复合益生菌通过调节瘤胃微生物群及其代谢产物，提升断奶牦牛的生长性能，并增强其免疫功能和抗氧化能力

《BMC Microbiology》：Composite probiotics improve growth performance and enhance immune and antioxidant capacity in weaned yaks by modulating rumen microbiota and their metabolites

　　

摘要

背景

断奶后，小牛需要从液态牛奶过渡到固体饲料，这一阶段十分关键。此时它们的消化系统尚未完全成熟，瘤胃微生物群也在不断形成，很容易引发应激反应、生长迟缓等问题。在这一阶段进行合理的营养管理和微生态调控，对瘤胃发育、免疫功能成熟以及后续的生长表现至关重要。益生菌被视为一种重要的营养和微生态策略，可用于缓解断奶应激，促进瘤胃和肠道功能的成熟。因此，本研究中将16头8个月大的断奶牦牛随机分为两组（每组8头）：复合益生菌组（CP）和对照组（CK）。从试验开始，CP组在日粮干物质中添加0.2%的复合益生菌制剂（枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和地衣芽孢杆菌；活菌数≥1×10¹⁰ CFU/g），而CK组仅喂食基础日粮。本研究旨在探讨该复合益生菌添加对断奶牦牛生长性能、血清生化指标以及瘤胃微生物群结构和代谢功能的影响。

结果

研究结果表明，添加0.2%的复合益生菌可显著提升断奶牦牛的生长性能，降低血清尿素氮水平，提高血清过氧化氢酶活性，同时降低促炎细胞因子IL-1β的水平，从而在断奶应激期间为牦牛提供免疫保护和抗氧化保护。瘤胃发酵参数显示，CP组的NH₃-N含量显著较低，而微生物粗蛋白含量显著较高，同时乙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量也明显增加，这表明其瘤胃能量产出和氮同化能力有所提升。复合益生菌还通过增加纤维降解及发酵相关菌群的丰度，如Prevotellaceae_UCG_001、Ruminococcaceae_UCG_001和Papillibacter，同时降低Veillonellaceae_UCG_001的占比，从而改善瘤胃微生物群结构，有助于提升发酵能力和微生态平衡。此外，复合益生菌还能增强与亚油酸和不饱和脂肪酸相关的代谢途径，提高多种营养短肽和有益脂质中间产物的水平，降低脂质过氧化及潜在的促炎代谢物含量。总体而言，这些发现表明复合益生菌能够重塑瘤胃微生态，促进发酵产能，提高氮向微生物蛋白的转化效率，同时协调调节脂质代谢和氧化还原平衡，从而为在饲料摄入量减少的情况下实现断奶牦牛更高的体重增长和更好的饲料利用率提供代谢基础。

结论

复合益生菌可促进如Prevotellaceae_UCG_001这类纤维降解细菌的增殖，进而同时增加短肽供应和挥发性脂肪酸的产生，这有助于提升微生物蛋白的合成水平，减少NH₃-N和尿素氮的流失。与此同时，牦牛的脂质代谢也会发生改变，呈现低炎症、低脂质过氧化的特征，同时抗氧化能力增强，炎症反应减弱。这种对瘤胃碳氮代谢以及宿主抗炎和抗氧化防御机制的协同优化，有助于提升断奶牦牛的日均增重和饲料转化效率，这也是复合益生菌发挥益处的重要途径。此外，这些结果的稳健性和重复性还需通过更大规模的群体研究、独立的重复实验或体外发酵系统进一步验证。

图形摘要