反芻動物瘤胃菌群組成和數(shù)量、影響因素及與代謝性疾病關(guān)系
2影響瘤胃菌群組成和數(shù)量的因素
2.1年齡和生理狀況
年齡對瘤胃微生物區(qū)系的影響較大，有研究發(fā)現(xiàn)犢牛隨著年齡的增長，瘤胃微生物區(qū)系的組成逐漸成熟，豐度趨向穩(wěn)定。圍產(chǎn)期是反芻動物生理敏感期，研究顯示反芻動物在此期間瘤胃菌群結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著變化。圍產(chǎn)期高產(chǎn)奶牛瘤胃菌群中參與氨基酸和維生素代謝的基因豐度高于低產(chǎn)奶牛;奶牛瘤胃中厚壁菌門(Firmicutes)豐度從產(chǎn)前的57%降至產(chǎn)后的35%，擬桿菌門(Bacteroidota)豐度從產(chǎn)前的22%降至產(chǎn)后的18%;奶牛產(chǎn)后第1天與第14天瘤胃微生物結(jié)構(gòu)和發(fā)酵模式存在明顯差別;奶牛在圍產(chǎn)前期干物質(zhì)攝入量較低，瘤胃菌群中降解纖維的菌屬豐度較高，而在圍產(chǎn)后期，與蛋白質(zhì)水解、淀粉溶解以及泌乳相關(guān)的細菌豐度顯著增多。
2.2飼料營養(yǎng)成分
飼料中的營養(yǎng)成分以及特定的功能性成分同樣能夠影響瘤胃微生物群落的構(gòu)成和數(shù)量。高粗飼料水平飼喂奶牛時，瘤胃纖維桿菌門(Fibrobacterota)豐度較高;而高精料水平飼喂奶牛時，瘤胃擬桿菌門豐度則較高。奶牛在食用低谷物飼糧時，瘤胃中瘤胃球菌科和未分類的擬桿菌目(unclassified Bacteroidales)豐度較高;但轉(zhuǎn)為高谷物飼糧后，反芻單胞菌屬(Ruminobacter)豐度減少，而普雷沃氏菌屬(Prevotella)和未分類的琥珀細菌科(unclassified Succinivibrionaceae)豐度增加。另有研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃中分解纖維素的微生物會競爭性地附著在纖維素上，通過不同的方式附著和分解纖維素，導(dǎo)致它們在不同底物上的降解效率不同，進而影響瘤胃發(fā)酵過程。
2.3抗生素與飼料添加劑
抗生素與飼料添加劑對瘤胃微生物組成和數(shù)量也有一定的影響。莫能菌素能減少瘤胃中的細菌和真菌數(shù)量，尤其對原蟲數(shù)量有顯著抑制作用;補充活性干酵母和鈉蘋果酸鈣能夠顯著提高瘤胃中纖維桿菌門豐度;在高淀粉飼糧中補充黏土礦物基飼料添加劑可有效緩解奶牛大腸菌群失調(diào)，顯著提高血清初級膽汁鹽和次級膽汁酸濃度，改善奶牛的肝功能。在飼糧中添加脂質(zhì)與硝酸鹽，會顯著影響奶牛瘤胃產(chǎn)甲烷相關(guān)菌群豐度;而添加枯草芽孢桿菌和魚腥草提取物，可增加奶牛干物質(zhì)攝入量和產(chǎn)奶量，減少奶牛腸道甲烷排放。
3瘤胃代謝物與代謝性疾病
反芻動物主要依靠瘤胃微生物發(fā)酵生成的乙酸、丙酸和丁酸來提供能量。約90%的葡萄糖通過糖異生生成，其中50%~60%是的葡萄糖由丙酸在肝臟糖異生過程中生成的[26]。丙酸的產(chǎn)生直接受瘤胃微生物種類和數(shù)量的影響，奶牛產(chǎn)后采食量減少，導(dǎo)致瘤胃微生物群落的數(shù)量和比例發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為乳酸生成菌如乳酸桿菌(Lactobacillus)數(shù)量顯著增加，而丙酸生成菌如反芻月形單胞菌(Megasphaera elsdenii)數(shù)量顯著減少。因此奶牛產(chǎn)后微生物群落的變化會影響乳酸分解和利用，嚴(yán)重時可能引起瘤胃環(huán)境失衡，導(dǎo)致丙酸供應(yīng)不足，造成能量代謝失調(diào)。
瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的代謝物包括氨基酸、脂肪酸、揮發(fā)性脂肪酸和膽固醇酯等，這些代謝物含量的波動反映了瘤胃微生物的動態(tài)變化。奶牛發(fā)生瘤胃酸中毒(SARA)時，反硝化作用、活性氧、氮解毒和淀粉降解等相關(guān)瘤胃代謝物含量顯著下調(diào)。而亞臨床酮癥奶牛瘤胃液中丁酸鹽、蔗糖、3-羥基丁酸鹽、麥芽糖和戊酸鹽含量顯著升高，N，N-二甲基甲酰胺、乙酸鹽、葡萄糖和丙酸鹽含量顯著降低。
相關(guān)新聞推薦
2、三種抗菌藥物處理后持留菌株和抗藥菌株生長曲線、優(yōu)勢的比較——摘要、材料與方法