红藻饲料添加剂降低奶牛甲烷排放研究进展
2025-11-18 09:38
来源:加州大学戴维斯分校
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加州大学戴维斯分校联合多所科研机构开展的研究显示,在奶牛饲料中添加红藻可有效降低甲烷气体排放。这项发表于《微生物组》期刊的研究,揭示了红藻对奶牛肠道微生物群落的影响机制。加州大学戴维斯分校动物科学系的马蒂亚斯·赫斯(Matthias Hess)和加州大学伯克利分校的研究人员已经确定了牛肠道中哪些微生物可以帮助减少甲烷排放。这使他们距离通过基因工程改造肠道微生物,培育出更环保的牛又近了一步。

研究人员通过给奶牛投喂海藻属红藻添加剂,发现其能改变瘤胃微生物的基因表达状态。实验数据显示,摄入红藻的奶牛群体甲烷排放量下降60%,氢气产量提升367%,饲料转化效率改善74%。该项目负责人马蒂亚斯·赫斯教授指出:“这一点很重要,因为过多的氢气会导致瘤胃酸中毒,从而损害动物的健康。相反,这种微生物会利用氢气并将其转化为琥珀酸,琥珀酸最终可以被动物用来合成蛋白质。”

研究团队成功重构了十二指肠芽孢杆菌的完整基因组,该菌株在消耗氢气过程中发挥重要作用。创新基因组学研究所首席研究员斯宾塞·戴蒙德表示:“这项研究有助于我们更好地了解瘤胃中自然存在的其他微生物如何将氢从产甲烷菌转移到可能提高动物生产效率的细菌。”该发现为构建新型微生物群落提供了理论依据。

实验选取八头奶牛分为两组进行对比,其中实验组在常规饲料中连续14天添加红藻。通过分析瘤胃液体样本,研究人员观察到红藻能调控产甲烷菌关键酶的活性,同时促进非产甲烷微生物对氢气的利用能力。这种微生物群落的调整既控制了甲烷生成,又避免了氢气过度积累对牲畜健康的影响。

该研究为开发新型红藻饲料添加剂提供了科学支撑。通过优化奶牛肠道菌群结构,有望实现畜牧业温室气体减排与饲养效率提升的双重目标。

更多信息: 彭帆张等,《红藻补充剂抑制瘤胃甲烷生成,揭示氢营养细菌的潜在优势性状》,《微生物组》 (2025)。期刊信息: 微生物组

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