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微生态制剂作为一种新型、绿色、环保的饲料添加剂已广泛应用于畜牧生产中,目前研究较多的微生态制剂主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌等。其中芽孢杆菌距其发现已有100多年历史,有大量的科研数据证实芽孢杆菌的使用效果,而芽孢杆菌中巨大芽孢杆菌因具有抗逆性强、耐高温、易贮存等特性而成为研究热点。巨大芽孢杆菌（Bacillus Megatherium）,作为芽孢杆菌属,是一种可以产生芽孢的革兰氏阳性菌,在促进畜禽生产性能、提高畜产品产量、减少饲料成本以及改善畜产品品质等方面都具有非常重要的调节作用。然而,目前有关巨大芽孢杆菌BM1259（简称BM1259）制剂的氮代谢机制和在幼龄反刍动物当中的研究较少。本试验旨在通过基因组学、代谢组学方法探究BM1259制剂的氮代谢机制,以及其对荷斯坦奶公犊生产性能、瘤胃发酵特性及菌群变化的影响,具体内容如下:试验一、利用Nanopore测序技术对BM1259菌株进行全基因组遗传图谱分析,挖掘相关功能基因和通路注释信息。结果显示:BM1259基因组全长为5,043,095 bp,GC含量占38.25%,编码基因有5092个,rRNAs 40个,tRNAs 120个,含有3个环状质粒,无CRISPR序列和基因岛,未发现致病基因。基因组中发现12个编码基因与氮代谢（Nitrate metabolism）有关,筛选出1个重要通路—硝酸盐同化途径（Nitrate assimilation pathway）,可能与氮代谢有关。试验二、对不同培养时间（6 h、12 h、24 h、48 h）和不同氮源浓度（0.1 g/L、0.5 g/L、1.0 g/L、2.0 g/L）下BM1259代谢产物进行比较分析。结果显示:共鉴定出135种差异代谢产物,主要涉及到嘌呤代谢（Purine metabolism）、精氨酸脯氨酸代谢（Arginine and proline metabolism）和氮代谢（Nitrogen metabolism）等,其中氮代谢作为BM1259生长代谢过程中关键代谢途径,并且L-谷氨酸（L-Glutamic Acid）、腺嘌呤核糖核苷酸AMP、L-天冬酰胺（L-Asparagine）等代谢产物有显著差异。试验三、通过在日粮中添加12 g/头·d BM1259制剂研究对荷斯坦奶公犊生产性能指标、瘤胃发酵参数、营养物质表观消化率以及血液生化指标的影响,来综合评价BM1259制剂在反刍动物上应用的可行性。结果表明:1)添加12 g/头·d的BM1259制剂,在4～8周,试验组ADG和DMI极显著高于对照组（P<0.01）,并分别提高12.5%和8.79%;在0～8周,试验组中ADG（P<0.05）和DMI（P<0.05）显著高于对照组,分别提高14.9%和6.04%。2)添加12 g/头·d的BM1259制剂,在4周末,试验组CP和NDF表观消化率均显著高于对照组（P<0.05）,并分别提高了 5.97%和6.70%。在8周末,CP和NDF表观消化率极显著高于对照组（P<0.01）,并分别提高了 5.88%和10.26%。3)添加12 g/头·d的BM1259制剂,在8周末,试验组瘤胃液pH值（P<0.05）、MCP（P<0.05）和乙酸（P<0.05）均显著高于对照组,并分别提高了 9.03%、19.68%和12.74%。在4周末和8周末,试验组尿液中NH3-N均极显著低于对照组,分别降低了 21.81%和16.40%。4)添加12 g/头·d的BM1259制剂,在4周末（P<0.05）和8周末（P<0.05）,试验组奶公犊瘤胃液谷氨酸含量均显著高于对照组,分别提高了 13.21%和14.32%;在4周末,试验组奶公犊血清（P<0.05）、尿（P<0.05）、粪（P<0.05）中谷氨酸含量均显著低于对照组,并分别降低了 25.76%、33.87%和9.23%。在8周末,试验组奶公犊血清、尿、粪中谷氨酸含量均极显著低于对照组（P<0.01）,并分别降低了 26.69%、27.94%和11.11%。5)添加12 g/头·d的BM1259制剂,在4周末和8周末,试验组尿液中氨态氮含量均极显著低于对照组（P<0.01）,分别下降了 54.60%和40.31%;6)添加12 g/头·d的BM1259制剂对荷斯坦奶公犊血液生化指标水平影响差异不显著。试验四、利用16S rRNA测序技术探讨饲喂12 g/头·d BM1259制剂对荷斯坦奶公犊瘤胃主要微生物的影响。结果显示:添加12g/头·d BM1259后,可提高荷斯坦奶公犊瘤胃菌群的丰富度和多样性,其中显著提高了产乙酸糖发酵菌（Saccharofermentans）和普雷沃氏菌属（Prevotellaceae）的含量（P<0.05）;在门水平上,拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）为荷斯坦奶公犊瘤胃优势菌,在属水平上,普雷沃氏菌属（Prevotellaceae）为荷斯坦奶公犊瘤胃优势菌群。综上所述,BM1259的全基因组信息与其消化分解功能相一致,在添加量（12g/头·d）时,可提高荷斯坦奶公犊生产性能和瘤胃菌群的丰富度,且优化为以普雷沃氏菌属为优势的肠道菌群结构,可能是其调控荷斯坦奶公犊生产性能和瘤胃发酵的主要机制。