腸道微生物，或是生產美味牛奶的關鍵

| 原創編譯，轉載須註明來源！

我們都以為，良好的飼養環境與美味的草料是奶牛成為產奶冠軍的唯一因素。7月3日發表在《Science Advances》上的研究告訴我們，情況並非如此，奶牛腸道中的微生物也起到了關鍵作用。現在，研究人員表示，他們已經知道哪些微生物能幫助奶牛產出最好的牛奶。

法國國家農業研究所的動物科學家Diego Morgavi沒有參與這項研究，他表示，這一發現提出了改善牛奶質量和減少奶牛甲烷排放的新方法。甲烷是溫室氣體的主要來源。

奶牛和其他反芻動物，如山羊和綿羊，有一種叫做瘤胃的特殊胃。在那裡寄居著成百上千萬的微生物。這些微生物將乾草、青草和其他難以消化的植物物質分解為可用的營養素與熱量。但不利的一面是，全世界的反芻動物每年會通過打嗝和放屁排放出大約1億噸的甲烷，使它們成為僅次於水稻種植的第二大與人類相關的溫室氣體排放源。

為了研究這些微生物對牛奶質量和產生甲烷的影響，以色列貝爾謝巴內蓋夫地區的本古里安大學的生物學家Itzik Mizrahi與英國阿伯丁大學的動物科學家John Wallace教授組成了一個研究團隊，他們對幾群奶牛的腸道微生物組進行了研究，以確定這些微生物是否對奶牛的數百種性狀產生影響，如生長速度、牛奶產量和質量以及甲烷產量等。

他們從英國、義大利、瑞典和芬蘭的七個農場超過1000頭奶牛中收集了微生物DNA和有關這些性狀相關的信息。這些奶牛是荷蘭荷斯坦（Holsteins）奶牛和挪威紅牛，這兩種奶牛是歐洲乳品畜牧業的主要品種。

研究團隊通過DNA識別每頭奶牛腸道中的微生物，並對菌群進行比較，以確定哪些細菌、原生動物、真菌及其他微生物是奶牛共有的。然後，研究人員利用機器學習來確定微生物如何影響這些性狀。

儘管每頭奶牛都有獨特的微生物組，但其中一半奶牛共有512種微生物。研究團隊的分析表明，在決定牛奶的美味程度和甲烷產量方面，有39種「核心微生物」比基因的作用更強。

在美國伊利諾伊大學研究奶牛微生物組和牛奶生產的研究員Fabio Lima說，腸道微生物組對奶牛的這些性狀產生了驚人且強大的影響。Morgavi想要確定其他品種的奶牛是否也具有相同的核心微生物。但同時，他認為在奶牛的食物中添加特定的微生物或許能減少甲烷排放，就像人類服用益生菌一樣。

Lima指出，想要控制整個微生物組將非常具有挑戰性。Lima現在已經開始研究如何改善牛奶口味和產量了。Wallace說，至少現在很清楚的是，向奶牛腸道中添加特定微生物能帶來不同的作用。

中國生物技術網誠邀生物領域科學家在我們的平台上，發表和介紹國內外原創的科研成果。

本公眾號由中國科學院微生物研究所信息中心承辦

微信公眾號：中國生物技術網

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！