近日，中国农业科学院饲料研究所反刍动物营养与饲料团队，发现在荷斯坦泌乳奶牛日粮中添加益生菌（枯草芽孢杆菌）和天然植物提取物（博落回）可以显著降低泌乳奶牛的瘤胃甲烷排放，同时改善能量和氮代谢，从而提升奶牛的生产性能，实现增产增效与低碳减排的协同提升效果，在奶牛温室气体排放调控领域取得了突破性研究进展，为减少奶牛的甲烷排放提出了新的途径。相关研究成果发表在微生物领域国际知名期刊《微生物(Microbiome)》上。

畜牧业碳排放是我国碳排放的重要来源之一。奶牛瘤胃甲烷排放占全球家畜排放量的30%，控制奶牛的甲烷排放量，对于降低畜牧业碳排放，提高生产效率，推动畜牧业绿色低碳和高质量发展具有重要意义。该研究表明，在荷斯坦高产泌乳奶牛日粮中添加枯草芽孢杆菌，在生产性能上可以显著增加产奶量与饲料利用率；瘤胃发酵试验表明，枯草芽孢杆菌的添加改变了瘤胃发酵模式，可显著降低瘤胃乙酸和丁酸含量，增加丙酸的含量，导致乙酸与丙酸的比例降低，从而降低了瘤胃内产甲烷菌的作用底物氢气的产量，达到降低瘤胃甲烷排放的目标。泌乳奶牛日粮中添加博落回可以降低瘤胃内七个古菌属的相对丰度，显著影响产甲烷菌的丰度和活性，实现瘤胃甲烷排放量的显著下降。另外，基于宏基因组学的细菌和古菌共生网络分析结果，揭示了奶牛日粮中添加枯草芽孢杆菌和博落回对瘤胃内微生物的相互作用模式，明确了两种绿色添加剂在实现奶牛生产性能提升和降低甲烷排放之间的协同机制。该研究通过采用先进的瘤胃甲烷排放监测系统、宏基因组学分析技术等系统阐明了以泌乳奶牛为代表的反刍动物瘤胃甲烷生成机制，并提出了增产增效与低碳减排的协同减排的新路径。

Fig. 1 The diversity of rumen microbial communities in cows. a Optional taxonomic unit (OTU) number and α-diversity indexes. b Venn diagram of OTUs in three groups. The difference among three groups was identified by Kruskal–Wallis multiple comparisons, and asterisk indicated the significant difference (*P < 0.05). CON = control diet; BS = control diet plus Bacillus subtilis; MCE = control diet plus Macleaya cordata extract.

该研究得到了“十四五”国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项，中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。

文章链接：https://link.springer.com/content/pdf/10.1186/s40168-023-01654-3.pdf.