Επίδραση της ενσωμάτωσης του μικροφύκους Schizochytrium sp. στο σιτηρέσιο αιγών στα παραγωγικά χαρακτηριστικά και σε ορισμένες βιοχημικές παραμέτρους

Abstract

Το γάλα και τα γαλακτοκομικά προϊόντα είναι σημαντική πηγή θρεπτικών συστατικών στη διατροφή του ανθρώπου αφού παρέχουν ενέργεια, υψηλής βιολογικής αξίας πρωτεΐνες, απαραίτητα ανόργανα στοιχεία και βιταμίνες. Ωστόσο, η υψηλή συμμέτοχη των κορεσμένων λιπαρών οξέων στο λίπος του γάλακτος συσχετίζεται θετικά με την εκδήλωση σύγχρονων, δυτικού τύπου, ασθενειών του ανθρώπου-καταναλωτή όπως οι καρδιαγγειακές παθήσεις κ.ά. Στον αντίποδα, τα ακόρεστα και πολυακόρεστα λιπαρά οξέα των γαλακτοκομικών προϊόντων, όπως το βασσενικό και το συζευγμένο λινελαϊκό οξύ, φαίνεται να είναι υπέρμαχοι της υγείας του καταναλωτή, συμβάλλοντας στην πρόληψη δημιουργίας αθηρωματικών πλακών, στη ρύθμιση της ινσουλίνης και της λιπογένεσης, καθώς επίσης συνδέονται με ευεργετικές ιδιότητες στο ανοσοποιητικό σύστημα. Τα προαναφερθέντα στοιχεία αποτελούν πρόκληση για την επιστημονική κοινότητα για περισσότερα από 20 χρόνια, με σκοπό την τροποποίηση του μικροβιώματος της μεγάλης κοιλίας με κύρια κατεύθυνση τον εμπλουτισμό των γαλακτοκομικών προϊόντων με βιο-λειτουργικά μόρια, ευεργετικά της υγείας του καταναλωτή. Ωστόσο, την τρέχουσα δεκαετία, όπου η κλιματική αλλαγή επιδεικνύει έντονα την παρουσία της, το μικροβίωμα της μεγάλης κοιλίας των μηρυκαστικών αποκτά και περιβαλλοντική διάσταση. Συγκεκριμένα, είδη βακτηρίων που αποικούν τη μεγάλη κοιλία, παράγουν ένα από τα ισχυρότερα αέρια του θερμοκηπίου, το μεθάνιο, με δυναμική 26 φορές μεγαλύτερη από αυτή του διοξειδίου του άνθρακα. Με βάση τα παραπάνω, σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν ο εμπλουτισμός του γάλακτος μέσω του σιτηρεσίου σε ακόρεστα λιπαρά οξέα, με παράλληλη βελτίωση του ανοσοποιητικού συστήματος των γαλακτοπαραγωγών ζώων και την ταυτόχρονη μείωση των αποβαλλόμενων από τα μηρυκαστικά ζώα αερίων του θερμοκηπίου. Η επίτευξη των προαναφερθέντων μελετάται με την προσθήκη τροφών πλούσιων σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα και ιδίως DHA και EPA στη διατροφή των μηρυκαστικών ζώων. Για τη μελέτη αυτή επελέγη η χρησιμοποίηση του μικροφύκους Schizochytrium sp. λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε DHA λιπαρά οξέα (22%) και φυσικά αντιοξειδωτικά, καθώς και της αειφόρας και αποδοτικότατης ετεροτροφικής καλλιέργειάς του. Για τη μελέτη των παραπάνω σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε το πρώτο πείραμα με σκοπό τη διερεύνηση του βέλτιστου επιπέδου ενσωμάτωσης του μικροφύκους Schizochytrium sp. μέσω τριών επίπεδων α) στη χημική σύσταση του γάλακτος, β) στο προφίλ των λιπαρών οξέων του υγρού της μεγάλης κοιλίας, του πλάσματος του αίματος και του γάλακτος, γ) σε επιλεγμένα γονίδια που σχετίζονται με τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος και δ) στο προφίλ των μικροοργανισμών που