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我が国の重要な肉用牛である黒毛和種の安定生産において、健全な第一胃(ルーメン)発酵を維持することは必要不可欠である。本研究課題では黒毛和種牛のルーメン発酵と微生物機能を網羅的に解析し、本品種の生産において真に重要なルーメン微生物機能を特定することを目指した。黒毛和種牛90個体から採取したルーメン内容物について、網羅的な細菌叢解析を実施することで、Lachnospiraceae科、Prevotellaceae科、Ruminococcaceae科、Unclassified BacteroidalesおよびUnclassified Clostridialesに属する細菌が全細菌の約70％を占めることを明らかにした。これら細菌群の分布割合は肥育ステージによって増減がみられたものの、合計分布割合に変化は見られなかった。したがって、黒毛和種ルーメン内では肥育ステージによって主導的な役割を担う細菌群が異なる可能性が考えられた。さらに、主要細菌群に属する細菌株の分離培養を実施し、Lachnospiraceae科、Prevotellaceae科およびRuminococcaceae科に属する新規分離株を取得した。これらの分離株はすべてデンプン分解能を有するものの、Lachnospiraceae科菌株は低pHに耐性があること、Ruminococcaceae科分離株は他の細菌と協調的に飼料を分解することを明らかにした。これらの結果は黒毛和種牛ルーメン内の主要細菌群の飼料分解への貢献はそれぞれ異なることを示唆している。また、供試牛42頭について肉質とルーメン菌叢の相関を調べたところ、肥育中期のルーメン内でPrevotellaceae科の分布割合が高い個体は筋間脂肪の不飽和度が高かった。
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