Preview

Сибирский вестник сельскохозяйственной науки

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Влияние растительных лактонов и флавоноидов на структуру микрофлоры кишечника и концентрацию жирных кислот у крупного рогатого скота

https://doi.org/10.26898/0370-8799-2025-5-8

Аннотация

Проведена оценка воздействия растительной композиции горькой (Artemisia absinthium) отдельно и в сочетании с хлоридом кобальта (II) в хелатной форме (CoCl2 l) полыни на изменение таксономического профиля микробиома рубца жвачных в эксперименте in vivo. В исследованиях определяли изменение бактериального состава рубцовой жидкости путем применения метода секвенирования на приборе MiSeq. Объект исследований – бычки (n = 4) казахской белоголовой породы в возрасте 12–13 мес со средней живой массой 336–340 кг. Во время исследования животным опытных групп задавали A. absinthium herbal и хлорид кобальта (II) (CoCl2 l): 1-й опытной группе – A. absinthium в дозе 2,0 г/кг сухого вещества, 2-й опытной – A. absinthium в дозе 2,0 г/кг СВ с дополнительным CoCl2 l (1,5 мг/кг/СВ), 3-й опытной – только CoCl2 l (1,5 мг/кг/СВ). Подготовительный период составлял 14 дней, основной – 7 дней. По истечении основного периода для анализа концентраций жирных кислот производили отбор проб содержимого рубца через фистулу. Образцы кишечного содержимого отбирали в стерильные контейнеры методом ректальной пальпации, для метагеномного секвенирования – в микропробирки типа «Eppendorf» объемом 1,5 мл. Анализ данных показал, что введение A. absinthium и хлорида кобальта (II) в форме, наиболее близкой к природной, способно модулировать микробное сообщество кишечника, влияя на концентрацию и усвоение жирных кислот. Полученные результаты указывают на перспективность применения в кормлении крупного рогатого скота композиции A. absinthium и CoCl2 l с целью естественной альтернативы улучшения систем производства жвачных животных.

Об авторах

В. А. Рязанов
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук
Россия

 Рязанов В.А. - старший научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук

Оренбург



Г. К. Дускаев
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук
Россия

 Дускаев Г.К. - заместитель директора, ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук, доцент, профессор РАН

Оренбург



М. Я. Курилкина
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук
Россия

Курилкина М.Я. - старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

адрес для переписки: 460000, Оренбург, ул. 9 Января, 29



Д. М. Муслюмова
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук
Россия

 Муслюмова Д.М. - старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Оренбург



Список литературы

1. Ramos-Morales E., Tibble-Howlings J., Lyons L., Ogbu M.O., Murphy P.J., Braganca R., Newbold C.J. Slight changes in the chemical structure of haemanthamine greatly influence the effect of the derivatives on rumen fermentation in vitro // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. N 1. P. 2440. DOI: 10.1038/s41598-019-38977-x.

2. Sarnataro C., Spanghero M., Lavrenčič A. Supplementation of diets with tannins from Chestnut wood or an extract from Stevia rebaudiana Bertoni and effects on in vitro rumen fermentation, protozoa count and methane production // Journal of animal physiology and animal nutrition (Berl). 2020. Vol. 104. N 5. P. 1310–1316. DOI: 10.1111/jpn.13414.

3. Ku-Vera J.C., Jiménez-Ocampo R., Valencia-Salazar S.S., Montoya-Flores M.D., Molina-Botero I.C., Arango J., Gómez-Bravo C.A., Aguilar-Pérez C.F., Solorio-Sánchez F.J. Role of Secondary Plant Metabolites on Enteric Methane Mitigation in Ruminants // Frontiers in Veterinary Science. 2020. Vol. 7. P. 584. DOI: 10.3389/fvets.2020.00584.

4. Shen N., Wang T., Gan Q., Liu S., Wang L., Jin B. Plant flavonoids: Classification, distribution, biosynthesis, and antioxidant activity // Food Chemistry. 2022. Vol. 383. P. 132531. DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.132531.

