長期以來，科學家重點關注反芻動物瘤胃微生物的菌群組成和功能，而全消化道微生物對飼料利用效率、甲烷生成和宿主健康的功能解析尚未完成。近日，中科院亞熱帶農業生態研究所(以下簡稱亞熱帶生態所)、南京農業大學等單位聯合開展了反芻動物全消化道微生物組的結構和功能研究。相關研究成果發表于《微生物組》。
研究人員選取了奶牛、水牛、牦牛、山羊、綿羊、狍子和獐子7種代表性反芻動物，采集了瘤胃、小腸等全消化道10個區段的食糜樣品共370個，構建了反芻動物全消化道微生物基因集，組裝了超過10000個非冗余的微生物基因組，且在種水平上鑒定出了8745個新基因組。專家認為，這些新基因組極大地拓展了反芻動物全消化道微生物基因組資源，在分類學上大幅提升了對反芻動物消化道微生物的分辨率。
同時，研究團隊對組裝微生物基因組的氫酶分布進行了系統解析。結果發現，反芻動物消化道中約60%的微生物編碼氫酶基因能夠進行氫代謝。這些微生物分布在24個門、72個目和304個屬中。其中，約50%微生物基因組能通過發酵途徑產生氫分子，有95個甲烷菌基因組能利用氫生成甲烷，其他消耗氫微生物有352個。
“該研究首次構建了反芻動物氫代謝微生物基因組數據庫，證實了全消化道微生物具有廣泛代謝氫的能力，這將為提高飼料利用效率和減少甲烷排放提供科技支撐。”亞熱帶生態所研究員王敏告訴《中國科學報》。
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