提高山羊瘤胃微生物多样性有助于其适应高浓度日粮，同时对饲料利用率的影响较小

《Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition》：Increasing Rumen Microbial Diversity in Goats Favours the Adaptation to High-Concentrate Diets With Minor Effects on Feed Utilization

本研究探讨了新生羔羊早期接种不同瘤胃微生物群对高浓度饲料适应的影响。实验显示，接种新鲜瘤胃液的动物在适应期瘤胃微生物多样性（细菌、甲烷菌、原生动物数量分别增加93、5、23个OTUs），显著减少腹泻（发生率0% vs 83.3%）和酸中毒，并提高体重增长。基因表达分析表明，接种组在细胞增殖（Cyclin 1）、VFA吸收（MCT1）和代谢（HMGCL）相关基因表达上调。结论：早期促进高多样性瘤胃微生物群可优化高浓度饲料适应，减少消化紊乱，长期影响较小。

　　本研究探讨了在现代奶牛生产系统中，通过早期生活微生物定植来提升瘤胃微生物多样性是否能带来长期的益处。随着奶牛养殖中幼崽通常与成年奶牛隔离，并且被喂食高浓度饲料，瘤胃微生物的发展面临挑战。为了更好地适应这种饮食变化，研究者通过不同类型的瘤胃液进行早期干预，以观察其对瘤胃微生物结构和功能的影响。

实验选取了36只新生山羊羔羊，随机分为四个处理组。在前10周的实验期间，每天对动物进行瘤胃液接种，包括灭菌后的瘤胃液（AUT）、来自以粗饲料饲养的成年山羊的瘤胃液（RFF）、来自以高浓度饲料饲养的成年山羊的瘤胃液（RFC），以及未接种的对照组（CTL）。在29周龄时，经过18周的洗脱期后，动物被转移到高浓度饲料饮食，以评估其适应能力和消化性能。结果显示，早期接种新鲜瘤胃液显著提高了瘤胃微生物的多样性，包括细菌、甲烷菌和原生动物的种类数量。相比之下，未接种的动物在瘤胃中完全没有原生动物。这种微生物的复杂性加速了动物对高浓度饲料的适应，减少了消化紊乱（如瘤胃酸中毒和腹泻），并提高了体重增长。

当动物适应了高浓度饲料后，接种组的瘤胃挥发性脂肪酸（VFA）浓度增加了16%，血液葡萄糖浓度增加了28%，瘤胃乳头宽度增加了43%，同时瘤胃上皮基因的表达也有所增强，包括细胞增殖相关的Cyclin 1、VFA吸收相关的MCCT1和VFA代谢相关的HMGCL。这些基因表达的增强表明，接种组在能量吸收能力上得到了提升。然而，灭菌后的瘤胃液接种对长期效果的影响较小。此外，研究还发现，在饲料消化率、氮的排泄和微生物蛋白合成方面，各处理组之间没有显著差异。

瘤胃微生物的多样性对奶牛的消化和营养利用具有重要意义。本研究强调了早期微生物干预在促进瘤胃微生物群落建立中的作用。瘤胃中存在原生动物和甲烷菌的多样性有助于提升动物的消化能力和能量利用效率，从而提高生产性能。然而，研究也指出，高浓度饲料可能会降低瘤胃微生物的多样性，但通过早期接种可以部分抵消这种影响。

本研究的实验设计考虑了多种因素，包括微生物接种的时间、种类以及饲料的类型。通过每日接种，动物能够更好地适应饮食变化。此外，研究还分析了瘤胃和大肠微生物群落的结构，并结合了基因表达数据，以评估这些变化对动物健康和生产力的影响。研究发现，瘤胃微生物的多样性与VFA浓度、氮代谢和消化效率之间存在复杂的相互作用。这些结果表明，早期接种可以显著改善瘤胃功能，但其效果在动物完全适应高浓度饲料后会减弱。

瘤胃微生物的多样性在现代奶牛生产系统中具有重要的应用价值。通过促进瘤胃微生物的多样性，可以提高动物对饮食变化的适应能力，减少消化问题的发生。此外，微生物多样性还能提升能量吸收效率，从而改善生产性能。研究还发现，尽管早期接种可以提高瘤胃微生物的多样性，但在动物适应高浓度饲料后，其对饲料消化率、氮利用率和微生物蛋白合成的影响并不显著。这可能意味着，微生物多样性在适应初期更为重要，而在长期适应后，其影响可能减弱。

本研究还探讨了不同处理对瘤胃微生物群落的长期影响。研究发现，RFF和RFC处理组在瘤胃微生物多样性方面表现更优，而CTL组的瘤胃微生物多样性较低。此外，接种组在适应过程中表现出更高的VFA浓度和更优的代谢参数。这些发现表明，早期接种可以为瘤胃微生物群落的建立提供重要的支持，从而提升动物的健康和生产力。

在基因表达分析中，研究发现接种组的瘤胃上皮基因表达水平高于对照组，包括与细胞增殖、VFA吸收和代谢相关的基因。这些基因的表达增强可能表明，接种组在能量吸收和代谢方面具有优势。然而，大肠微生物的表达模式则有所不同，接种组在某些基因上的表达低于对照组，这可能意味着在消化的后端，微生物的适应性较低。

总体而言，本研究强调了早期微生物干预在奶牛生产中的重要性。通过接种新鲜瘤胃液，可以显著提升瘤胃微生物的多样性，从而改善动物的消化能力和生产性能。然而，这种干预的效果在动物完全适应高浓度饲料后可能减弱。研究还指出，瘤胃微生物的多样性与瘤胃发酵和能量代谢密切相关，而这些因素对动物的健康和生产效率具有重要影响。因此，未来的研究可以进一步探讨如何通过早期干预来优化瘤胃微生物群落，从而提高奶牛的适应性和生产性能。