αποικούν τη μεγάλη κοιλία. Για το σκοπό του πρώτου πειράματος χρησιμοποιήθηκαν 24 αίγες φυλής Αlpine διασταυρωμένες με εγχώριες, ηλικίας 3ων ως 4ων ετών, μέσου σωματικού βάρους 47,6±5,9 Κg, στο μέσο της γαλακτοπαραγωγής. Τα ζώα χωρίστηκαν σε τέσσερις ισοδύναμες ομάδες με βάση τη διορθωμένη ως προς τη λιποπεριεκτικότητα γαλακτοπαραγωγή, το σωματικό τους βάρος και τη γαλακτική τους περίοδο: α) την ομάδα CON (μάρτυρας: 0 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα), β) την ομάδα ALG20 (χαμηλής συμμετοχής: 20 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα), γ) την ομάδα ALG40 (μέσης συμμετοχής: 40 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα), και δ) την ομάδα ALG60 (υψηλής συμμετοχής: 60 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα). Τα σιτηρέσια των ομάδων καταρτίστηκαν έτσι ώστε να είναι ισοενεργειακά και ισοαζωτούχα. Τα ζώα διατρέφονταν ατομικά με σιτηρέσιο αποτελούμενο από 1 Kg μείγματος συμπυκνωμένων ζωοτροφών και 1 Kg σανό μηδικής (ΧΖ/ΣΖ=50/50). Όσον αφορά τη χημική σύσταση και το προφίλ των λιπαρών οξέων του αίματος και του γάλακτος τα αποτελέσματα του πειράματος έδειξαν ότι, η λιποπεριεκτικότητα του γάλακτος μειώθηκε σημαντικά για τις ομάδες ALG40 και ALG60 σε σχέση με αυτή της ομάδας του μάρτυρα. Στο πλάσμα του αίματος τα C16:0, C18:0, C18:1 cis-9 και C18:2n6 cis μειώθηκαν σημαντικά και τα C18:1 trans, C18:2n6 trans, C22:2, C18:1 trans-11 και C22:6 αυξήθηκαν (P<0,05) στις διατροφικές επεμβάσεις σε σχέση με αυτά της ομάδας του μάρτυρα. Οι αναλογίες των μεσαίας αλύσου και πολυακόρεστων λιπαρών οξέων αυξήθηκαν στατιστικώς σημαντικά ενώ των μακράς αλύσου και τα μονοακόρεστα λιπαρά οξέα μειώθηκαν (P<0,05) στο γάλα των αιγών των διατροφικών επεμβάσεων σε σχέση με αυτές της ομάδας του μάρτυρα. Σχετικά με την οξειδωτική κατάσταση, η FRAP αυξήθηκε (P<0,05) στο πλάσμα του αίματος για τις τρεις ομάδες σε σχέση με την ομάδα CON, ενώ μειώθηκε (P<0,05) στο γάλα για την ομάδα ALG60. Ωστόσο, η ABTS αυξήθηκε (P<0,05) για την ομάδα ALG40 σε σχέση με το μάρτυρα στο γάλα. Η MDA αυξήθηκε (P<0,05) στο γάλα και το πλάσμα του αίματος στις ομάδες ALG40 και ALG60 σε σχέση με το μάρτυρα. Η δραστικότητα των ενζύμων GSTs, GR, GPx, SOD αυξήθηκε (P<0,05) για τις ομάδες ALG40 και ALG60 σε σχέση με το μάρτυρα στο πλάσμα του αίματος. Στο ανοσοποιητικό σύστημα, η σχετική έκφραση των TLR4 και MYD88 στα μονοκύτταρα μειώθηκε σημαντικά στις ομάδες που έγινε η ενσωμάτωση των μικροφυκών σε σχέση με την ομάδα του μάρτυρα. Αντιθέτως, το μονοπάτι TRIF/TRAF3 παρουσίασε σημαντική αύξηση στην ομάδα ALG60 σε σχέση με την ομάδα ALG40. Επιπροσθέτως, η σχετική έκφραση των MAPK, IRF3 και IFNg μειώθηκε σημαντικά στις ομάδες που ενσωματώθηκε το μικροφύκος σε σχέση με την ομάδα του μάρτυρα. Αποτέλεσμα της μείωσης των προαναφερθέντων ήταν η αποκλιμάκωση της σχετικής έκφρασης των προφλεγμονωδών κυτοκινών (IL-1β, IL-2, IL-8, TNFa) και χημειοκινών (CCL-5 