近日，我校蔣林樹教授團隊在國際學術期刊《危險材料雜志》（Journal of Hazardous Materials，中科院1區Top期刊，影響因子12.2）在線發表了題為《植物活性物質添加劑對圍產期奶牛瘤胃抗生素抗性基因和毒力因子抑制作用的宏基因組學研究》（Metagenomic insights into the inhibitory effect of phytochemical supplementation on antibiotic resistance genes and virulence factors in the rumen of transition dairy cows）的研究性論文。該研究以圍產期奶牛為研究模型探究了飼糧中添加柚皮苷對瘤胃抗性基因和毒力因子的影響與機制，為開發植物源飼料添加劑改善瘤胃功能、減少抗性基因和毒力因子向環境的擴散提供了理論基礎。動物科學技術學院趙玉超副教授和已畢業研究生李留學（現為南京農業大學博士研究生）為論文的共同第一作者，蔣林樹為論文的通訊作者。該研究獲得了國家自然科學基金項目和北京市自然科學基金的資助。

據悉，抗生素耐藥性被世界衛生組織列為全球十大公共衛生威脅之一。畜牧業中抗生素的廣泛使用導致動物腸道成為抗性基因的“儲存庫”，這些基因可能通過糞便、唾液或畜產品鏈條傳播至環境。此外，細菌采用毒力策略來逃避宿主防御，抗生素耐藥菌株通常攜帶毒力因子，抗性基因和毒力因子的同時存在通過增加了細菌的適應性、持久性和傳播潛力加劇了人類健康的風險。研究表明，奶牛作為反芻動物，其瘤胃微生物群是抗性基因和毒力因子的重要載體，尤其在圍產期（產前3周—產后3周階段），奶牛生理代謝劇烈變化可能加劇抗性基因的擴散。尋找天然干預手段抑制抗性基因和毒力因子的傳播，已成為農業與環境科學領域的重要課題。

研究團隊選取36頭圍產期荷斯坦奶牛，將其分為對照組（基礎日糧）和柚皮苷組（基礎日糧中添加30 g/d柚皮苷）。通過宏基因組測序技術，分析兩組奶牛瘤胃液中微生物群落結構、抗性基因和毒力因子在圍產期的動態變化，并結合生物信息學方法評估柚皮苷對耐藥基因網絡的影響。

柚皮苷調控圍產期奶牛瘤胃菌群、抑制抗性基因與毒力因子的表達

研究發現，柚皮苷可促進有益菌群（如擬桿菌門Bacteroidota）增殖，優化瘤胃發酵功能，顯著提升揮發性脂肪酸產量，提高產奶量。飼喂柚皮苷后，圍產期奶牛瘤胃抗性基因總豐度降低5.2%（產前）和9.0%（產后），顯著抑制了臨床高風險的β-內酰胺類（如mecA）、四環素類（tetM、tetO）及氨基糖苷類（rmtF）耐藥基因。同時，柚皮苷可以抑制毒力因子的表達，毒力因子總豐度減少4.9%（產前）和7.2%（產后），涉及細菌黏附、毒素分泌及鐵攝取系統等功能。機制上看，致病菌門，特別是變形菌門（Proteobacteria）豐度顯著降低，該菌群是多重耐藥基因的主要攜帶者，變形菌門受到抑制可能是抗性基因和毒力因子減少的原因之一。抗性基因-毒力因子互作網絡復雜度增加，但整體耐藥與致病潛力下降，表明微生物群落趨于穩定共生。這些發現對減少抗性基因的環境傳播具有重要意義。通過減少耐藥細菌和毒力因子在瘤胃中的水平，柚皮苷可能降低抗性基因通過唾液、排泄物傳播到土壤、水源，最終進入食品鏈的風險。

蔣林樹表示，團隊將深入學習貫徹黨的二十屆三中全會精神，貫徹落實《教育強國建設規劃綱要（2024－2035年）》和全國全市教育大會精神，全面落實學校第四次黨代會目標任務，緊密圍繞“落實教育強國建設綱要，推動學校事業高質量發展”主題主線，以“實干創先年”為抓手，不斷提升科技創新能力，產出高水平科研成果，持續提升人才自主培養質量，為加快建設國內一流國際知名都市農林特色高水平應用型大學作出新的更大貢獻，為加快實現高水平農業科技自立自強貢獻“北農力量”。