中国农业大学动科学院李胜利教授团队在精准调控瘤胃微生物取得重要进展

近日，中国农业大学动物科学与技术学院李胜利教授团队在国际权威期刊Microbiome上发表了题为《不同饲喂体系和外源菌群移植调控瘤胃微生物动态变化的新机制》(Microbial diurnal rhythmicity in the rumen fluid impacted by feeding regimes and exogenous microbiome providing novel mechanisms regulating dynamics of the rumen microbiome)的研究论文，确定了瘤胃中响应饲喂策略改变及外源菌群干预的瘤胃微生物，为基于日粮和益生菌精准调控瘤胃菌群提供了靶向目标。

随着瘤胃菌群研究的不断深入，越来越多研究证明瘤胃微生物在奶牛饲料效率、机体代谢和免疫等发面发挥着重要的作用。但处于“黑匣子-瘤胃”中的微生物群落组成复杂且对厌氧环境的要求极为严格，空间壁垒阻断人类对瘤胃菌群的有效干预。如何调控瘤胃菌群，能够让菌群朝着人类的预期发展，更好的促进奶牛饲料效率提升和机体健康，成为瘤胃菌群研究的一大卡脖子问题。

研究团队提出瘤胃菌群昼夜节律模型，基于一天内多个时间点的时序性采样，明确了瘤胃微生物的昼夜节律性变化。第二，结合奶牛不同的饲喂策略（改变饲喂时间）和微生物昼夜节律模型参数分析，筛选出积极响应饲喂时间改变而调整昼夜节律变化的关键菌。此外，基于模型分析，确定这些微生物在瘤胃发酵中的作用。这为后续通过日粮干预，靶向调控响应瘤胃营养底物的微生物提供重要的参考依据。

除营养干预外，研究团队又基于外源菌群干预和昼夜节律评估策略，与瘤胃菌群展开一场跨越空间的互动。进而筛选出对外源菌群干预“积极响应”和“不为所动”的微生物，为未来益生菌、酵母等菌制剂产品应用提供重要的参考依据。

打通科学研究最后一公里，让“客观发现”的研究结论成为产业应用的基础。本研究发现为日后基于日粮干预策略和菌制剂靶向调控瘤胃微生物提供参考依据。在瘤胃菌群与奶牛表型之间架起调控“桥梁”，加快实现瘤胃菌群的精准调控。瘤胃黑匣子也会露出其越来越多可被“驯服”的一面。

中国农业大学为论文完成第一单位。中国农业大学动物科技学院博士后郝阳毅和王蔚副教授为论文的第一作者，中国农业大学李胜利教授和加拿大University of British Columbia的Guan Le Luo教授为论文的通讯作者。研究团队感谢北京奶牛中心提供试验牛只和场地，感谢北京农学院蒋林树教授对瘤胃液移植瘘管牛的支持。该研究得到国家自然科学基金重点项目（围产期奶牛胃肠道菌型调控糖脂代谢的机制研究32130100）支持。