και CXCL-16). Τέλος, για τον πρώτο πειραματισμό, ο πληθυσμός των Αρχαίων στη μεγάλη κοιλία της ομάδας ALG60 αυξήθηκε σημαντικά (P<0,05) σε σχέση με τις υπόλοιπες ομάδες ενώ τα ολικά μεθανοβακτήρια παρουσίασαν σημαντική μείωση (P<0,05) στις ομάδες ALG20 και ALG40 σε σχέση με την ομάδα του μάρτυρα. Ο πληθυσμός των R. Flavefaciens, των Methanobrevibacter sp. και των M. formicicum μειώθηκε στις ομάδες που έγινε η προσθήκη του μικροφύκους σε σχέση με την ομάδα του μάρτυρα. Ο πληθυσμός των B. proteoclasticus μειώθηκε σημαντικά στην ομάδα ALG40 σε σχέση με την ομάδα ALG20 και την ομάδα του μάρτυρα. Ο πληθυσμός των F. succinogenes μειώθηκε στις ομάδες ALG40 και ALG60 σε σχέση με την ομάδα του μάρτυρα ενώ το M. mobile αυξήθηκε σημαντικά στην ομάδα ALG60 σε σχέση με τις υπόλοιπες ομάδες. Εν συνεχεία, καθώς ο λόγος ΧΖ/ΣΖ επηρεάζει εξίσου τα ζυμωτικά φαινόμενα στη μεγάλη κοιλία και ως εκ τούτου το προφίλ των λιπαρών οξέων του γάλακτος, καθώς επίσης και η εποχιακή διαθεσιμότητα των ζωοτροφών στα συνηθέστερα παραγωγικά συστήματα δύναται να επηρεάζει τη σύσταση του σιτηρεσίου σε ΧΖ/ΣΖ, κρίθηκε σκόπιμη η συνέχιση των πειραματισμών με την ταυτόχρονη ενσωμάτωση των δύο βέλτιστων επίπεδων του μικροφύκους και δύο διαφορετικών λόγων ΧΖ/ΣΖ. Για το σκοπό του δευτέρου πειράματος χρησιμοποιήθηκαν 22 αίγες φυλής Αlpine διασταυρωμένες με εγχώριες, ηλικίας 3ων ως 4ων ετών μέσου σωματικού βάρους 50,6±6,1 Κg στο μέσο της γαλακτοπαραγωγής. Τα ζώα χωρίστηκαν σε δύο ισοδύναμες ομάδες (n=11) με βάση τη διορθωμένη ως προς τη λιποπεριεκτικότητα γαλακτοπαραγωγή, το σωματικό τους βάρος και τη γαλακτική τους περίοδο: α) την ομάδα Α (20 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα και ΧΖ/ΣΖ=60/40) και β) την ομάδα Β (20 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα και ΧΖ/ΣΖ =40/60) (Φάση Ι). Μετά το πέρας του πειραματισμού ακολούθησε άλλος ένας πειραματισμός (Φάση ΙΙ) χρησιμοποιώντας τα ίδια ζώα σε κάθε ομάδα με τις επεμβάσεις να αποτελούνται: από την ομάδα Γ (40 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα και ΧΖ/ΣΖ=60/40) και την ομάδα Δ (40 g DHAgold ™/ζώο/ημέρα και ΧΖ/ΣΖ=40/60). Τα σιτηρέσια των ομάδων καταρτίστηκαν έτσι ώστε να είναι ισοενεργειακά και ισοαζωτούχα. Τα ζώα διατρέφονταν ομαδικά με σιτηρέσιο αποτελούμενο από μείγμα συμπυκνωμένων ζωοτροφών, σανό μηδικής και άχυρο σίτου. Όσον αφορά τη χημική σύσταση και το προφίλ των λιπαρών οξέων του γάλακτος η λιποπεριεκτικότητα μειώθηκε σημαντικά για την ομάδα Γ και Δ σε σχέση με την ομάδα Α. Τα λιπαρά οξέα μεσαίας αλύσου αυξήθηκαν στο γάλα της ομάδας Γ σε σχέση με αυτά της ομάδας Β και Δ, τα μακράς αλύσου μειώθηκαν στο γάλα της ομάδας Δ σε σχέση με αυτά των ομάδων Α και Β, ενώ τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα παρουσίασαν σημαντική αύξηση στο γάλα των ομάδων Γ και Δ σε σχέση με αυτά των Α και Β. Τέλος, τα ακόρεστα λιπαρά οξέα αυξήθηκαν (P<0,05) στο γάλα της ομάδας Δ σε σχέση