在气候变暖的背景下，极端低温天气变得越来越频繁，这对畜牧业产生了巨大影响。严寒的压力使牲畜生长缓慢，免疫力下降，容易生病甚至死亡，严重威胁着畜牧业的可持续发展。如何提高牲畜的抗寒能力已成为确保畜牧业可持续发展的关键问题。

近日，中国科学院西北生态环境资源研究院畜牧团队与山东省农业科学院等多家单位合作，开始了对绵羊抗寒能力的深入探索。他们选择了耐寒的呼伦贝尔羊和对低温敏感的湖羊作为研究对象，精心构建了绵羊冷慢性压力模型，结合限制饲养控制方法，全面分析了盲肠微生物群落、代谢物和宿主转录组如何协同应对寒冷环境。相关论文发表在微生物群中。

研究表明，呼伦贝尔羊与湖羊抗寒能力差异的关键因素是微生物代谢“分工”差异决定了两种绵羊抗寒能力的差异。

呼伦贝尔羊的盲肠微生物代谢是丙酸和丁酸的双驱动模式，效率高，节能。其盲肠微生物的多样性发生了显著变化。生产丙酸的普雷沃菌和生产丁酸的罗斯氏菌数量增加，而甲烷菌数量减少，因此能量可以得到有效利用。丙酸可以作为葡萄糖的前体，通过肝糖异生为全身提供能量。丁酸可以增强肠道屏障功能，激活免疫反应，其浓度远高于湖羊。这使得呼伦贝尔羊的免疫指标分泌IgA 水平上升，炎症因子调节更加准确，能量消耗减少，平均每日增重在低温下也能保持稳定。

另一方面，湖羊采用乙酸代谢加组织产热的方法，成本相对较高。湖羊的微生物群变化不大，乙酸浓度显著增加。为了保持体温，他们只能依靠组织产生热量，造成巨大的能量损失。同时，湖羊炎症因子IL - 1β上升，抗炎因素IL - 10只小幅上升，免疫平衡面临较大压力，平均每日增重明显下降。

这项研究首次揭示了湖羊依靠微生物宿主相互作用来增强产热量的不同响应机制，呼伦贝尔羊通过微生物功能重塑实现了“节能”适应，为牲畜环境适应性研究开辟了新途径。这不仅为耐寒繁殖提供了关键的分子标记，而且为后续开发“微生态耐寒制剂”奠定了坚实的理论基础，极大地帮助畜牧业应对全球气候变化带来的挑战。