母牛から仔牛へ”腸内細菌のバトン”~母牛への中鎖脂肪酸給与が腸内細菌叢を制御して仔牛の飼料効率を改善させる~

2025-10-07 九州大学

九州大学の研究で、母牛から仔牛への腸内細菌の継承メカニズムが初めて詳細に解明された。研究チームは、出産直後から仔牛の腸内細菌叢を追跡し、母牛の糞便や乳、皮膚、唾液由来の微生物が段階的に仔牛へ移行することを確認。特に出生後1週間以内に母由来菌が定着し、その後の免疫発達と消化機能の形成に重要であると分かった。また、母子接触の少ない環境では腸内多様性が低下する傾向も示された。成果は家畜の健康育成や抗菌剤削減型畜産への応用が期待される。

母牛から仔牛へ”腸内細菌のバトン”~母牛への中鎖脂肪酸給与が腸内細菌叢を制御して仔牛の飼料効率を改善させる~
図 1 本研究の概念図:本研究では、分娩予定日60日前から分娩3日後まで母牛に中鎖脂肪酸(オクタン酸)を給与しました。生まれた仔牛は、哺乳期(30日齢)と育成期(180日齢)の糞中細菌叢を網羅的に解析しました。その結果、オクタン酸を給与された母牛から生まれた仔牛において、30日齢では短鎖脂肪酸産生菌(Bacteroides属)とポジティブな関係性が、180日齢では炎症性腸疾患に関連する菌(Candidatus Stoquefichus属)とネガティブな関係性が因果構造として重要であることが計算科学的に示されました。

<関連情報>

中鎖脂肪酸であるオクタン酸の母牛への投与は、腸内細菌叢構造に影響を与え、黒毛和種の子牛の飼料効率を向上させる Maternal administration of octanoate, a medium-chain fatty acid, improves feed efficiency of Japanese black calves through influencing gut bacteriome structure

Haruki Yamano,Hiroshi Horike,Yutaka Taguchi,Yudai Inabu,Hirokuni Miyamoto,Atsushi Kurotani,Nonomi Suzuki,Shigeharu Moriya,Teruno Nakaguma,Chitose Ishii,Makiko Matsuura,Naoko Tsuji,Tetsuji Etoh,Yuji Shiotsuka,Ryoichi Fujino,Satoshi Wada,Jun Kikuchi,Hiroshi Ohno & Hideyuki Takahashi
Scientific Reports  Published:29 September 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-025-18490-0

Abstract

Maternal-offspring gut bacteriomes are closely linked to each other; however, the effects of the maternal diet have not been fully elucidated. This study aimed to determine the effect of administration of octanoate, a medium-chain fatty acid as a physiological regulator, on the fecal bacteriome and physiological indices of dams and their calves as a livestock animal model. Twelve Japanese Black cattle were randomly assigned to CON (without Ca-octanoate supplementation, n = 6) or OCT (with Ca-octanoate supplementation, n = 6), 60 days prior to the expected parturition date. A tendency towards enhanced feed efficiency was observed during the suckling period in OCT calves compared to CON calves, although the management of the calves was uniform from birth. Three types of machine learning algorithms computationally selected the feature factors of dams and their calves (30 d and 180 d of age). Based on the feature selection, causal inference estimated that feeding octanoate to dams would establish a positive association with the genus Bacteroides, a producer of short-chain fatty acids, at 30 d and a negative association with the genus Candidatus Stoquefichus, which is involved in colitis, at 180 d. These findings highlight that feeding octanoate to dams may influence the bacteriome of calves, thereby improving their feed efficiency.

1201畜産
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