με τις ομάδες Α και Γ. Επιπλέον, η συγκέντρωση των C18:1 trans λιπαρών οξέων αυξήθηκε ενώ αντίθετα αυτή του C18:1 cis-9 μειώθηκε σημαντικά (P<0,05) στο γάλα της ομάδας Δ σε σχέση με αυτά των ομάδων Α και Β. Τέλος, η συγκέντρωση του DHA αυξήθηκε σημαντικά στο γάλα των ομάδων Γ και Δ. Σχετικά με την οξειδωτική κατάσταση, η δραστικότητα της SOD αυξήθηκε σημαντικά στο πλάσμα των ομάδων Γ και Δ, ενώ η CAT αυξήθηκε στο πλάσμα της ομάδας Β έναντι της ομάδας Γ. Όσον αφορά τους οξειδωτικούς δείκτες του πλάσματος παρουσιάστηκε σημαντική αύξηση της MDA και των PC στις ομάδες Γ και Δ έναντι των ομάδων Α και Β. Επιπρόσθετα, η δραστικότητα της SOD μειώθηκε στατιστικώς σημαντικά (P<0,05) στο γάλα των αιγών των ομάδων Γ και Δ σε σχέση με αυτή των ομάδων Α και Β. Την ίδια εικόνα εμφάνισε και η ολική αντιοξειδωτική ικανότητα που προσδιορίστηκε με τη μέθοδο FRAP. Αντίθετα, οι συγκεντρώσεις των οξειδωτικών δεικτών (ΜDA και PC) αυξήθηκαν στατιστικώς σημαντικά στο γάλα των αιγών των ομάδων Γ και Δ σε σύγκριση με αυτές των ομάδων Α και Β. Στο υγρό της μεγάλης κοιλίας παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση των μεθανοβακτηρίων στις ομάδες προσθήκης των 40 g έναντι αυτών με τα 20 g. Ο πληθυσμός των R. flavefaciens, των Methanobrevibacter sp., των M. formicicum και των S. bovis μειώθηκε σημαντικά (P<0,05) στις ομάδες προσθήκης των 40 g. Ο πληθυσμός των R. albus μειώθηκε σημαντικά στις ομάδες με λόγο 40/60 ενώ το M. formicicum αυξήθηκε. Συμπερασματικά, η προσθήκη 20 g του μικροφύκους Schizochytrium sp. στο σιτηρέσιο αιγών, αύξησε σημαντικά την περιεκτικότητα του γάλακτος σε πολυάκορεστα λιπαρά οξέα και συγκεκριμένα σε CLA, DHA και DPA χωρίς να επηρεάσει τη χημική του σύσταση. Τα αποτελέσματα αυτά αποτελούν τα πρώτα στοιχεία αποτελεσματικότητας των εν λόγω λιπαρών οξέων σε γαλακτοπαραγωγές αίγες. Επιπλέον, αυτά τα επιρρεπή στην οξείδωση PUFA δεν επηρέασαν την οξειδωτική κατάσταση είτε του αίματος είτε του γάλακτος λόγω της πιθανής διατήρησης της οξειδοαναγωγικής ισορροπίας οφειλόμενη στα αντιοξειδωτικά του μικροφύκους και στην απάντηση του οργανισμού μέσω των αντιοξειδωτικών ενζύμων. Η πλειοψηφία της σχετικής έκφρασης των προφλεγμονωδών κυτοκινών και χημειοκινών μειωθήκαν με πιθανό αντίκτυπο την αποτελεσματικότερη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος καθώς επίσης προέκυψαν σημαντικά στοιχεία σχετικά με τα γονιδιακά μονοπάτια που εκφράζουν τις εν λόγω πρωτεΐνες. Οι μικροοργανισμοί που σχετίζονται με την παραγωγή μεθανίου μειωθήκαν σημαντικά χωρίς να επηρεαστούν σημαντικά τα βακτήρια που εμπλέκονται στα ζυμωτικά φαινόμενα της μεγάλης κοιλίας, καταδεικνύοντας την προσθήκη των μικροφυκών στη διατροφή των αιγών ως μια αποτελεσματική στρατηγική μείωσης του εκπεμπόμενου μεθανίου. Τέλος, η εφαρμογή της ολιστικής αλληλούχησης του μικροβιώματος της μεγάλης κοιλίας ανοίγει το δρόμο για μία νέας γενιάς μελέτη αυτού του δυναμικού οικοσυστήματος.

