从自然发酵的牦牛酸奶中分离出的Pediococcus Pentosaceus JASB0677菌株对体外瘤胃发酵和微生物代谢的调控作用

该研究从青藏高原传统牦牛酸奶中分离鉴定出纤维降解乳酸菌Pediococcus pentosaceus JASB0677，证实其具备耐胃酸、胆盐及肠道液的能力，抗菌和抗氧化活性显著。体外瘤胃发酵实验表明该菌能提升乙酸和总挥发性脂肪酸浓度，降低氨氮水平，并改变菌群组成，代谢组学分析揭示其调控氨基酸和脂代谢通路，为功能性饲料添加剂开发提供依据。

　　

摘要

本研究旨在从青藏高原的传统牦牛酸奶中分离并鉴定一种能够降解纤维的益生菌菌株，并评估其对瘤胃发酵和微生物代谢的影响。通过羧甲基纤维素（CMC）筛选、滤纸降解试验和秸秆降解试验，我们获得了一种乳酸菌——Pediococcus pentosaceus JASB0677，其秸秆降解率为18.74%。P. pentosaceus JASB0677表现出对模拟胃液（pH 3.0，1%胃蛋白酶，存活率：69.01%）和肠液（pH 8.0，1%胰蛋白酶，存活率：63.18%）的耐受性，并且在0.1%、0.2%和0.3%的胆盐浓度下仍具有抗性（存活率分别为79.05%、63.34%和52.32%）。该菌还具有强烈的抗菌活性，对沙门氏菌的抑菌圈直径为20.03毫米；同时具备抗氧化能力，2,2-二苯基-1-吡啶基肼（DPPH）和羟基自由基的清除率分别为46.52%和39.17%。体外瘤胃发酵实验表明，P. pentosaceus JASB0677显著增加了乙酸和总挥发性脂肪酸（TVFAs）的浓度，同时降低了氨氮水平（p?P. pentosaceus JASB0677通过增加Proteobacteria、Actinobacteria、Enterobacter、Klebsiella和Christensenellaceae_R-7_group的相对丰度改变了瘤胃微生物组成。代谢组学分析显示，该菌显著调控了多个代谢途径，尤其是与氨基酸和脂质代谢相关的途径。相关性分析表明，乙酸和TVFAs的浓度与Proteobacteria、Actinobacteria、Enterobacter和Klebsiella的丰度以及特定代谢物（如甲羟戊酸和L-亮氨酸）呈显著正相关，而氨氮则呈现相反趋势（p?P. pentosaceus JASB0677是一种有前景的功能性饲料添加剂，有助于提高纤维利用率、维持微生物平衡并改善反刍动物的瘤胃发酵。