Effects of Substituting Refined Forage with Beer Lees on Digestion and Microbial Diversity of Hu Sheep Rumen
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摘要:目的 研究啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃发酵及微生物多样性的影响,促进啤酒糟在湖羊饲养中的合理利用。方法 选择体况良好、相近体重(15.90±0.36 kg)的湖羊24只,随机分为4组,分别为饲喂基础饲粮(玉米+豆粕为精料,占比36%,Ⅰ组,CK)及啤酒糟替代1/3(Ⅱ组)、2/3(Ⅲ组)和全部(Ⅳ组)基础饲粮中精料。试验结束后,每组随机选取3只羊,测定羊瘤胃发酵参数和瘤胃微生物多样性。结果 1)啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃的pH值、氨态氮、乙酸等挥发性脂肪酸的含量无显著影响(P>0.05),试验Ⅱ组的异丁酸含量显著高于其他试验组(P<0.05)。2)在门水平上,啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、互养菌门(Synergistetes)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)、放线菌门(Actinobacteria)、变形杆菌门(Epsilonbacteraeota)、螺旋体门(Spirochaetes)和无壁菌门(Tenericutes)的丰富度均无显著影响(P>0.05)。试验Ⅰ组(CK)中疣微菌门(Verrucomicrobia)的丰富度显著低于其他组(P<0.05)。在属水平上,啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物普雷沃氏菌属(Prevotella)、琥珀酸菌属(Succiniclasticum)、肠单胞菌属(Intestinimonas)、酪氨酸菌属(Tyzzerella)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、粪便菌属(Faecalicatena)、假丁酸弧菌属(Pseudobutyrivibrio)和特氏梭菌属(Hungateiclostridium)的丰富度无显著影响(P>0.05)。结论 啤酒糟替代精料提高了疣微菌门的相对丰富度,未对湖羊其他瘤胃群落结构和瘤胃微生物群落丰富度产生显著影响。Abstract:Objective Effects of substituting refined meal in forage with beer brewing residues on the digestion and microbial diversity of rumen of Hu sheep were studied to explore the feasibility of utilization of the waste material.Methods Twenty-four healthy Hu sheep with similar body weight of (15.90±0.36) kg were randomly divided into 4 groups. The animals were fed with a basic forage that consisted of corn and soybean meal at 36% as control (Group I) or one that used beer lees to replace 1/3 (Group II), 2/3 (Group III), or total (Group IV) of the meal. At end of the feeding period, 3 sheep were randomly selected from each group to determine the digestion indicators and microbial diversity in the rumen fluid.Results (1) None of the substitutions showed significant differences on volatile fatty acids, pH, ammonia nitrogen, or acetic acid in the rumen (P>0.05), but significantly higher on isobutyric acid in Group II than others (P<0.05). (2) At phylum level, no significant differences on richness of diversity were introduced by the substitutions on Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Synergistetes, Fibrobacteres, Actinobacteria, Epsilonbacteraeota, Spirochaetes, and Tenericutes (P>0.05). However, the diversity of Verrucomicrobia in Group I was significantly lower (P<0.05). At genus level, the beer lees replacements in the forage did not significantly alter the diversity on Prevotella, Succiniclasticum, Intestinimonas, Tyzzerella, Ruminococcus, Faecalicatena, Pseudobutyrivibrio, and Hungateiclostridiumhad (P>0.05).Conclusion The replacement of the refined meal in forage with beer lees reduced the relative richness of Verrucobacteria but did not significantly changed the microbial community structure and diversity of the rumen fluid.