5. Albores-Moreno S., Alayón-Gamboa J.A., Miranda-Romero L.A., Alarcón-Zúñiga B., Jiménez-Ferrer G., Ku-Vera J.C., Piñeiro-Vázquez A.T. Effect of tree foliage supplementation of tropical grass diet on in vitro digestibility and fermentation, microbial biomass synthesis and enteric methane production in ruminants // Tropical Animal Health and Production. 2019. Vol. 51. N 4. P. 893–904. DOI: 10.1007/s11250-018-1772-7.

6. Yejun L., Su Kyoung L., Shin Ja L., Jong-Su E., Sung Sill L. Effects of Lonicera japonica extract supplementation on in vitro ruminal fermentation, methane emission, and microbial population // Journal of Animal Science. 2019. Vol. 90. N 9. P. 1170–1176. DOI: 10.1111/asj.13259.

7. Hassan F.U., Arshad M.A., Li M., Rehman M.S., Loor J.J., Huang J. Potential of Mulberry Leaf Biomass and Its Flavonoids to Improve Production and Health in Ruminants: Mechanistic Insights and Prospects // Animals (Basel). 2020. Vol. 10. N 11. P. 2076. DOI: 10.3390/ani10112076.

8. Li Y., Wang Y., Lv J., Dou X., Zhang Y. Effects of Dietary Supplementation with Clostridium butyricum on the Amelioration of Growth Performance, Rumen Fermentation, and Rumen Microbiota of Holstein Heifers // Frontiers in Nutrition. 2021. Vol. 11. N 8. P. 763700. DOI: 10.3389/fnut.2021.763700.

9. Castillo-Lopez E., Rivera-Chacon R., Ricci S., Petri R.M., Reisinger N., Zebeli Q. Short-term screening of multiple phytogenic compounds for their potential to modulate chewing behavior, ruminal fermentation profile, and pH in cattle fed grain-rich diets // Journal of Dairy Science. 2021. Vol. 104. N 4. P. 4271–4289. DOI: 10.3168/jds.2020-19521.

10. Batiha G.E., Olatunde A., El-Mleeh A., Hetta H.F., Al-Rejaie S., Alghamdi S., Zahoor M., Magdy Beshbishy A., Murata T., Zaragoza-Bastida A., Rivero-Perez N. Bioactive Compounds, Pharmacological Actions, and Pharmacokinetics of Wormwood (Artemisia absinthium) // Antibiotics (Basel). 2020. Vol. 9. N 6. P. 353. DOI: 10.3390/antibiotics9060353.

11. Ahamad J., Mir S.R., Amin S. A pharmacognostic review on Artemisia absinthium // International Research Journal of Pharmacy. 2019. Vol. 10. P. 25–31. DOI: 10.7897/2230-8407.10015.

12. Nazeri M., Mirzaie-Asl A., Saidijam M., Moradi M. Methanolic extract of Artemisia absinthium prompts apoptosis, enhancing expression of Bax/Bcl-2 ratio, cell cycle arrest, caspase-3 activation and mitochondrial membrane potential destruction in human colorectal cancer HCT-116 cells // Molecular Biology Reports. 2020. Vol. 47. N 11. P. 8831–8840. DOI: 10.1007/s11033-020-05933-2.

13. Liu Y.X., Qin Y., Chen T., Lu M., Qian X., Guo X., Bai Y. A practical guide to amplicon and metagenomic analysis of microbiome data // Protein Cell. 2021. Vol. 12. N 5. P. 315–330. DOI: 10.1007/s13238-020-00724-8.

14. Yang J., Yang Y., Ishii M., Nagata M., Aw W., Obana N., Tomita M., Nomura N., Fukuda S. Does the Gut Microbiota Modulate Host Physiology through Polymicrobial Biofilms? // Microbes Environ. 2020. Vol. 35. N 3. P. ME20037. DOI: 10.1264/jsme2.ME20037.

