解析奶牛亚临床乳腺炎与肠道微生物及代谢物的神秘关联，探寻防治新方向

为探究奶牛亚临床乳腺炎（SM）与肠道微生物、代谢物关系，研究人员经多方法研究，发现相关差异及潜在机制，意义重大。

　　在奶牛养殖的世界里，乳腺炎是一个让养殖户们头疼不已的问题。亚临床乳腺炎（Subclinical mastitis，SM）因其隐匿性强、潜伏期长，如同隐藏在暗处的 “杀手”，悄无声息地给奶牛健康、乳制品安全以及牧场经济效益带来巨大威胁。以往研究虽指出胃肠道微生物失调与乳腺炎有关，但对于奶牛 SM 和肠道微生物之间潜在的病理代谢机制，人们知之甚少。为了揭开这层神秘的面纱，来自华中农业大学和武汉市农业科学院畜牧兽医研究所的研究人员展开了深入研究，其成果发表在《BMC Microbiology》杂志上。

研究人员采用了 16S rDNA 测序和非靶向代谢组学分析等关键技术。他们从武汉市某农场挑选了健康和患亚临床乳腺炎的荷斯坦奶牛，采集其粪便和血浆样本进行检测分析。

在研究结果方面，首先是血清生化、抗氧化指标及炎症细胞因子浓度的差异。与健康奶牛相比，SM 奶牛血清中总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）含量显著降低，过氧化氢酶（CAT）和总抗氧化能力（T-AOC）活性明显下降，而丙二醛（MDA）浓度大幅升高，这表明 SM 奶牛体内存在氧化损伤和氧化还原失衡。在肠道微生物多样性和组成上，通过分析发现，SM 奶牛肠道微生物的 Chao1 和 Shannon 指数显著高于健康奶牛，说明其微生物多样性和丰富度更高。在不同分类水平下，两组奶牛的优势菌门和优势菌属有所不同，且在 SM 奶牛肠道中，蓝藻门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）等显著富集，而 Paraprevotella、Coprococcus 等菌属的丰度明显降低。肠道微生物功能预测显示，SM 奶牛与脂肪酸和脂质生物合成相关的菌群增强，而次级代谢产物降解能力下降。

在代谢物方面，对粪便和血浆的研究成果显著。在粪便代谢物中，共鉴定出 623 种代谢物，经分析发现，两组奶牛的粪便代谢物谱存在明显差异，且差异代谢物主要富集在脂质代谢相关途径。通过机器学习分析和 ROC 曲线评估，筛选出了如 9 (S)-HPODE、25 - 羟基胆固醇等可能作为 SM 生物标志物的代谢物。在血浆代谢物研究中，鉴定出 6753 种代谢物，两组血浆代谢物组成差异显著，差异代谢物涉及多种代谢途径。同样通过分析，确定了如 9 - 羟基 - 10,12 - 十八碳二烯酸、肉豆蔻酸等具有作为 SM 生物标志物潜力的代谢物。此外，研究人员还对差异肠道微生物与粪便和血浆中的代谢物进行了相关性分析，发现它们之间存在复杂的关联，这些关联与 SM 的发生发展可能密切相关。

综合研究结论与讨论部分，该研究发现 SM 奶牛血清中 TC、HDL-C 和抗氧化能力显著降低，粪便微生物组成和代谢特征与健康奶牛存在明显差异，SM 奶牛肠道微生物群落的脂质代谢能力显著增强。同时，多种肠道共生细菌或潜在益生菌丰度下降，潜在促炎微生物和促炎代谢物增多，抗炎和抗氧化化合物减少，这些变化可能不利于维持奶牛乳房健康，与 SM 的发展密切相关。虽然目前这些微生物和代谢物调节 SM 的精确机制尚不清楚，但该研究极大地增进了人们对奶牛肠道微生物群、代谢谱与 SM 之间关系的理解，为制定奶牛 SM 的管理策略、早期预防和精准诊断奠定了重要的理论基础，为奶牛养殖行业对抗亚临床乳腺炎提供了新的思路和方向。