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Keywords:
- Beer lees /
- Hu sheep /
- volatile fatty acids /
- rumen microorganism
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0. 引言
【研究意义】我国饲料原料长期依赖进口,随着国际局势和疫情的双重影响,豆粕、玉米等饲料原料的价格不断上升,严重影响畜牧业的健康发展。合理利用非常规饲料资源,降低饲养成本,对我国畜牧业的发展具有重要意义[1]。啤酒糟(Brewer's grain)是啤酒生产过程中残留的固体物质[2],主要由麦芽皮壳、不溶性蛋白质、半纤维素、脂肪及少量未分解淀粉和未洗出的可溶性浸出物等组成[3],并富含均衡的氨基酸和微量元素[4],是一种产量和营养价值都很高的非常规饲料原料[5]。瘤胃是反刍动物特有的消化器官,瘤胃中的微生物是反刍动物降解、利用饲粮的主要途径[6],瘤胃中微生物不仅对饲料的消化至关重要,而且在维持宿主消化道稳态及免疫健康等方面也发挥着重要作用[7]。【前人研究进展】啤酒糟在反刍动物中的应用研究表明,饲粮中添加啤酒糟对牛、羊等反刍动物的生长性能无不良影响,可促进养殖经济效益。Hatungimana 等[8]研究表明在犊牛饲粮中添加20%啤酒糟对犊牛生长性能和营养消化率无负面影响。Imaizumi等[9]研究表明用20%的啤酒糟替代豆粕饲喂奶牛,对干物质采食量(DMI)无影响,且能提高奶牛的产奶量和乳脂含量。黄继康等[10]研究表明啤酒糟在肉羊中的替代量为40%时,可以使肉羊日增重提高10%~12.8%。FACCENDA等[11]研究表明啤酒糟可以替代高达75%的豆粕,可用于饲喂哺乳期奶牛,不影响奶牛的瘤胃微生物效率,且可提高干物质消化率、产奶效率和经济效益。羊对啤酒糟饲粮具有更好的适应性,目前啤酒糟在肉羊生产中也有广泛的应用。啤酒渣占比48%的饲粮仍然能维持羊瘤胃微生物环境的平衡,并改善瘤胃的发酵状况[12]。【本研究切入点】本课题组前期研究表明,啤酒糟作为精料补充料能促进湖羊的采食,且对生长和健康无负面影响[13],但关于啤酒糟对湖羊瘤胃发酵和微生物结构的影响研究较少,饲粮中啤酒糟的不同替代比例对湖羊瘤胃的影响尚不明确。【拟解决的关键问题】本研究以湖羊为试验对象,通过饲粮中用啤酒糟替代不同比例的精料,探索其对湖羊瘤胃发酵和微生物多样性的影响,为啤酒糟在湖羊上的高效饲料化利用提供可能的机制机理分析。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
新鲜啤酒糟采自福建武夷兴华实业有限公司。经发酵后,啤酒糟的干物质含量为25.21%,总能为16.57 MJ·kg−1,有机物(OM)、脂肪(EE)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)和磷(P)含量分别为96.08%、5.40%、26.31%、52.15%、25.40%、0.44%和0.18%[13]。
1.2 试验设计
试验于2021年7–8月在福建省农业科学院渔溪肉羊养殖基地内进行。采用单因素随机试验设计,选择体况良好、体重相近的3月龄断奶湖羊公羊24只,体重(15.90±0.36)kg,随机分为4组:试验Ⅰ组(CK)、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组和试验Ⅳ组,每组6只试验羊,每只羊为1个重复。试验开始前统一对试验羊进行驱虫和健胃。试验期间,试验羊均单独圈养于自制笼(规格为1.5 m×0.8 m)进行育肥试验。
参照《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)[14]中生长育肥绵羊14 kg体重、日增重0.2 kg的营养需要配制基础饲粮,玉米、豆粕为精料,占比36%。在此基础上,试验Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮,试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组分别利用啤酒糟替代基础饲粮中1/3、2/3和全部精料配制试验饲粮,饲粮组成及营养成分见表1[13]。其中代谢能(ME)参照刘洁[15]的方法计算。
表 1 基础饲粮成分及营养水平(干物质基础)Table 1. Nutritional composition of basal diet (DM basis)项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
Group Ⅱ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ原料 Ingredients 啤酒糟 Brewers dried grain/% 0.00 12.00 24.00 36.00 玉米 Corn/% 24.00 16.00 8.00 0.00 豆粕 Soybean meal/% 12.00 8.00 4.00 0.00 谷壳粉 Chaff bran/% 9.00 9.00 9.00 9.00 杂交狼尾草 Hybrid penisetum/% 51.50 51.50 51.50 51.50 磷酸氢钙 CaHPO4/% 0.50 0.50 0.50 0.50 石粉 Limestone/% 1.50 1.50 1.50 1.50 食盐 NaCl/% 0.50 0.50 0.50 0.50 预混料 Premix1)/% 1.00 1.00 1.00 1.00 合计 Total/% 100.00 100.00 100.00 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 有机物 OM/% 90.18 90.12 90.11 89.75 代谢能 ME/(MJ·kg−1) 9.52 9.19 8.56 8.14 总能 GE/(MJ·kg−1) 17.00 16.80 16.68 16.56 中性洗涤纤维 NDF/% 46.98 49.38 54.07 57.13 酸性洗涤纤维 ADF/% 26.54 28.91 30.20 30.71 粗蛋白质 CP/% 12.20 12.60 13.27 13.71 钙 Ca/% 0.77 0.78 0.81 0.83 总磷 TP/% 0.23 0.24 0.24 0.25 1)每千克饲粮预混料中含有Cu 20.0 mg,Fe 80.0 mg,Mn 30.0 mg,Zn 80.0 mg,I 1 mg,Se 0.30 mg,VA 20 000 IU,VD 5 000 IU,VE 50.0 mg。2)代谢能为计算值,其他均为实测值。
