饲料效率和肠道甲烷排放指标与瘤胃微生物组成结果不一致

亮点

• 与饲料效率和甲烷排放相关的瘤胃微生物群的结果受到所用指数的影响
• 特定的瘤胃微生物分类群与每个指数相关
• 标准化饲料效率和甲烷排放指标对于准确评估瘤胃微生物群的重要性
• 对瘤胃微生物群进行可靠的评估有助于减少肠道甲烷排放并提高动物生产力

摘要

研究背景

牛的肠道甲烷排放量 (eME) 和饲料效率 (FE) 之间的相关性与瘤胃中发生的饲料厌氧发酵有关。已经开发出几种数学指标来预测饲料效率并识别牛群中甲烷排放量低的动物。

如果不能标准化 FE 和 eME 的指标，将严重影响我们理解瘤胃微生物组、饲料效率和肠道甲烷排放之间关联的能力。瘤胃环境特别复杂，提高瘤胃微生物分类的分辨率及其对宿主代谢和功能的影响也至关重要

研究目的和试验设计

• 本研究旨在评估同一组动物的瘤胃微生物（瘤胃细菌、古细菌和原生动物分类组成）组成，并根据六种不同的指数（FE 三个指数，eME 三个指数）进行排序。

• 根据 FE（饲料转化效率 - FCE、剩余体重增加 - RG 和剩余饲料摄入量 - RFI）和 eME 指标（生产、产量和强度），将 33 头小母牛分为三组，每组 11 头。使用胃管收集瘤胃液，并使用 16S rRNA 和 18S rRNA 进行分析，针对瘤胃细菌、古细菌和原生动物。

• 测序分析显示，按 FE 和 eME 指数排序的动物瘤胃中独特微生物种类的存在情况各不相同。

• 高 RG 组含有 17 种独特的原核生物类群，而高 FCE 组仅含有 7 种。
  根据 FE 和 eME 指数，动物的微生物概况存在显著差异。例如，Raoultibacter在中等 RFI 组中更丰富，但在中等 RG 和中等 FCE 组中则较少。与高 RG 和高 RFI 组相比，高 FCE 组中 Entodinium 的丰度较高，而 Diplodinium 的丰度较低。Methanobrevibacter在eME指数中表现出相似的丰度。

• 然而，小母牛并没有表现出相同的 eME 产量、产量和强度。

• 目前的发现强调了标准化 FE 和 eME 指数的重要性。这种标准化对于确保对不同畜群的瘤胃微生物组的组成和功能进行一致且可靠的评估至关重要。

• 作者们建议使用RFI和eME作为标准，建立和进行与瘤胃微生物组之间关系的研究

试验整体设计

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可以借鉴

• 瘤胃液处理和提取DNA流程
• 微生物测序原始数据使用QIIME2处理
• 使用 R 包mixOmics中实现的 mixMC 多元方法（稀疏偏最小二乘判别分析 - sPLS-DA）来识别微生物概况与表型之间的关联

参考文献

Feed efficiency and enteric methane emissions indices are inconsistent with the outcomes of the rumen microbiome composition