【筆記】陳玉林教授：羊消化道微生物研究進(jìn)展與發(fā)酵飼料產(chǎn)品研發(fā)

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2022年，對于中國生物飼料產(chǎn)業(yè)而言是備受關(guān)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(huán)境污染等養(yǎng)殖領(lǐng)域重大問題的有效手段，持續(xù)成為行業(yè)及投資者關(guān)注的焦點。生物飼料也作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的抓手和引擎迎來了蓬勃發(fā)展的機(jī)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(fā)國家工程研究中心主辦，西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院和北京生物飼料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟聯(lián)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(yè)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(lǐng)域30個專題報告、兩大熱點技術(shù)互動論壇、20個一流科研院校專家團(tuán)隊、22位知名企業(yè)首席科學(xué)家、50名嘉賓、600余名參會者圍繞“生物發(fā)酵 降本增效 液態(tài)飼喂 肉蛋奶品質(zhì)”，展開為期一天半深入全面的產(chǎn)學(xué)研互動交流，共享行業(yè)科技創(chuàng)新盛會。。

《羊消化道微生物研究進(jìn)展與發(fā)酵飼料產(chǎn)品研發(fā)》

陳玉林 教授

西北農(nóng)林科技大學(xué)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(yǎng)厭氧菌開始，一直到1990年，研究處于體外培養(yǎng)時代。
（2）1993年首次將DGGE技術(shù)應(yīng)用于分子微生物學(xué)領(lǐng)域開始，至今研究從現(xiàn)代分子生物學(xué)時代，到高通量組學(xué)時代，再到未來也許是培養(yǎng)組學(xué)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，微生物定植特異性研究應(yīng)結(jié)合其生態(tài)位所在組織的結(jié)構(gòu)特異性。
（2）微生物種類上來講，瘤胃核心細(xì)菌微生物組主要6大類，腸道核心細(xì)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(jìn)行宏基因組測序，發(fā)現(xiàn)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(yǎng)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(guī)律及影響因素

（1）羊消化道微生物受日齡，環(huán)境，日糧，遺傳等多種因素影響，要用多組學(xué)，體外培養(yǎng)，生態(tài)學(xué)方法結(jié)合起來解析微生物組學(xué)的生物學(xué)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(fā)生劇烈變化，且呈現(xiàn)動態(tài)循環(huán)演替過程，厭食菌科與繁殖期內(nèi)宿主雌激素和孕激素水平表達(dá)密切相關(guān)。
（3）羊母體微生物可以垂直傳遞影響子代腸道菌群結(jié)構(gòu)。
（4）在剛出生時山羊瘤胃細(xì)菌以芽孢桿菌屬和乳酸桿菌屬為優(yōu)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(yù)應(yīng)該在3-4周齡之前，瘤胃微生物未完全穩(wěn)定之前開始。
（5）瘤胃與后腸內(nèi)容物中菌群存在空間差異，菌群組成表現(xiàn)出顯著的日齡效應(yīng)。
（6）不同能量，蛋白水平也會對綿羊瘤胃細(xì)菌結(jié)構(gòu)造成影響。
（7）不同精粗比，會對絨山羊瘤胃細(xì)菌，真菌多樣性造成影響。
（8）飼料的原料構(gòu)成不同，也會對于腸道微生物造成影響。
（9）飼養(yǎng)環(huán)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(dǎo)致舍飼狀態(tài)下山羊甲烷排放量會增加。
（10）早期母乳缺失會使羔羊結(jié)腸微生物失衡，弱化結(jié)腸脂質(zhì)代謝的能力。
（11）早期斷奶介導(dǎo)腸道微生物削弱腸道屏障功能，增加后腸慢性腸炎的發(fā)生。

5、未來展望

（1）應(yīng)注重瘤胃微生物培養(yǎng)組學(xué)的成熟應(yīng)用，構(gòu)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(yīng)實現(xiàn)多學(xué)科的交融和合作，大尺度進(jìn)行瘤胃微生物的可培養(yǎng)化研究。（2）精準(zhǔn)把握不同反芻動物的早期干預(yù)時間，高效的瘤胃微生物取決于生命早期的人工干預(yù)，具體干預(yù)的時間點應(yīng)分畜種研究。（3）幼齡反芻動物的研究重點應(yīng)聚焦瘤胃，但應(yīng)統(tǒng)籌后消化道，后腸微生物對于腸道免疫穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。（4）結(jié)合宏基因組學(xué)，宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)，代謝組學(xué)，培養(yǎng)組學(xué)和蛋白組學(xué)等技術(shù)，利用模型動物炎癥微生物與表型的因果關(guān)系，系統(tǒng)全面的研究消化道與宿主互作機(jī)制，精準(zhǔn)尋求靶向功能微生物，靶向代謝產(chǎn)物，為益生菌用于幼齡反芻動物人工干預(yù)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(xiàn)場整理，感謝生物飼料開發(fā)國家工程中心常務(wù)副主任鄧雪娟博士審核指導(dǎo)。

轉(zhuǎn)載自：大帝漢克