近日，炸金花在线玩 羊遗传改良与生物育种团队在奶山羊瘤胃微生物通过“瘤胃-肝脏-乳腺”轴调控乳脂生物合成机制研究方面取得重要进展，研究成果以“Deciphering functional landscapes of rumen microbiota unveils the role of Prevotella bryantii in milk fat synthesis in goats”为题在线发表于国际前沿期刊《Genome Biology》，炸金花在线玩 博士研究生雷宇、郑祎宁及闫怡婷为共同第一作者，张科教授、王小龙教授、邓露教授及吉林农业大学李志鹏教授为论文通讯作者。

当前，全球乳制品需求持续增长，瘤胃微生物作为奶畜乳合成的关键调控环节，其与宿主脂质代谢的关联机制尚未明确，成为制约乳业提质增效发展的重要瓶颈。为系统性解析瘤胃微生物功能，研究团队历时多年，采集并整合中国6个省份8个山羊品种的160份瘤胃内容物样本。通过深度宏基因组测序与组装分析，成功构建目前最完整的山羊瘤胃微生物参考基因目录（GRMGC），包含7387万个非冗余基因，覆盖90%以上山羊、绵羊瘤胃微生物基因资源。同时，团队从样本中分箱获得5514个宏基因组组装基因组（MAGs）。该基因库能帮助快速识别瘤胃核心微生物，为后续功能验证提供了关键微生物基因组资源。

为了系统揭示高产高脂与低产低脂奶山羊瘤胃微生物及代谢差异，研究团队通过对比177只萨能奶山羊的泌乳表型，筛选出高产奶量高乳脂率与低产奶量低乳脂率两组群体，结合多组学分析发现：普雷沃氏菌属是驱动乳脂与产奶量同步提升的关键类群，其中布氏普雷沃氏菌表现最为突出。功能实验证实，布氏普雷沃氏菌B14能以L-天冬氨酸为前体合成烟酸，烟酸进入循环系统中后转化为烟酰胺。烟酰胺可通过乳腺上皮细胞表面的GPR109A受体，激活mTORC1信号通路，进而上调SREBP、PPAR-γ等转录因子，以及FASN、ACCα、SCD1等脂生成基因的表达，最终加速乳脂合成。但是在泌乳性能差的奶山羊瘤胃中，布氏普雷沃氏菌丰度显著降低，烟酰胺水平随之下降，直接导致乳脂合成能力受损。这一发现首次建立了瘤胃微生物代谢与乳腺脂质合成的因果关系，为微生物靶向干预提供了明确靶点。

构建获得山羊瘤胃微生物参考基因目录

值得关注的是，研究还发现布氏普雷沃氏菌B14能显著抑制瘤胃氢营养型产甲烷菌活性，减少甲烷排放。在人工瘤胃发酵系统与活体实验中，添加该菌株可使甲烷产量降低，同时提升总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸等乳脂前体物质浓度，实现“增产减碳”双重效益。在泌乳后期奶山羊中进行验证，发现添加布氏普雷沃氏菌B14能有效减缓泌乳后期产奶量下降趋势，显著提高乳脂率。这一结果为乳业绿色发展提供了新路径，通过调控瘤胃微生物，既能提高生产效率，又能降低养殖环境负担。

瘤胃微生物代谢功能的显著差异导致了不同的泌乳表型

该研究得到生物育种重大专项（2022ZD04014）、国家重点研发计划（2022YFD1300203）、国家自然科学基金（32402785）、绒毛用羊产业技术体系（CARS-39-03）及陕西省重点研发计划“四链融合”（2024PT-ZCK-71–3）项目的资助。西北工业大学邱强教授团队、炸金花在线玩 姚军虎教授团队对该研究给予了大力支持。

文章链接：//doi.org/10.1186/s13059-025-03788-z