飼料残差摂取量の差が肥育期の韓牛（ハヌ）去勢牛の糞便微生物叢に与える影響

食卓の牛肉にとって牛の腸が重要な理由

牛に餌を与えることは、私たちの食卓に届くステーキやローストの生産コストの中で最も大きな割合の一つです。家畜が少ない飼料でよく成長できるなら、肉はより効率的に、かつ環境負荷を小さくして生産できます。本研究では予想外の場所――韓国を代表する肉用牛種であるハヌの去勢牛の糞――を調べ、そこに棲む微小な生物が動物の飼料を体重増加に変える効率と関連しているかを探りました。

食べ方は違うが成長は同じ二群

研究者らは63頭のハヌ去勢牛を肥育期（屠殺前に最も体重が増える期間）にわたって追跡しました。すべての個体は同じ飼育条件で同一の混合飼料を与えられました。研究は残差飼料摂取量という指標に注目しました。これは個体が実際に食べた量と、その体格や成長に対して期待される必要量を比較するものです。期待より少ない飼料で済む個体を「効率的」、多く食べる個体を「非効率的」と分類しました。全体から、この指標で最も効率的および最も非効率的に位置する代表的な11頭が詳細解析のために選ばれました。

獲得体重は同じ、使った飼料は異なる

食欲の違いにもかかわらず、両群は試験終了時に同様の体重と1日当たりの体重増加を示しました。主要な違いはそこに至るまでに必要とした飼料の量でした。非効率群は効率群よりも同じ成長を得るために1日あたり有意に多くの乾物飼料を消費していました。これは飼料利用の指標が成長速度ではなく効率で個体を分けていることを裏付けます。飼料は生産コストの大きな割合を占めるため、このような差は群全体で積み重なると経済的に大きな影響を与え、牛肉1ポンド当たりの温暖化ガス（メタン）排出量にも影響する可能性があります。

一見似ている微生物群集

腸内微生物がこれらの効率差と結びついているかを調べるために、研究者らは78日間の試験終了時に選抜した去勢牛から糞便サンプルを採取し、細菌のDNAを配列解析しました。全体として、両群の細菌組成は大まかに似ていました。同じ主要な科が支配的であり、種の多様さや均等性を示す指標にも大きな差は見られませんでした。群全体を比較しても効率的と非効率的で明瞭に分かれる訳ではありませんでした。これは、腸内全体の大規模な変化よりも、特定の微生物群における小さなシフトが飼料利用効率にとって重要である可能性を示唆します。

効率群と非効率群を分ける主要な腸内常在菌

特定の細菌群に焦点を当てると、明瞭な差が現れました。効率的な去勢牛は、あまり知られていない系統に属するAkkermansiaというグループを多く持っていました。これらは腸の粘膜上の粘液に生息し、他の動物でその粘液を分解して腸細胞が利用できる短鎖分子を作ることで知られています。粘液層の更新を助け、追加の燃料を供給することで、腸壁の健康や栄養吸収を支える可能性があります。対照的に、非効率的な去勢牛はAcetitomaculumやKandleriaという別の細菌群が多く、これらは消化されずに残った糖類や飼料の断片を大腸で発酵させ、酸や他の副産物を生じることに特化しています。

下腸での燃料の浪費の兆候

研究者らはDNAデータを用いて、これらの微生物がどのような代謝的機能を持つかを予測しました。非効率群の糞便微生物は炭水化物の分解やアミノ酸合成に向く機能をより多く備え、メタンを含むガス生成に関連する経路の潜在性も高いことが示唆されました。このパターンは、非効率的な個体では未消化の飼料が下腸により多く到達しているという考えと一致します。そこで微生物は余剰を分解して利用しますが、その結果生じるエネルギーのすべてが吸収されるわけではなく、一部は糞便やガスとして失われます。これに対し効率的な去勢牛では、飼料のエネルギーがより前段の消化で取り込まれるか、宿主に有益な形で再利用されているようです。

牛肉生産にとっての含意

平たく言えば、本研究はハヌ去勢牛が飼料を牛肉に変換する効率が、下腸で繁栄する微生物の種類とそれらの機能に結びついていることを示唆します。効率的な個体は健康で栄養の行き届いた腸粘膜に関連する細菌を多く持ち、非効率的な個体は残渣を好む微生物を多く抱えているようです。本研究は探索的で対象頭数も限定的ですが、糞便サンプルを用いた非侵襲的で簡便な方法で優れた飼料効率の微生物学的指紋を見つけられる可能性を示しています。将来的には、このような知見が育種者や栄養士、農家の飼養管理や飼料設計の改善に役立ち、少ない飼料で同じように成長する牛を育てることで経済的・環境的利益をもたらすかもしれません。

引用: Park, C., Kim, MS., Yu, Z. et al. Effect of divergent residual feed intake on the fecal microbiota in fattening Hanwoo steers. Sci Rep 16, 8075 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39485-5

キーワード: 韓牛, 飼料効率, 腸内微生物叢, 牛肉生産, メタン排出