Milk and dairy products are recognized as an importance nutrient source in human nutrition, which supplement with energy, high bioavailable proteins, vitamins and minerals. However, the high proportion of saturated fatty acid in milk fat, increase the risk of human cardiovascular diseases. On the other hand, the minority of milk fatty acid, the polyunsaturated, such us vaccenic and conjugated linoleic fatty acid, contributed to atherogenicity prevention, regulation of insulin, lipogenesis and immune system. The aforementioned evidences, challenge the scientific society more than 20 years, targeting the rumen microorganism manipulation in order to enrich ruminant milk with bio-functional molecules, beneficial for human consumption. In addition, nowadays, where the climate change strongly demonstrates its present, the rumen microbiome acquires an environmental viewpoint. Specifically, methane, which produced in rumen by specific microorganisms, emitted into the atmosphere and contributed 26-fold stronger than the carbon dioxide to greenhouse gases. Take into account the above, the aim of the present study was the dietary enrichment of goats’ milk with unsaturated fatty acid with a simultaneous immune system improvement and the mitigation of greenhouse emissions from ruminants. The achievement of the above was investigated with the inclusion of feeds, rich in PUFA and especially DHA and EPA in ruminants’ diet. For the present study, the microalgae Schizochytrium sp. was chosen due to its high DHA (22%) and natural antioxidants content, but also due to its sustainable and efficient heterotrophic cultivation. For the experimental purpose was design and implemented the first experiment which aim to investigate the optimum Schizochytrium sp. supplementation level in goats’ diet on a) milk chemical composition, b) fatty acid profile in rumen, blood plasma and milk, c) several genes involved in immune system, and d) rumen microbiome. Twenty-four crossbred dairy goats [Alpine x Local (Greek) breeds], of comparable age (3 to 4 years old), at mid lactation and body weight (BW) 47.6±5.9 kg, were maintained at the livestock facilities of the Agricultural University of Athens. Throughout the experimental period each animal was fed individually according to its requirements with alfalfa hay and concentrates. The daily intake for each goat was 1 kg alfalfa hay and 1 kg concentrates with a Forage/Concentrate ratio 50/50. The concentrates of the control (CON) group had no microalgae while that of the treated groups supplemented daily with 20 (ALG20), 40 (ALG40) and 60 (ALG60) g Schizochytrium sp. /kg concentrates. The rations were isoenergetic and isonitrogenous since the percentage of the supplement into the concentrate and its chemical composition was such that did not significantly change the energy and protein content of the diets. Milk fat content was decreased significantly in ALG40 and ALG60 compared with the control group. In blood plasma, the concentration of C16:0, C18:0, C18:1 cis-9 and C18:2n6 cis were decreased, while C18:1 trans, C18:2n6 trans, C22:2, C18:1 trans-11 and C22:6 were enhanced significantly in microalgae treated groups compared to the control groups. The medium chain and polyunsaturated fatty acid increased significantly, while the long chain and monounsaturated fatty acid were decreased in microalgae groups. In antioxidant status, the total antioxidant capacity according to FRAP was increased (P<0.05) in blood plasma in ALG20 and ALG40 while was decreased in ALG60. However, ABTS was increased in only in ALG40. MDA concentration in blood plasma was increased in ALG40 and ALG60 compared with control. The activity of antioxidant enzymes GSTs, GR, GPx, SOD was increased in ALG40 and ALG60 compared with control in blood plasma. In immune system, the relative transcript levels of TLR4 and MYD88 were decreased in microalgae treated groups compared to CON group. In contrast the TRIF/TRAF3 pathway shown an increase in ALG60 compared to ALG40 group. In addition, the relative transcript levels of MAPK, interferon regulator factor 3 and interferon γ were decreased in microalgae treated groups. As a result, the majority of the determined proinflammatory cytokines (IL-1β, IL-2, IL-8, TNFa) and chemokines (CCL-5 and CXCL-16) relative transcript levels were decreased significantly. In conclusion for the first experiment, the relative abundance of Archaea in rumen was increased in ALG60 compared with the other groups while the Methanogens were decreased in ALG20 and ALG40 compared with the control group. The relative abundance