饲喂复合型营养添加剂对围产期奶牛瘤胃微生物区系及其代谢的影响

【目的】探究复合型营养添加剂(immunomodulatory and nutritional combined additive,INC)对围产期奶牛瘤胃微生物区系及其代谢的影响,以期改善奶牛围产期瘤胃健康并提高产奶量,为新型添加剂的使用与推广提供技术支撑。【方法】以14头围产期奶牛作为试验对象,依据上一胎次产奶量和体况随机分为对照组(CON)和试验组(TR),每组7头,试验期42 d。CON组奶牛饲喂基础饲粮,TR组每头奶牛在对照组基础上添加60 g/d INC。分别于产后7、14、21 d采集奶样测定乳成分,并记录日产奶量;产后21 d晨饲后使用瘤胃导管采集所有奶牛的瘤胃液,进行16S rRNA测序和代谢组学分析。【结果】(1)产后奶牛乳蛋白率、乳脂率、乳糖率两组间均无显著差异(P>0.05),但TR组奶牛产后第1周产奶量极显著高于CON组(P<0.01)。(2)在门水平上,两组奶牛瘤胃中的优势菌门均为厚壁菌门和拟杆菌门;在属水平上,优势菌属均为普雷沃菌属和琥珀酸菌属。(3)两组中共检测到19个差异菌属(线性判别分析(LDA)值≥2,P<0.05),其中理研菌科RC9肠道菌属(Rikenellaceae-RC9-gut-group)等4个菌属在CON组中显著富集(P<0.05),瘤胃球菌属(Ruminococcus)等15个菌属在TR组中显著富集(P<0.05)。(4)代谢组学结果表示,TR组中L-犬尿氨酸(L-formylkynurenine)、吲哚-3-乙酸乙酯(1H-indole-3-acetic acid)及3-甲基吲哚(3-methylindole)的相对浓度均明显提高。(5)相关性分析结果显示,在TR组中毛螺旋菌科UCG_010属(Lachnospiraceae_UCG_010)与L-犬尿氨酸、吲哚-3-乙酸乙酯及3-甲基吲哚等代谢物呈显著正相关(P<0.05),且毛螺旋菌科UCG_010属与色氨酸代谢途径、亚麻酸代谢途径呈显著正相关(P<0.05),同时与产后第1周产奶量呈显著正相关(P<0.05)。【结论】饲粮中添加INC可以提高围产期奶牛瘤胃内相关营养物质分解菌的丰度,通过调控瘤胃微生物的菌群结构及其代谢来改善奶牛健康和瘤胃发酵,并最终提高奶牛产奶量。