动科所在反刍动物瘤胃甲烷减排调控机制研究方面取得新进展
近日,动科所在国际学术期刊 Journal of Animal Science and Biotechnology(中科院农林科学一区TOP,IF=6.5)发表了题为“Near-complete inhibition of rumen methanogenesis via microbial and enzymatic modulation using a low dose of Asparagopsis taxiformiscombined with 3-nitrooxypropanol”的研究论文。动科所为论文第一完成单位,联合培养研究生李帅为论文第一作者,李大刚研究员和闵力副研究员为论文共同通讯作者。
反刍动物肠道甲烷排放是农业温室气体的重要来源之一。大型海藻:紫衫状海门冬(A. taxiformis)具有显著的甲烷减排潜力,但其大规模应用受限于海藻资源供给和添加剂量。针对这一问题,研究团队采用体外人工瘤胃系统和宏基因组学分析,系统评估了低剂量 A. taxiformis(0.32% DM)与3-硝氧基丙醇(3-NOP,0.05% DM)联合添加对甲烷生成、瘤胃发酵参数及微生物功能通路的影响。
研究结果表明:低剂量 A. taxiformis与3-NOP联合添加可使体外瘤胃甲烷生成量降低98.21%,且不影响干物质降解率;同时促进发酵模式向丙酸型转变,显著降低乙酸/丙酸比。宏基因组学分析发现:联合处理显著降低了 Methanobrevibacter和 Ruminococcus等菌属丰度,提高了Prevotella、Treponema、Eubacterium和 Selenomonas等与丙酸生成相关菌属的丰度;在功能层面,下调了氢营养型和甲基营养型甲烷生成途径中的关键酶(甲基辅酶M还原酶和四氢甲烷蝶呤S-甲基转移酶),从微生物组成和酶功能两个层面阻断甲烷生成关键步骤。
该研究表明:低剂量A. taxiformis与3-NOP联合添加能够在显著降低海藻用量的同时维持接近完全抑制甲烷生成的效果,为推动反刍动物绿色低碳养殖提供了新的理论依据和技术思路。
本研究得到了高水平农科院建设专项(NYQS202613)、广东省基础与应用基础研究基金(2026A1515010802)、广东省现代农业产业技术体系创新团队项目(2024CXTD13)、国家留学基金委(202408440440)和广东省科协青年科技人才托举工程(SKXRC2025487)等资助。
原文链接:doi: 10.1186/s40104-026-01430-x


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