研究背景
滩羊作为我国西北地区不可或缺的经济畜种，具有耐粗饲、抗逆性强等遗传特性。然而在生长发育过程中，滩羊群体间的饲料转化率存在较大差异。消化道微生物群落对于反刍动物的生长和饲料利用效率具有重要的影响，尽管目前有研究揭示了反刍动物消化道微生物群落以及瘤胃代谢物与饲料转化率的关联机制，但多聚焦于单一分析，且未见关于滩羊的胃肠道微生物影响饲料转化率的系统性研究。因此，本研究使用RT-qPCR、16S rRNA测序及代谢组学技术系统比较高、低饲料转化率滩羊瘤胃、盲肠与直肠的微生物群落结构以及瘤胃代谢物差异，并进行相关性分析，以期为通过优化滩羊消化道微生物群落来提高饲料利用效率提供理论依据。
研究过程与结果
本研究首先选取滩羊群体中饲料转化率 (FCR) 显著差异的个体，分为高FCR组和低FCR组，并分别采集其瘤胃、盲肠及直肠内容物。研究团队利用RT-qPCR技术检测特定功能菌群的丰度，结合16S rRNA高通量测序全面解析三部位的微生物群落组成与结构差异。同时，为揭示微生物与代谢功能的联系，进一步采用代谢组学方法对瘤胃内容物进行代谢物谱分析，识别出高低FCR群体间的关键差异代谢物，并基于多组学数据开展相关性分析，构建了微生物群落与代谢功能的互作网络。
研究结果显示，滩羊胃肠道微生物群落组成与饲料利用效率存在显著关联。与高饲料转化率滩羊相比，低饲料转化率滩羊瘤胃中unclassified_f__Selenomonadaceae等微生物显著减少，Phenylacetylglutamine 等代谢物下降，而Glycyl-L-tyrosine等代谢物升高；盲肠中Lachnospiraceae_AC2044_group等菌群显著增加，而unclassified_f__Peptostreptococcaceae菌群减少；直肠中norank_f__Bacteroidales_UCG-001明显增加，而norank_f__Muribaculaceae等菌群下降。此外，瘤胃中的unclassified_f__Selenomonadaceae与盲肠的Parasutterella、直肠的Turicibacter等微生物呈显著相关性，并与瘤胃中的L-Tryptophan等代谢物密切联系。这些结果提示，不同肠段的微生物通过协同互作共同影响滩羊的营养吸收与能量代谢，其中瘤胃关键菌群在调控饲料利用效率方面发挥核心作用。
研究总结
本研究首次通过多组学整合分析，系统揭示了滩羊胃肠道微生物群落通过多肠段协同互作影响宿主饲料效率的机制。揭示了滩羊瘤胃、盲肠以及直肠中特定微生物的动态变化影响宿主饲料利用效率的途径。分析了unclassified_f__Selenomonadaceae等胃肠道微生物在滩羊消化吸收过程中的关键作用，为进一步探究微生物调节反刍动物饲料利用的研究提供了前期基础。
原文出自 Microorganisms 期刊：https://www.mdpi.com/3394726
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/microorganisms
作者简介
陶金忠 教授
宁夏大学
宁夏大学动物科技学院教授，博导。中国生化与分子生物学会农学分会理事、中国畜牧兽医学会养羊学分会理事、宁夏回族自治区官方兽医培训师资。
Microorganisms 期刊介绍
主编：Nico Jehmlich, UFZ-Helmholtz Centre for Environmental Research, Germany
期刊主题涵盖微生物学的各个研究领域，主要发表环境、植物、食品、肠道、医药、技术等微生物相关领域的学术文章。现已被 SCIE (Web of Science)、PubMed (NLM)、Scopus 等重要数据库收录。
2024 Impact Factor：4.2
2024 CiteScore：7.7
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