1) The premix provid the following per kg of diets: Cu 20.0 mg, Fe 80.0 mg, Mn 30.0 mg, Zn 80.0 mg, I 1 mg, Se 0.30 mg, VA 20 000 IU, VD 5 000 IU, VE 50.0 mg. 2)ME is calculated, others are measured values.育肥试验全期37 d,其中预试期7 d,正试期30 d。根据预饲期内试验羊只的采食量确定正式期的饲粮日投喂量,正式期内每天08:00和20:00各投喂日饲喂量的1/2,自由饮水。
1.3 样品采集与指标测定
1.3.1 瘤胃液采集与保存
正式期结束后的第一天上午8:00,每组随机抽取3只试验羊,每只试验羊用瘤胃管采集瘤胃液约100 mL,分别测定pH(便携式酸度计PHB-1型,杭州奥立龙仪器有限公司);采用4层纱布过滤,取瘤胃液于冻存管中,投入液氮保存。一部分瘤胃液−20 ℃保存,用于测定瘤胃发酵参数;另一部分瘤胃液−80 ℃保存,用于测定瘤胃微生物多样性。
1.3.2 瘤胃发酵参数测定
氨态氮含量采用苯酚-次氯酸钠比色法[16]测定。挥发性脂肪酸(VFA)含量采用气相色谱(GC-4000A,东西分析仪器有限公司)法测定。
1.3.3 瘤胃微生物多样性测定
将每组3个共12个瘤胃液样品在4 ℃、12000 r·min−1下离心15 min,使用DNA试剂盒提取和纯化瘤胃液中的总DNA。使用琼脂糖凝胶电泳、Qubit和Nanodrop 8000分光光度计(热科学公司,美国纽约)测定DNA的浓度和纯度,测序均由百迈客生物科技有限公司完成。测序基于I1-lumina HiSeq 测序平台,利用双末端测序(Paired-End)的方法,构建小片段文库进行测序。通过对 Reads 拼接过滤、聚类或去噪,使用Usearch软件[17]对Reads在97.0%相似度水平下进行聚类,获得分类操作单元(OTU),使用RDP classifier 2.2软件进行OTU物种解释。使用QIIME软件,对瘤胃液Alpha多样性指数进行评估;利用Metastats[18]软件对组间差异进行分析;使用PICRUSt2进行功能基因预测。
1.4 数据分析
利用Excel 2022对数据进行统计和整理,利用SPSS 26.0软件进行方差分析,并应用Duncan氏法进行多重比较,P<0.05为差异显著。
2. 结果与分析
2.1 试验羊的瘤胃发酵参数
由表2可知,啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃的pH值、氨态氮、乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸、戊酸和乙酸/丙酸无显著影响(P>0.05);试验Ⅱ组的异丁酸含量显著高于其他试验组(P<0.05)。
表 2 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃发酵参数的影响Table 2. Effects of different forages on Hu sheep rumen digestion indicators项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
Group Ⅱ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group ⅣpH值 pH value 6.73±0.005 6.99±0.06 6.79±0.07 6.85±0.009 氨态氮 NH3-N/(mg·dL−1) 9.40±0.45 9.83±0.54 10.50±0.50 10.97±1.02 乙酸 Acetate/(mmoL·L−1) 47.35±3.52 49.31±3.68 51.79±3.86 50.97±3.89 丙酸 Propionate/(mmoL·L−1) 20.53±1.69 21.71±1.72 22.51±2.35 20.57±3.20 异丁酸 Isobutyrate/(mmoL·L−1) 4.12±0.85 b 6.74±0.71 a 2.47±0.80 b 3.60±0.95 b 丁酸 Butyrate/(mmoL·L−1) 15.84±2.05 16.34±3.56 18.36±1.20 17.59±1.07 异戊酸 Isovalerate/(mmoL·L−1) 3.60±1.01 6.48±2.56 5.22±2.20 3.78±2.60 戊酸 Valerate/(mmoL·L−1) 1.03±0.35 1.56±0.23 1.66±0.39 1.30±0.42 乙酸/丙酸 Acetate/Propionate 2.33±0.20 2.27±0.23 2.31±0.25 2.57±0.24 同行数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
