💡这项突破是什么?
近日，动物科学技术学院苏华维教授团队在茶叶副产物资源化利用与肉牛绿色低碳养殖领域取得系列重要研究进展，相关成果先后发表于国际权威期刊Journal of Animal Science and Biotechnology和Resources, Environment and Sustainability。团队通过多组学技术与多层级试验验证，系统阐明了绿茶副产物调控育肥期肉牛抗氧化能力与生长性能的“微生物-代谢物-宿主”轴作用机制，并首次建立了茶叶副产物同时实现肉牛生长增效与甲烷减排的完整证据链，为农业副产物高值化利用和畜牧产业绿色转型升级提供了重要理论支撑。
我国茶产业每年产生数百万吨加工副产物，其中残留的茶多酚、黄酮类等生物活性物质长期未得到充分开发。与此同时，肉牛高精料育肥模式易引发瘤胃内环境紊乱、系统氧化应激，而瘤胃甲烷排放既是重要的农业温室气体来源，也会造成饲料能量的无效损失。开发植物源功能性饲料添加剂，同步实现“提效率、降排放、减浪费”，是推动畜牧业绿色转型的关键方向。苏华维教授团队围绕茶叶副产物的反刍动物饲料化应用开展系统性研究，从资源评价、剂量筛选到机制解析层层推进，着力破解茶副产物在肉牛中应用效果不明确、调控机制不清晰的行业痛点。
团队以贵州安顺绿茶副产物为研究对象，开展肉牛饲养试验与多组学联合分析。研究选取45头18月龄安格斯肉牛，分为对照组、低剂量组（75g/头/天）与高剂量组（150g/头/天），结合瘤胃微生物16S rRNA测序、血浆非靶向代谢组学等技术，系统解析了绿茶副产物的作用效果与调控路径。研究表明，75g/头/天的绿茶副产物补充有提升肉牛平均日增重的趋势，有效改善机体氧化还原稳态。在瘤胃微生物层面，绿茶副产物的干预显著重塑了瘤胃菌群结构，富集了Xylanibacter、Prevotellaceae_UCG-003等产丙酸菌，降低了Rikenellaceae_RC9_gut_group等的相对丰度。血浆代谢组分析显示，绿茶副产物富集了谷胱甘肽代谢、磷酸戊糖途径等关键代谢通路。进一步的中介分析证实，γ-谷氨酰半胱氨酸作为谷胱甘肽合成的关键中间体，在木聚糖杆菌与肉牛日增重的关联中发挥了显著的中介作用，最终构建出“瘤胃菌群调控-血浆代谢重塑-宿主抗氧化与生长性能提升”的完整作用轴。
在抗氧化与生长性能研究基础上，团队进一步拓展研究维度，建立了“化学表征-体外筛选-体内验证-机制解析”的闭环研究框架，全面评估茶叶副产物的甲烷减排潜力与生产增效价值。研究首先对来自国内外的30类茶叶副产物（涵盖绿茶、红茶、乌龙茶、白茶、黑茶五大类）进行了系统的营养组成与黄酮谱分析，明确了不同发酵类型茶叶副产物的活性物质特性。随后通过体外瘤胃发酵试验完成了茶叶副产物添加剂量和种类筛选。在此基础上，团队开展肉牛饲养验证试验。结果表明，75g/头/天的安顺绿茶副产物可显著提高肉牛平均日增重与饲料转化率；150g/头/天剂量的甲烷减排效果最优。通过瘤胃液宏基因组测序，团队进一步揭示了微生物层面的减排机制：茶叶副产物通过富集Prevotella等产丙酸菌，将代谢氢导向丙酸生成通路；同时显著抑制氢营养型产甲烷菌Methanobrevibacter的丰度，下调甲基辅酶M还原酶等产甲烷关键酶的表达。此外，茶叶副产物还重塑了瘤胃碳水化合物活性酶谱与氢化酶功能类群，从代谢通路层面实现了“抑制甲烷合成、提升能量利用”的双重调控。
该系列研究首次构建了茶叶副产物在肉牛生产中应用的完整证据链，既明确了其作为功能性饲料添加剂提升动物抗氧化能力与生长性能的作用，又验证了其在甲烷减排、降低养殖碳足迹方面的价值，实现了农业废弃物资源化与畜牧业低碳生产的双赢。研究成果不仅为茶产业副产物的高值化饲料利用提供了理论支撑，也为气候智慧型肉牛生产体系构建提供了可行的技术路径。
两项研究均以中国农业大学为第一完成单位，动科学院苏华维教授为论文通讯作者，2023级博士研究生史长笑为第一作者。曹兵海教授、何阳副教授、梅西大学Amelia De Almeida高级讲师、中国科学院亚热带农业生态研究所王敏研究员、王荣副研究员和贵州大学郝俊教授对本研究给予了支持与指导。贵州贵阳肉牛科技小院依托单位贵州黄牛产业集团有限责任公司为试验提供了场地和动物条件支持。云南农业大学、浙江茗皇天然食品开发股份有限公司、贵州安顺茶业（集团）有限公司、贵州湄潭兰馨茶业有限公司、云南翠贡茶业有限公司、梁山县西湖茶店等单位为试验提供了茶叶副产物。该系列研究得到了国家重点研发计划（2023YFD1300904）、中国农业大学2115人才培养计划、国家肉牛牦牛产业技术体系（CARS-37）等项目的资助。