15. Duskaev G., Nurzhanov B.S., Rysaev A.F., Rahmatulin Sh.G. Changing of the composition of the rumen microflora to improve the efficiency of feed use by ruminants // January IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 624. N 1. P. 012022. DOI: 10.1088/1755-1315/624/1/012022.

16. Clemmons B.A., Voy B.H., Myer P.R. Altering the Gut Microbiome of Cattle: Considerations of Host-Microbiome Interactions for Persistent Microbiome Manipulation // Microbial Ecology. 2019. Vol. 77. N 2. P. 523–536. DOI: 10.1007/s00248-018-1234-9.

17. Moraïs S., Mizrahi I. The Road Not Taken: The Rumen Microbiome, Functional Groups, and Community States // Trends in Microbiology. 2019. Vol. 27. N 6. P. 538–549. DOI: 10.1016/j.tim.2018.12.011.

18. Lilian M., Rawlynce B., Charles G., Felix K. Potential role of rumen bacteria in modulating milk production and composition of admixed dairy cows // Letters in Applied Microbiology. 2023. Vol. 76. N 2. P. ovad007. DOI: 10.1093/lambio/ovad007.

19. Newbold C.J., Ramos-Morales E. Review: Ruminal microbiome and microbial metabolome: effects of diet and ruminant host // Animal. 2020. Vol. 14. N S1. P. 78–86. DOI: 10.1017/S1751731119003252.

20. Ryazanov V., Tarasova E., Duskaev G., Kolpakov V., Miroshnikov I. Changes in the Concentration of Amino Acids and Bacterial Community in the Rumen When Feeding Artemisia absinthium and Cobalt Chloride // Fermentation. 2023. Vol. 9. P. 751. DOI: 10.3390/fermentation9080751.

21. Nawab A., Li G., An L., Nawab Y., Zhao Yi., Xiao M., Tang S., Sun C. The potential effect of dietary tannins on enteric methane emission and ruminant production, as an alternative to antibiotic feed additives – a review // Annals of Animal Science. 2020. Vol. 20. N 2. P. 355–388. DOI: 10.2478/aoas-2020-0005.

22. Takeshita N., Watanabe T., Ishida-Kuroki K., Sekizaki T. Transition of microbiota in chicken cecal droppings from commercial broiler farms // BMC Veterinary Research. 2021. Vol. 17. N 1. P. 10. DOI: 10.1186/s12917-020-02688-7.

23. Kameshwar A.K.S., Ramos L.P., Qin W. Metadata Analysis Approaches for Understanding and Improving the Functional Involvement of Rumen Microbial Consortium in Digestion and Metabolism of Plant Biomass // Journal of Genomics. 2019. Vol. 7. P. 31–45. DOI: 10.7150/jgen.32164.

24. Montano M.F., Carvalho P.H.V., Chirino-Romero J.O., Latack B.C., Salinas-Chavira J., Zinn R.A. Influence of supplemental condensed tannins on initial 112-d feedlot growth-performance and characteristics of digestion of calf-fed Holstein steers // Translational animal science. 2022. Vol. 6. N 1. P. txac024. DOI: 10.1093/tas/txac024.

25. Carreño D., Toral P.G., Pinloche E., Belenguer A., Yáñez-Ruiz D.R., Hervás G., McEwan N.R., Newbold C.J., Frutos P. Rumen bacterial community responses to DPA, EPA and DHA in cattle and sheep: a comparative in vitro study // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. P. 11857. DOI: 10.1038/s41598-019-48294-y.

26. Hackmann T.J., Sen A., Firkins J.L. Culture techniques for ciliate protozoa from the rumen: Recent advances and persistent challenges // Anaerobe. 2024. Vol. 87. P. 102865. DOI: 10.1016/j.anaerobe.2024.102865.

27. Nehme R., Andrés S., Pereira R.B., Ben Jemaa M., Bouhallab S., Ceciliani F., López S., Rahali F.Z., Ksouri R., Pereira D.M., Abdennebi-Najar L. Essential Oils in Livestock: From Health to Food Quality // Antioxidants (Basel). 2021. Vol. 10. N 2. P. 330. DOI: 10.3390/antiox10020330.