In the same row, data with different lowercase letters indicate significant differences(P>0.05). The same as below.2.2 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物多样性的影响
2.2.1 湖羊瘤胃样品序列测序深度和瘤胃微生物Alpha多样性
对12组瘤胃液样本进行测序,共获得 917 854对原始序列(Raw reads),平均每个样本原始序列数为76 488。双端序列过滤后共产生916 842 条高质量序列(Clean reads),平均每个样本至少产生76 404 个高质量序列。各组 OTUs 个数分别为1641、1275、1188、1206个,共有的OTUs为656个。结果显示,4个试验组菌群的构成同时具有相似性和特异性。
由表3可知,各试验组的Simpson指数差异不显著(P>0.05),试验IV组的Shannon指数显著高于其他组(P<0.05),试验Ⅲ组和试验IV组的Chao1指数显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05),试验Ⅱ组的Ace指数显著低于试验Ⅲ组和试验IV组(P<0.05),试验IV组的Ace指数显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05)。
表 3 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃真菌Alpha多样性指数的影响Table 3. Effects of different forages on fungal alpha diversity index of Hu sheep rumen项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
GroupⅡ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group ⅣShannon指数 Shannon index 7.985±0.062 b 7.932±0.060 b 8.012±0.073 b 8.489±0.059 a Simpson指数 Simpson index 0.9887±0.002 0.9886±0.003 0.9851±0.002 0.9917±0.002 Chao1指数 Chao1 index 851.228±51.106 b 805.601±50.205 b 1056.283±61.488 a 1191.569±58. 476 a Ace指数 Ace index 929.949±57.366 bc 791.286±48.859 c 1092.112±48.547 ab 1146.678±46.839 a 2.2.2 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物门水平上菌群丰富度的影响
在门水平上选取丰度前十的菌属进行差异分析,结果(表4)表明,湖羊瘤胃微生物菌群在门水平上丰富度前五的是厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、互养菌门(Synergistetes)和纤维杆菌门(Fibrobacteres)。啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、互养菌门(Synergistetes)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)、放线菌门(Actinobacteria)、变形杆菌门(Epsilonbacteraeota)、螺旋体门(Spirochaetes)和无壁菌门(Tenericutes)的丰富度均无显著影响(P>0.05)。试验Ⅰ组中疣微菌门(Verrucomicrobia)的丰富度显著低于试验Ⅱ、Ⅳ组(P<0.05),试验Ⅱ组中疣微菌门(Verrucomicrobia)的丰富度显著高于试验Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05)。
表 4 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料处理湖羊瘤胃微生物门水平上菌群丰富度Table 4. Effects of different forages on microbiota richness at phylum level of Hu sheep rumen (单位: %)项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
Group Ⅱ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ厚壁菌门 Firmicutes 29.86±6.23 37.44±5.61 51.27±8.62 40.58±6.51 拟杆菌门 Bacteroidetes 18.10±3.23 15.76±4.10 11.89±4.28 14.56±3.87 变形菌门 Proteobacteria 1.43±0.23 0.59±0.39 0.86±0.51 0.43±0.21 互养菌门 Synergistetes 1.27±0.20 0.37±0.02 0.18±0.06 0.73±0.25 纤维杆菌门 Fibrobacteres 0.06±0.01 0.78±0.21 0.08±0.02 0.06±0.01 放线菌门 Actinobacteria 0.03±0.01 0.27±0.22 0.15±0.10 0.46±0.20 变形杆菌门 Epsilonbacteraeota 0.087±0.012 0.009±0.001 0.388±0.021 0.001±0.001 螺旋体门 Spirochaetes 0.195±0.052 0.044±0.068 0.080±0.058 0.124±0.060 无壁菌门 Tenericutes 0.008±0.034 0.052±0.038 0.019±0.032 0.026±0.045 疣微菌门 Verrucomicrobia 0.002±0.002 c 0.026±0.003 a 0.011±0.002 bc 0.017±0.005 ab 2.2.3 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物属水平上菌群丰富度的影响
