反刍动物瘤胃菌群组成和数量、影响因素及与代谢性疾病关系
2影响瘤胃菌群组成和数量的因素
2.1年龄和生理状况
年龄对瘤胃微生物区系的影响较大，有研究发现犊牛随着年龄的增长，瘤胃微生物区系的组成逐渐成熟，丰度趋向稳定。围产期是反刍动物生理敏感期，研究显示反刍动物在此期间瘤胃菌群结构会发生显著变化。围产期高产奶牛瘤胃菌群中参与氨基酸和维生素代谢的基因丰度高于低产奶牛;奶牛瘤胃中厚壁菌门(Firmicutes)丰度从产前的57%降至产后的35%，拟杆菌门(Bacteroidota)丰度从产前的22%降至产后的18%;奶牛产后第1天与第14天瘤胃微生物结构和发酵模式存在明显差别;奶牛在围产前期干物质摄入量较低，瘤胃菌群中降解纤维的菌属丰度较高，而在围产后期，与蛋白质水解、淀粉溶解以及泌乳相关的细菌丰度显著增多。
2.2饲料营养成分
饲料中的营养成分以及特定的功能性成分同样能够影响瘤胃微生物群落的构成和数量。高粗饲料水平饲喂奶牛时，瘤胃纤维杆菌门(Fibrobacterota)丰度较高;而高精料水平饲喂奶牛时，瘤胃拟杆菌门丰度则较高。奶牛在食用低谷物饲粮时，瘤胃中瘤胃球菌科和未分类的拟杆菌目(unclassified Bacteroidales)丰度较高;但转为高谷物饲粮后，反刍单胞菌属(Ruminobacter)丰度减少，而普雷沃氏菌属(Prevotella)和未分类的琥珀细菌科(unclassified Succinivibrionaceae)丰度增加。另有研究发现，瘤胃中分解纤维素的微生物会竞争性地附着在纤维素上，通过不同的方式附着和分解纤维素，导致它们在不同底物上的降解效率不同，进而影响瘤胃发酵过程。
2.3抗生素与饲料添加剂
抗生素与饲料添加剂对瘤胃微生物组成和数量也有一定的影响。莫能菌素能减少瘤胃中的细菌和真菌数量，尤其对原虫数量有显著抑制作用;补充活性干酵母和钠苹果酸钙能够显著提高瘤胃中纤维杆菌门丰度;在高淀粉饲粮中补充黏土矿物基饲料添加剂可有效缓解奶牛大肠菌群失调，显著提高血清初级胆汁盐和次级胆汁酸浓度，改善奶牛的肝功能。在饲粮中添加脂质与硝酸盐，会显著影响奶牛瘤胃产甲烷相关菌群丰度;而添加枯草芽孢杆菌和鱼腥草提取物，可增加奶牛干物质摄入量和产奶量，减少奶牛肠道甲烷排放。
3瘤胃代谢物与代谢性疾病
反刍动物主要依靠瘤胃微生物发酵生成的乙酸、丙酸和丁酸来提供能量。约90%的葡萄糖通过糖异生生成，其中50%~60%是的葡萄糖由丙酸在肝脏糖异生过程中生成的[26]。丙酸的产生直接受瘤胃微生物种类和数量的影响，奶牛产后采食量减少，导致瘤胃微生物群落的数量和比例发生变化，主要表现为乳酸生成菌如乳酸杆菌(Lactobacillus)数量显著增加，而丙酸生成菌如反刍月形单胞菌(Megasphaera elsdenii)数量显著减少。因此奶牛产后微生物群落的变化会影响乳酸分解和利用，严重时可能引起瘤胃环境失衡，导致丙酸供应不足，造成能量代谢失调。
瘤胃发酵产生的代谢物包括氨基酸、脂肪酸、挥发性脂肪酸和胆固醇酯等，这些代谢物含量的波动反映了瘤胃微生物的动态变化。奶牛发生瘤胃酸中毒(SARA)时，反硝化作用、活性氧、氮解毒和淀粉降解等相关瘤胃代谢物含量显著下调。而亚临床酮症奶牛瘤胃液中丁酸盐、蔗糖、3-羟基丁酸盐、麦芽糖和戊酸盐含量显著升高，N，N-二甲基甲酰胺、乙酸盐、葡萄糖和丙酸盐含量显著降低。