28. Wang L., Zhou J., Gao T., Liang X., Hu Q., Huang B., Lyu Z., Johnston L.J., Lai C. Comparison of regression and fat-free diet methods for estimating ileal and total tract endogenous losses and digestibility of fat and fatty acids in growing pigs // Journal of Animal Science. 2020. Vol. 98. N 12. P. skaa376. DOI: 10.1093/jas/skaa376.

29. Schoeler M., Ellero-Simatos S., Birkner T., Mayneris-Perxachs J., Olsson L., Brolin H., Loeber U., Kraft J.D., Polizzi A., Martí-Navas M., Puig J., Moschetta A., Montagner A., Gourdy P., Heymes C., Guillou H., Tremaroli V., Fernández-Real J.M., Forslund S.K., Burcelin R., Caesar R. The interplay between dietary fatty acids and gut microbiota influences host metabolism and hepatic steatosis // Nature Communications. 2023. Vol. 14. N 1. P. 5329. DOI: 10.1038/s41467-023-41074-3.

30. Cartoni Mancinelli A., Mattioli S., Twining C., Dal Bosco A., Donoghue A.M., Arsi K., Angelucci E., Chiattelli D., Castellini C. Poultry Meat and Eggs as an Alternative Source of n-3 Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids for Human Nutrition // Nutrients. 2022. Vol. 14. N 9. P. 1969. DOI: 10.3390/nu14091969.

31. Ibrahim N.A., Alimon A.R., Yaakub H., Samsudin A.A., Candyrine S.C.L., Wan Mohamed W.N., Md Noh A., Fuat M.A., Mookiah S. Effects of Vegetable Oil Supplementation on Rumen Fermentation and Microbial Population in Ruminant: A Review // Tropical Animal Health and Production. 2021. Vol. 53. P. 422. DOI: 10.1007/s11250-021-02863-4.

32. Costa F.S., Cabral A.R., Silva S.L., Silva M.A.I., Henrique W., Mazalli M.R., Baldi F.S., Mueller L.F., Ferrinho A.M., Corte R.R.P.S., Pereira A.S.C. Effects of n-3 and n-6 feeding sources on the quality and lipid oxidation of meat from feedlot-finished Bos indicus steers // Meat Science. 2020. Vol. 161. P. 107966. DOI: 10.1016/j.meatsci.2019.107966.

33. Pereira G., Simões P., Bexiga R., Silva E., Mateus L., Fernandes T., Alves S.P., Bessa R.J.B., Lopes-da-Costa L. Effects of Feeding Rumen-Protected Linseed Fat to Postpartum Dairy Cows on Plasma n-3 Polyunsaturated Fatty Acid Concentrations and Metabolic and Reproductive Parameters // Journal of Dairy Science. 2022. Vol. 105. P. 361–374. DOI: 10.3168/jds.2021-20674.

34. Woodruff K.L., Hummel G.L., Austin K.J., Lake S.L., Cunningham-Hollinger H.C. Calf rumen microbiome from birth to weaning and shared microbial properties to the maternal rumen microbiome // Journal of Animal Science. 2022. Vol. 100. N 10. P. skac264. DOI: 10.1093/jas/skac264.


Рецензия

Для цитирования:


Рязанов В.А., Дускаев Г.К., Курилкина М.Я., Муслюмова Д.М. Влияние растительных лактонов и флавоноидов на структуру микрофлоры кишечника и концентрацию жирных кислот у крупного рогатого скота. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2025;55(5):83-98. https://doi.org/10.26898/0370-8799-2025-5-8

For citation:


Ryazanov V.A., Duskaev G.K., Kurulkina M.Ya., Muslyumova D.M. Effect of plant lactones and flavonoids on intestinal microflora structure and fatty acid concentration in cattle. Siberian Herald of Agricultural Science. 2025;55(5):83-98. (In Russ.) https://doi.org/10.26898/0370-8799-2025-5-8

Просмотров: 25


ISSN 0370-8799 (Print)
ISSN 2658-462X (Online)