在属水平上选取丰度前十的菌属进行差异分析,结果(表5)表明,湖羊瘤胃微生物菌群在属水平上丰富度前五的是普雷沃氏菌属(Prevotella)、琥珀酸菌属(Succiniclasticum)、肠单胞菌属(Intestinimonas)、酪氨酸菌属(Tyzzerella)和uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae。啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物普雷沃氏菌属(Prevotella)、琥珀酸菌属(Succiniclasticum)、肠单胞菌属(Intestinimonas)、酪氨酸菌属(Tyzzerella)、uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、uncultured_bacterium_o_Clostridiales、粪便菌属(Faecalicatena)、假丁酸弧菌属(Pseudobutyrivibrio)和特氏梭菌属(Hungateiclostridium)的丰富度无显著影响。
表 5 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料处理湖羊瘤胃微生物属水平上菌群丰富度Table 5. Effects of different forages on microbiota richness at genus level of Hu sheep rumen (单位: %)项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
GroupⅡ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ普雷沃氏菌属 Prevotella 17.94±3.95 15.68±3.94 10.61±3.95 14.46±3.95 琥珀酸菌属 Succiniclasticum 4.24±1.87 2.37±1.64 6.68±1.34 9.21±1.52 肠单胞菌属 Intestinimonas 3.34±1.82 4.43±1.42 4.67±2.10 6.62±2.87 酪氨酸菌属 Tyzzerella 4.07±1.56 4.05±1.30 6.05±0.89 3.32±1.20 Uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae 1.20±1.95 4.16±2.01 7.09±3.56 3.71±1.89 瘤胃球菌属 Ruminococcus 2.63±1.56 2.90±0.89 3.59±0.85 3.58±1.02 Uncultured_bacterium_o_Clostridiales 4.09±1.56 1.67±1.02 2.19±0.89 2.23±1.33 粪便菌属 Faecalicatena 0.03±0.00 1.58±1.14 3.63±0.87 0.52±0.23 假丁酸弧菌属 Pseudobutyrivibrio 0.59±0.23 1.36±0.65 1.21±0.56 2.30±0.75 特氏梭菌属 Hungateiclostridium 0.62±0.05 2.00±0.25 1.85±0.52 0.38±0.03 2.2.4 功能基因预测分析
使用PICRUSt2软件,将待预测的特征序列与微生物基因数据库参考序列对齐构建进化树,并对已有的系统发育树进行物种注释,通过KEGG代谢途径的组成及差异分析,对瘤胃微生物群落功能进行预测。结果(表6)表明,啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物的代谢途径、次生代谢产物的生物合成、抗生素的生物合成、氨基酸的生物合成、不同环境中的微生物代谢、碳代谢、ABC转运、嘌呤代谢和嘧啶代谢的功能无显著影响。
表 6 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料处理湖羊瘤胃微生物功能预测的基因占比Table 6. Effects of different forages on genes proportion of predicted functions of microbial community in Hu sheep rumen (单位:%)项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
GroupⅡ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ代谢途径 Metabolic pathways 17.43±0.89 17.25±0.89 17.19±0.89 17.34±0.89 次生代谢产物的生物合成 Biosynthesis of secondary metabolites 8.00±0.02 7.96±0.02 8.05±0.02 8.05±0.02 抗生素的生物合成 Biosynthesis of antibiotics 5.84±0.02 5.83±0.02 5.87±0.02 5.87±0.02 氨基酸的生物合成 Biosynthesis of amino acids 4.10±0.07 4.22±0.07 4.35±0.07 4.26±0.07 不同环境中的微生物代谢 Microbial metabolism in diverse environments 3.78±0.02 3.76±0.02 3.76±0.02 3.75±0.02 碳代谢 Carbon metabolism 2.62±0.02 2.60±0.02 2.56±0.02 2.58±0.02 ABC转运 ABC transporters 2.20±0.14 2.41±0.14 2.62±0.14 2.39±0.14 嘌呤代谢 Purine metabolism 2.11±0.01 2.12±0.01 2.10±0.01 2.10±0.01 嘧啶代谢 Pyrimidine metabolism 1.82±0.02 1.83±0.02 1.79±0.02 1.83±0.02 3. 讨论
