在高精料饲喂条件下，反刍动物常出现瘤胃微生态失衡与功能紊乱，导致生长性能下降并增加抗生素抗性基因（ARG）传播风险。为评估黑曲霉（Aspergillus niger）培养物的改善作用，研究人员将育肥羊随机分为五组：对照组（CON）、在基础日粮中添加250、500或1000 mg/kg黑曲霉培养物的低剂量组（LA）、中剂量组（MA）和高剂量组（HA），以及添加5000 mg/kg金霉素预混剂的抗生素组（AN）。微生物群落分析显示，包括Succinivibrio sp900317105、Prevotella sp002353485、Quinella sp017515635、Quinella sp015206805和Prevotella sp900320255在内的多个细菌类群在黑曲霉培养物添加组中显著富集（P < 0.05）。ARG谱分析表明，所有黑曲霉组的四环素类抗性基因丰度均显著低于CON组和AN组（P < 0.05），而β-内酰胺类抗性基因在HA组中显著降低（P < 0.05）。此外，AN组中Rank I和Rank II ARGs的丰度显著高于其余各组，而黑曲霉培养物组中Rank II和Rank IV ARGs的丰度显著低于CON组和AN组。代谢组学分析进一步显示，添加黑曲霉培养物显著降低了N-癸酰-L-高丝氨酸内酯浓度（P < 0.05），同时提高了N-3-氧代十四碳-7Z-烯酰-L-高丝氨酸内酯、吲哚-3-甲基乙酸酯和吲哚-3-丙酸水平（P < 0.05）。这些发现表明，黑曲霉培养物可通过调节瘤胃微生物群落及相关代谢产物，降低ARG丰度并减少ARG传播风险。
本研究发表于《Journal of Animal Science and Biotechnology》，旨在应对高精料饲喂导致的瘤胃微生态失衡及抗生素抗性基因（ARG）扩散风险，探索黑曲霉（A. niger）培养物作为潜在抗生素替代策略的可行性。研究人员选用50只体重相近的育肥母羔羊，随机分为五组：对照组（CON）、低剂量黑曲霉培养物组（LA，250 mg/kg）、中剂量组（MA，500 mg/kg）、高剂量组（HA，1000 mg/kg）以及抗生素对照组（AN，5000 mg/kg金霉素预混剂）。试验为期42天，期间记录生长性能指标，并在试验结束时采集瘤胃内容物与血液样本，结合宏基因组学、代谢组学及生物信息学分析，系统评估黑曲霉培养物对瘤胃微生物组成、ARG丰度及代谢特征的影响。研究结果显示，黑曲霉培养物可显著提高育肥羊的平均日增重（ADG），增强血浆总蛋白（TP）与球蛋白（GLB）水平，提升抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）活性；在微生物层面，促进淀粉与纤维降解功能菌群（如Succinivibrio spp.、Prevotella spp.、Quinella spp.）的定植，降低高风险的四环素类与β-内酰胺类ARG丰度，并调控群体感应（QS）信号分子及相关免疫调节代谢产物的合成。结论表明，黑曲霉培养物可在高精料饲喂模式下维持瘤胃微生态平衡，减少ARG传播风险，具备作为绿色饲料添加剂的潜力。
关键技术方法方面，研究人员构建了包含CON、LA、MA、HA及AN五个处理组的育肥羊样本队列，采用全混合日粮饲喂并记录生长性能参数。瘤胃内容物通过瘤胃管采集并过滤保存，用于测定发酵参数（挥发性脂肪酸VFA、氨态氮NH3-N、微生物蛋白MCP）及pH值；血液样本分离血浆用于生化、抗氧化及免疫指标检测。微生物DNA经提取后开展宏基因组测序，分析细菌、古菌及真核生物的多样性与功能（碳水化合物活性酶CAZyme谱、京都基因与基因组百科全书KEGG通路、ARG类型及风险等级）。代谢组学分析基于液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）鉴定差异代谢物，并通过多变量统计分析（PLS-DA、OPLS-DA）筛选与菌群相关的关键代谢物，结合网络分析揭示菌群-代谢物互作模式。
研究结果部分，首先在生长性能方面，HA组与AN组的平均日增重显著高于CON组，料重比在各组间无显著差异。血液生化与抗氧化指标显示，LA与MA组的总蛋白与球蛋白含量高于AN组，MA与HA组的SOD活性显著高于CON组，其余指标无明显变化。瘤胃发酵参数方面，AN组pH值显著高于其他组，HA组与其他组无显著差异，VFA、MCP及NH3-N浓度在各组间无显著变化。微生物多样性分析表明，AN、LA及MA组的物种丰富度指数显著高于CON组，PCoA分析显示CON与AN组的菌群结构与黑曲霉组存在显著差异。菌群组成方面，细菌属水平上Ruminococcus E、Selenomonas A与Selenomonas B在MA与HA组丰度较低，UBA2804、Ga6A1及UBA1217在AN组丰度较高；LEfSe分析显示不同处理组富集了特定的菌种，包括Prevotella spp.、Quinella spp.及Succinivibrio spp.。古菌群落中，Halobacteriota在AN及黑曲霉组丰度显著低于CON组；真核生物中，Ciliophora在AN及黑曲霉组丰度显著高于CON组。CAZyme谱分析显示，GH10、GH148及GH74在不同黑曲霉组分别富集，反映其对纤维素与半纤维素降解功能的促进作用。KEGG通路分析显示，黑曲霉组富集了自噬、磷脂酰肌醇信号系统、群体感应及细胞周期等通路，提示其增强微生物适应性与代谢调控能力。ARG分析表明，黑曲霉组四环素类与β-内酰胺类抗性基因丰度显著降低，高风险Rank I与Rank II ARGs在AN组最高，而Rank II与Rank IV ARGs在黑曲霉组最低。代谢组学结果显示，黑曲霉组显著改变群体感应信号分子（如N-癸酰-L-高丝氨酸内酯下降，N-3-氧代十四碳-7Z-烯酰-L-高丝氨酸内酯上升）及免疫调节代谢物（吲哚-3-丙酸、吲哚-3-甲基乙酸酯升高）的水平。菌群-代谢物网络分析显示，黑曲霉组具有更复杂的互作关系。
讨论部分，研究人员指出黑曲霉培养物通过促进淀粉与纤维降解菌群的定植，增强瘤胃发酵功能，并降低高风险ARG丰度，其机制可能涉及群体感应调控及免疫调节代谢产物的合成。与抗生素相比，黑曲霉培养物在维持宿主营养状态、抗氧化防御及微生态平衡方面表现更优。研究局限性在于样本量较小、品种单一，未来需扩大队列并结合微生物培养组学验证结果。结论部分强调，黑曲霉培养物可在高精料饲喂模式下提高育肥羊生长性能与抗氧化能力，优化瘤胃微生物组成，减少ARG传播风险，具备替代抗生素的应用潜力。
