【筆記】陳玉林教授：羊消化道微生物研究進展與發酵飼料產品研發

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2022年，對于中國生物飼料產業而言是備受關注的一年，一是飼料資源短缺，飼料成本居高不下，飼料“卡脖子”問題日趨凸顯。二是生物飼料作為推動玉米豆粕替代、飼用抗生素替代、解決飼料安全、原料缺乏和環境污染等養殖領域重大問題的有效手段，持續成為行業及投資者關注的焦點。生物飼料也作為產業轉型升級的抓手和引擎迎來了蓬勃發展的機遇期，生物飼料時代呼嘯而至……在此新形勢下，由生物飼料開發國家工程研究中心主辦，西北農林科技大學動物科技學院和北京生物飼料產業技術創新戰略聯盟聯合主辦的第九屆中國生物飼料科技大會，帶著新使命、新氣象在生物飼料行業同仁的期盼中，于8月2日在西安拉開了帷幕！本屆大會共涉及四大領域30個專題報告、兩大熱點技術互動論壇、20個一流科研院校專家團隊、22位知名企業首席科學家、50名嘉賓、600余名參會者圍繞“生物發酵 降本增效 液態飼喂 肉蛋奶品質”，展開為期一天半深入全面的產學研互動交流，共享行業科技創新盛會。。

《羊消化道微生物研究進展與發酵飼料產品研發》

陳玉林 教授

西北農林科技大學副校長

1、羊消化道微生物的研究歷程

（1）1944年從瘤胃分離培養厭氧菌開始，一直到1990年，研究處于體外培養時代。
（2）1993年首次將DGGE技術應用于分子微生物學領域開始，至今研究從現代分子生物學時代，到高通量組學時代，再到未來也許是培養組學時代。

2、羊消化道微生物種類及其來源

（1）羊消化道相對較長，結構復雜，微生物定植特異性研究應結合其生態位所在組織的結構特異性。
（2）微生物種類上來講，瘤胃核心細菌微生物組主要6大類，腸道核心細菌微生物組主要8大類。
（3）來源上說，從羔羊的胎兒期，分娩期，以及斷奶前期幾個時期都會對其消化道微生物種類造成影響。

3、羊腸道微生物基因組

（1）分析了全國32個羊場，21個品種，320個樣本進行宏基因組測序，發現綿陽和山羊腸道擁有1.6億和8千萬個微生物非冗余基因，其中共有的非冗余基因有4.9千萬個。
（2）綿羊山羊腸道微生物與豬更為相似。
（3）綿羊和山羊腸道微生物的差異性更隨著飼養方式的不同而不同，而不是物種。

4、羊消化道微生物的定植規律及影響因素

（1）羊消化道微生物受日齡，環境，日糧，遺傳等多種因素影響，要用多組學，體外培養，生態學方法結合起來解析微生物組學的生物學問題。
（2）在空懷期-妊娠期-泌乳期山羊腸道中，核心微生物群組發生劇烈變化，且呈現動態循環演替過程，厭食菌科與繁殖期內宿主雌激素和孕激素水平表達密切相關。
（3）羊母體微生物可以垂直傳遞影響子代腸道菌群結構。
（4）在剛出生時山羊瘤胃細菌以芽孢桿菌屬和乳酸桿菌屬為優勢菌屬，約65%以上，而隨著日齡的增加，個體差異大，因此若實施早期飲食干預應該在3-4周齡之前，瘤胃微生物未完全穩定之前開始。
（5）瘤胃與后腸內容物中菌群存在空間差異，菌群組成表現出顯著的日齡效應。
（6）不同能量，蛋白水平也會對綿羊瘤胃細菌結構造成影響。
（7）不同精粗比，會對絨山羊瘤胃細菌，真菌多樣性造成影響。
（8）飼料的原料構成不同，也會對于腸道微生物造成影響。
（9）飼養環境對于山羊胃腸道微生物造成影響，如舍飼山羊瘤胃甲烷短桿菌顯著增加，導致舍飼狀態下山羊甲烷排放量會增加。
（10）早期母乳缺失會使羔羊結腸微生物失衡，弱化結腸脂質代謝的能力。
（11）早期斷奶介導腸道微生物削弱腸道屏障功能，增加后腸慢性腸炎的發生。

5、未來展望

（1）應注重瘤胃微生物培養組學的成熟應用，構建可用于深入研究反芻動物菌株功能的消化道源微生物菌種庫。反芻動物微生物研究應實現多學科的交融和合作，大尺度進行瘤胃微生物的可培養化研究。（2）精準把握不同反芻動物的早期干預時間，高效的瘤胃微生物取決于生命早期的人工干預，具體干預的時間點應分畜種研究。（3）幼齡反芻動物的研究重點應聚焦瘤胃，但應統籌后消化道，后腸微生物對于腸道免疫穩態至關重要。（4）結合宏基因組學，宏轉錄組學，代謝組學，培養組學和蛋白組學等技術，利用模型動物炎癥微生物與表型的因果關系，系統全面的研究消化道與宿主互作機制，精準尋求靶向功能微生物，靶向代謝產物，為益生菌用于幼齡反芻動物人工干預給予理論支持。

聽課筆記由成都大帝漢克生物科技有限公司李志忠、王響現場整理，感謝生物飼料開發國家工程中心常務副主任鄧雪娟博士審核指導。

轉載自：大帝漢克