3.1 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃发酵的影响
瘤胃pH是反刍动物瘤胃环境稳态和瘤胃发酵程度的综合指标[19] ,瘤胃pH不仅受到食糜中挥发性脂肪酸VFA与唾液中缓冲盐之间相互作用的影响,而且还受到瘤胃上皮吸收VFA和与食糜流出的影响。瘤胃的最佳pH在 6.00 ~7.00,适合支持瘤胃微生物的活性,特别是纤维素降解菌[20]。本研究中,在替代不同水平的啤酒糟后,湖羊瘤胃内pH在6.73~6.99内变动,无显著变化,说明啤酒糟的替代对瘤胃液pH无影响。
NH3-N的浓度可以反映饲粮中含氮物质的降解和微生物对氨的利用,瘤胃液最适NH3-N范围为8~10 mg·dL−1,但6.3~27.5 mg·dL−1也属于正常变动范围[21],适宜的NH3-N浓度对瘤胃微生物合成菌体蛋白非常重要。本研究中,NH3-N的浓度为9.40~10.97,处于正常范围内,并且啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃的NH3-N浓度无显著影响。因此,啤酒糟替代精料可以满足动物对微生物蛋白的需要,不会对瘤胃发酵中的NH3-N浓度产生不良影响。
挥发性脂肪酸VFA作为一种化学因子,包括乙酸、丙酸、丁酸和戊酸等,主要由瘤胃微生物降解膳食碳水化合物产生,VFA一方面可以作为一种刺激因子促进瘤胃的发育,另一方面有95%的VFA可被利用进行氧化供能或合成脂肪[22]。研究表明,瘤胃中的白色瘤胃球菌(Ruminococcus)、丁酸弧菌(Butyrivibrio)和梭菌(Clostridium)主要产生乙酸,而Succiniclasticum也可以利用琥珀酸生成丙酸[23]。本研究中,啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃的氨态氮和乙酸等VFA的含量无显著影响,可能是啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对饲料中碳水化合物的影响较小,进而没有改变瘤胃VFA产量和吸收速率。这与上文中对瘤胃pH值的影响结果相同。异丁酸和异戊酸均属于异位酸,异位酸还可以促进瘤胃内支链氨基酸的生物合成,促进微生物蛋白的合成;而且异位酸对瘤胃内的纤维降解菌有促进作用[24]。研究表明饲料的营养成分可显著影响瘤胃内VFA浓度[25-26]。本研究中,试验Ⅱ组的异丁酸含量显著高于其他试验组,可能是啤酒糟的替代为3/1时使瘤胃微生物发生变化,使异丁酸的含量上升。黄雅莉[27]研究表明啤酒糟替代饲粮中25%~50%的豆粕对水牛体外瘤胃发酵特性无显著影响;瘤胃培养液中微生物蛋白质、乙酸、丙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量无显著差异。这与本研究的结果相同。
3.2 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物多样性的影响
Alpha多样性(Alpha diversity)反映的是单个样品物种丰度(Richness)及物种多样性(Diversity),有多种衡量指标:Chao1、Ace、Shannon和Simpson。Chao1和Ace指数衡量物种丰度即物种数量的多少。Shannon和Simpson指数用于衡量微生物物种多样性,受样品微生物群落中物种丰度和物种均匀度(Community evenness)的影响。相同物种丰度的情况下,群落中各物种具有越大的均匀度,则认为群落具有越大的多样性,Shannon指数和Simpson指数值越大,说明样品的微生物物种多样性越高[28]。饲料是影响瘤胃发酵和瘤胃微生物群的最重要因素之一[29]。本试验结果表明,啤酒糟替代基础饲粮中全部的精料时,Shannon指数的Ace指数显著高于其他组,说明啤酒糟可增加瘤胃微生物物种丰度及物种多样性。啤酒糟经过发酵产生了大量的微生物,随着在饲粮中替代比例的增加,导致瘤胃细菌丰富度丰度及多样性增加。本试验所有试验组覆盖率都在99%以上,表明测序深度能够准确反映湖羊瘤胃微生物细菌群落的丰度及多样性。
在目前的研究中,细菌在湖羊的瘤胃微生物群落中占主导地位,在门水平上湖羊瘤胃中占主导地位的为厚壁菌门和拟杆菌门[30-31]。在本试验中,瘤胃微生物菌群在门水平上丰富度较高的依次是厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和互养菌门,这与Mu等[32]的研究结果相同。拟杆菌门是瘤胃微生物群的核心[33],可以协助宿主进行聚糖分解,增强营养物质的消化和吸收。厚壁菌门可以提高基因编码酶的丰度与能量代谢[34],高比例的厚壁菌门可以促进寡糖、淀粉和纤维素消化[35],然后提高瘤胃发酵水平,帮助羊消化和吸收营养。厚壁菌门和拟杆菌门对瘤胃微生物具有重要的作用[36],可以加强宿主的免疫作用,并维持瘤胃微生态平衡[37]。厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和互养菌门是瘤胃中最具纤维降解性的细菌,可以分泌各种高效纤维分解酶,通过植物细胞壁木质素层对纤维进行分解,促进纤维和木质素分解[38]。本试验研究表明,啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、互养菌门、纤维杆菌门、放线菌门、变形杆菌门和螺旋体门的丰富度均无显著影响。啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对饲料的营养成分有一定影响,饲料中的营养成分特别是ADF、NDF及ADF和NDF的比例是影响瘤胃微生物在门水平上丰富度的最重要因素[39]。本研究中,当啤酒糟替代饲粮中精料比例增加时,会使厚壁杆菌的丰富度增加,可能是因为啤酒糟的添加使饲粮中的NDF含量增加,使厚壁杆菌的丰富度增加。这与Song等[40]的研究相同。啤酒糟替代饲粮中精料,增加了疣微菌门的丰富度,当啤酒糟替代饲粮中精料1/3时,疣微菌门的丰富度显著高于其他组,然而疣微菌门在瘤胃微生物群落中占比较少,对瘤胃微生物群落无太大影响。
