近日，微生物领域国际学术期刊Microbiology Spectrum（中科院1区，影响因子9.04）在线发表了动科学院蒋林树教授团队题为Characterization of the Dynamic Changes of Ruminal Microbiota Colonizing Citrus Pomace Waste during Rumen Incubation for Volatile Fatty Acid Production的研究论文（doi: 10.1128/spectrum.03517-22）。该研究揭示了奶牛瘤胃微生物对柑橘提取物的短期定植规律，探索了柑橘提取物在瘤胃内的降解机制。

据介绍，柑橘是全世界种植最主要的水果种类之一，每年产生大量的加工副产物，如柑橘皮。柑橘皮粗提取之后富含果胶、多糖、黄酮等多种生物活性成分。而反刍动物瘤胃具有丰富的微生态系统，可以充分利用副产物资源，实现变废为宝，且生物活性物质在动物体内可以发挥抗炎、抗氧化等多种生物活性。蒋林树教授团队前期发现奶牛饲粮中添加柑橘提取物可以调控瘤胃微生物组成与功能，改善奶牛泌乳性能（2023年发表在国际期刊Food & Function）。本研究则选用安装有瘤胃瘘管的奶牛，采用半体内法（尼龙袋法），研究了柑橘提取物在瘤胃内0-48小时内的附着微生物动态变化。

研究发现，柑橘提取物干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量在48小时逐渐降低，附着的纤维素酶活性先升高后降低，表明微生物可以利用柑橘提取物作为碳源，将其转化为挥发性脂肪酸。16S rRNA测序表明，瘤胃菌群可在短时间内迅速定植柑橘提取物，且微生物分类属水平Ruminococcus, Prevotella, CAG-352, NK4A214_group, Rikenellaceae_RC9_gut_group和 Methanobrevibacter下的物种是主要的柑橘提取物利用菌。细菌门水平上Actinobacteriota、Verrucomicrobiota、Desulfobacterota、Fibrobacterota的相对丰度在不同时间点内差异显著，且微生物在短期定植过程中呈现出了复杂的互作网络。该研究为挖掘可利用柑橘副产物的关键瘤胃微生物提供了参考，对阐明柑橘提取物在瘤胃内的降解规律及植物功能组分—瘤胃菌群—宿主之间的互作机制有着重要意义。

动科学院硕士研究生余诗强为论文的共同第一作者，蒋林树教授、赵玉超博士为论文通讯作者。该研究得到了北京市教委分类发展计划、中国博士后科学基金等项目的资助。

图1. 48小时内柑橘提取物附着的的瘤胃细菌动态变化

图2. 附着细菌与瘤胃发酵参数的相关性网络分析