南京农大刘军花：调控肉羊瘤胃健康，注意三大关键点|牛羊大讲堂

2022-09-09 17:57:04 1947 阅读

秸秆及农业副产品、高谷物日粮是目前我国用来饲喂肉羊的主要饲料原料，但前者消化性比较差，后者也容易导致胃肠道稳态的失衡，都将影响肉羊产业的生产效率。如何在消化能力和胃肠道稳态之间找到更好的平衡？“第十五届全国系统动物营养学发展论坛”上，南京农业大学动物科技学院副教授刘军花作《消化道健康和微生态方面的研究进展》报告，分享了其团队在这一科学问题上取得的学术成果。

南京农业大学动物科技学院副教授刘军花

瘤胃是胃肠道稳态失衡的源头

“瘤胃具有预发酵的特性，它的代谢产物一方面能为自身提供生理活性，一方面其微生物发酵产生的菌体蛋白、维生素又可作为肠道营养物质的来源，所以在研究反刍动物消化道系统时，一定要考虑到瘤胃和肠道的协同性。”刘军花团队在研究高谷物日粮诱发肉羊消化道稳态失衡的机制时，从微生物角度进行了探索，研究发现，瘤胃稳态失衡是导致全消化道健康问题的源头。

与此同时，刘军花团队还对引发瘤胃稳态失衡的原因进行了进一步溯源，研究发现，瘤胃因其微生物发酵速度过快，当上皮吸收速度跟不上微生物产生速度时，大量的挥发性脂肪酸（VFA）就会在瘤胃里积累导致内环境的紊乱，“环境的紊乱会导致微生物的生存环境发生改变，最终影响菌群的平衡以及代谢的紊乱，由此陷入恶性循环”。

在发现瘤胃稳态失衡机制后，刘军花团队也发现了关于如何调控稳态平衡的三个关键调控靶点：一是如何对微生物菌群进行调控，促进菌群平衡？二是产生的VFA如何更好地被瘤胃上皮吸收？三是从饲料原料角度出发，如何让饲料原料的降解速度更慢？基于这三个靶点，刘军花团队通过反复研究发现，瘤胃菌群移植可加速瘤胃稳态的恢复；在高精料情况下，整粒玉米能有效改善肥育羊瘤胃稳态及生产效率。

开食料可促进羔羊瘤胃上皮功能建立

“在微生物研究的基础上，我们也发现瘤胃上皮在整个适应过程中发生了很大的改变”，刘军花表示，其团队在进行大量的动物实验发现，瘤胃上皮乳头特别长，一定程度上其对VFA的吸收效果更好，如果从遗传角度来说，与基因遗传有一定关系。

如何在发育早期建立更好的适应体系，让瘤胃上皮乳头发育更好？刘军花团队利用单细胞组学技术，从单细胞层面发现TBX3与瘤胃乳头发生密切相关，此外从营养调控的角度，又进一步发现补饲精料和干草促进瘤胃壁形态及功能差异性发育，其中补饲精料开食料主要促进瘤胃上皮乳头生长，补饲苜蓿干草主要促进瘤胃壁肌层发育。此外，刘军花团队在蛋白水平方面也进一步揭示，开食料可促进羔羊瘤胃上皮功能建立，包括能量代谢、细胞增殖以及抗氧化应激。

丁酸可促进羔羊瘤胃上皮发育并提高生长性能

为寻求进一步突破，在微生物研究和瘤胃上皮研究的基础上，刘军花团队也开展了对日粮-微生物-宿主之间平衡和互作路径的探索。在建立瘤胃微生物与上皮互作研究模型过程中，刘军花团队发现了微生物如何介导开食料降解及VFA的产生从而促进羔羊瘤胃上皮发育的机制，其中就包括丁酸能促进羔羊瘤胃上皮发育并提高动物生长性能这一研究成果。刘军花表示，丁酸主要通过IGF-1通路调控瘤胃上皮细胞的增殖，从而推动细胞周期进程，促进瘤胃上皮的发育，“由于上皮发育好了，动物的采食意愿增强，能够采食更多的开食料，从而提高生产性能”。

此外，刘军花团队对消化系统里的另一重要消化器官小肠的发育也进行了探索。“高直链淀粉开食料可以一定程度上促进小肠上皮的发育，但是这种模式对瘤胃上皮的发育是不利的”，刘军花指出，在发现了这一重要问题之后，其团队开始尝试开发新的不仅对瘤胃发育没有不利效果，同时能促进小肠发育的的调控剂，最终发明了甜味剂。

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