本研究表明,在属水平上,普雷沃氏菌属是瘤胃微生物中丰富度最高的属,随后依次是琥珀酸菌属、肠单胞菌属、络氨酸菌属
和uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae。这与Guo等[41]的研究相同。普雷沃氏菌属是拟杆菌门中的主要属,对糖酵解、糖异生、柠檬酸循环和戊糖磷酸途径具有重要的影响,并且被认为是瘤胃中木糖降解的重要贡献者[42]。Chiquette等[43]研究发现普雷沃氏菌属的丰富度和瘤胃pH成负相关。琥珀酸菌属作为一种参与丙酸合成的重要中间体,通过糖异生途径生成葡萄糖[44],而琥珀酸菌属可以利用琥珀酸生成丙酸[45]。本研究表明,啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对普雷沃氏菌属、琥珀酸菌属、肠单胞菌属、络氨酸菌属、uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae、瘤胃球菌属、uncultured_bacterium_o_Clostridiales、粪便菌属、假丁酸弧菌属和特氏梭菌属的丰富度无显著影响,这与上文中对瘤胃发酵参数的影响相一致。 成年反刍动物的瘤胃就像一个大的厌氧发酵罐,里面的瘤胃微生物(细菌、原虫、真菌)对植物进行发酵降解[46]。瘤胃微生物菌群既是反刍动物中重要的蛋白质来源,也是反刍动物通过纤维发酵产生挥发性脂肪酸(VFA)的主要能量来源。瘤胃微生物发酵降解是反刍动物降解、利用饲粮纤维的主要途径。本研究将湖羊瘤胃细菌测序数据与KGEE数据库进行比对表明,预测功能最多集中在新陈代谢的基因,除此之外,富集在次生代谢物的生物合成、抗生素的生物合成、氨基酸的生物合成以及不同环境中的微生物代谢的基因也较多,这与张瑜等[47]的研究相似。啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃微生物群落的功能无显著影响。这与本研究中啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃细菌在门和属水平上的影响一致。但本试验样本数量过少,代谢功能预测可信度偏低,需要进一步开展大样本的试验进行验证。
4. 结论
在本试验的条件下,啤酒糟替代精料提高了疣微菌门的相对丰富度,未对湖羊其他瘤胃群落结构和瘤胃微生物群落丰富度产生显著影响。
-
表 1 基础饲粮成分及营养水平(干物质基础)
Table 1 Nutritional composition of basal diet (DM basis)
项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
Group Ⅱ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ原料 Ingredients 啤酒糟 Brewers dried grain/% 0.00 12.00 24.00 36.00 玉米 Corn/% 24.00 16.00 8.00 0.00 豆粕 Soybean meal/% 12.00 8.00 4.00 0.00 谷壳粉 Chaff bran/% 9.00 9.00 9.00 9.00 杂交狼尾草 Hybrid penisetum/% 51.50 51.50 51.50 51.50 磷酸氢钙 CaHPO4/% 0.50 0.50 0.50 0.50 石粉 Limestone/% 1.50 1.50 1.50 1.50 食盐 NaCl/% 0.50 0.50 0.50 0.50 预混料 Premix1)/% 1.00 1.00 1.00 1.00 合计 Total/% 100.00 100.00 100.00 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 有机物 OM/% 90.18 90.12 90.11 89.75 代谢能 ME/(MJ·kg−1) 9.52 9.19 8.56 8.14 总能 GE/(MJ·kg−1) 17.00 16.80 16.68 16.56 中性洗涤纤维 NDF/% 46.98 49.38 54.07 57.13 酸性洗涤纤维 ADF/% 26.54 28.91 30.20 30.71 粗蛋白质 CP/% 12.20 12.60 13.27 13.71 钙 Ca/% 0.77 0.78 0.81 0.83 总磷 TP/% 0.23 0.24 0.24 0.25 1)每千克饲粮预混料中含有Cu 20.0 mg,Fe 80.0 mg,Mn 30.0 mg,Zn 80.0 mg,I 1 mg,Se 0.30 mg,VA 20 000 IU,VD 5 000 IU,VE 50.0 mg。2)代谢能为计算值,其他均为实测值。