of R. flavefaciens, Methanobrevibacter sp and M. formicicum were decreased (P<0.05) in microalgae treated groups compared with the control. B. proteoclasticus was decreased only in ALG40 group compared with ALG20 and control groups. F. succinogenes was decreased in ALG40 and ALG60 compared with the control group while M. mobile was increased in ALG60 compared with the other groups. Afterwards, it is well established that F/C ratio affects the rumen fermentation process and as a result the milk fatty acid profile, in addition, the feedstuff seasonal availability also affects the diet F/C ratio. For these reasons, it was considered appropriate to continue the experiments with the simultaneously supplementation with the two optimums microalgae levels and two different F/C ratios. For this purpose, twenty-two crossbred dairy goats [Alpine x Local (Greek) breeds], of comparable age (3 to 4 years old), at mid lactation and body weight (BW) 50,6±6,1 kg, were divided into two homogenous subgroups (n=11) according to fat corrected milk yield and body weight in group A) (20 g DHAgold ™/goat/day and F/C =60/40) and group B (20 g DHAgold ™/goat/day and F/C =40/60) (Phase I). After the completion of this experiment, the same animals-groups repeat the experiment (Phase II) with the groups as follow, C) (40 g DHAgold ™/goat/day and F/C =60/40) and group D (40 g DHAgold ™/goat/day and F/C =40/60). Throughout the experimental period each animal was fed according to its requirements with alfalfa hay, wheat straw and concentrates. The rations were isoenergetic and isonitrogenous since the percentage of the supplement into the concentrate and its chemical composition was such that did not significantly change the energy and protein content of the diets. Regarding to milk chemical composition and fatty acid profile, fat content was decreased significantly in C and D groups compared with A group. Medium chain fatty acids were increased in group C milk compared with B and D groups, long chain fatty acids were decreased in group D milk compared with Α and Β groups while polyunsaturated fatty acids displayed significant increased in group C and D compared with A and B groups. The unsaturated fatty acids were increased (P<0.05) in D milk group compared with A and C. Additionally, the concentration of C18:1 trans fatty acid was increased while C18:1 cis-9 was decreased in D group milk, compared with A and B groups. Finally, DHA concentration was increased in C and D milk. Regarding the oxidative status, SOD activity was increased significantly in C and D blood plasma, while CAT increased in B group compared with C. MDA and CP concentration, were increased in C and D groups, compared with A and B groups. In addition, the SOD activity in milk was decreased significantly in C and D groups, compared with A and B. MDA and CP following the same trend as blood, specifically, their concentrations were increased in C and D groups, compared with A and B groups In rumen fluid microbiome, was observed a significant increase in Methanogens in 40 g groups (C and D) against those with 20 g (A and B). The relative abundance of R. flavefaciens, Methanobrevibacter sp, M. formicicum and S. bovis were decreased significantly in 40 g microalgae groups (C and D). The population of R. albus was decrease in 40/60 groups (B and D) while M. formicicum was increased in those groups. In conclusion, the supplementation with 20 g microalgae Schizochytrium sp. in goats’ diets, increased significantly the milk PUFA proportion and mainly the CLA, DHA and DPA without any side effect in chemical composition. These results are the first data concerning DHA and DPA transfer efficiency in goats. In addition, these prone to oxidation PUFAs did not affect the oxidative stability either in blood or milk due to the potential balance between oxidants and antioxidants. The majority of proinflammatory cytokines and chemokines relative expression were decreased with a potential positive impact on the immune system. In addition, the present thesis provides important evidence concerning the genes network which regulate the immune system. The microalgae inclusion leads the rumen microorganism which contribute to methane emission to decrease, without any significant effect to those related to feedstuff fermentation in rumen. These results, nominate the microalgae supplementation in goats' diet as an effective methane mitigation strategy. Last but not least, the application of the whole bacteria, genome sequences in rumen microbiome shows a new generation in understanding this dynamic ecosystem.