1) The premix provid the following per kg of diets: Cu 20.0 mg, Fe 80.0 mg, Mn 30.0 mg, Zn 80.0 mg, I 1 mg, Se 0.30 mg, VA 20 000 IU, VD 5 000 IU, VE 50.0 mg. 2)ME is calculated, others are measured values.表 2 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃发酵参数的影响
Table 2 Effects of different forages on Hu sheep rumen digestion indicators
项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
Group Ⅱ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group ⅣpH值 pH value 6.73±0.005 6.99±0.06 6.79±0.07 6.85±0.009 氨态氮 NH3-N/(mg·dL−1) 9.40±0.45 9.83±0.54 10.50±0.50 10.97±1.02 乙酸 Acetate/(mmoL·L−1) 47.35±3.52 49.31±3.68 51.79±3.86 50.97±3.89 丙酸 Propionate/(mmoL·L−1) 20.53±1.69 21.71±1.72 22.51±2.35 20.57±3.20 异丁酸 Isobutyrate/(mmoL·L−1) 4.12±0.85 b 6.74±0.71 a 2.47±0.80 b 3.60±0.95 b 丁酸 Butyrate/(mmoL·L−1) 15.84±2.05 16.34±3.56 18.36±1.20 17.59±1.07 异戊酸 Isovalerate/(mmoL·L−1) 3.60±1.01 6.48±2.56 5.22±2.20 3.78±2.60 戊酸 Valerate/(mmoL·L−1) 1.03±0.35 1.56±0.23 1.66±0.39 1.30±0.42 乙酸/丙酸 Acetate/Propionate 2.33±0.20 2.27±0.23 2.31±0.25 2.57±0.24 同行数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
In the same row, data with different lowercase letters indicate significant differences(P>0.05). The same as below.表 3 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊瘤胃真菌Alpha多样性指数的影响
Table 3 Effects of different forages on fungal alpha diversity index of Hu sheep rumen
项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
GroupⅡ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group ⅣShannon指数 Shannon index 7.985±0.062 b 7.932±0.060 b 8.012±0.073 b 8.489±0.059 a Simpson指数 Simpson index 0.9887±0.002 0.9886±0.003 0.9851±0.002 0.9917±0.002 Chao1指数 Chao1 index 851.228±51.106 b 805.601±50.205 b 1056.283±61.488 a 1191.569±58. 476 a Ace指数 Ace index 929.949±57.366 bc 791.286±48.859 c 1092.112±48.547 ab 1146.678±46.839 a 表 4 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料处理湖羊瘤胃微生物门水平上菌群丰富度
Table 4 Effects of different forages on microbiota richness at phylum level of Hu sheep rumen (单位: %)
项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
Group Ⅱ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ厚壁菌门 Firmicutes 29.86±6.23 37.44±5.61 51.27±8.62 40.58±6.51 拟杆菌门 Bacteroidetes 18.10±3.23 15.76±4.10 11.89±4.28 14.56±3.87 变形菌门 Proteobacteria 1.43±0.23 0.59±0.39 0.86±0.51 0.43±0.21 互养菌门 Synergistetes 1.27±0.20 0.37±0.02 0.18±0.06 0.73±0.25 纤维杆菌门 Fibrobacteres 0.06±0.01 0.78±0.21 0.08±0.02 0.06±0.01 放线菌门 Actinobacteria 0.03±0.01 0.27±0.22 0.15±0.10 0.46±0.20 变形杆菌门 Epsilonbacteraeota 0.087±0.012 0.009±0.001 0.388±0.021 0.001±0.001 螺旋体门 Spirochaetes 0.195±0.052 0.044±0.068 0.080±0.058 0.124±0.060 无壁菌门 Tenericutes 0.008±0.034 0.052±0.038 0.019±0.032 0.026±0.045 疣微菌门 Verrucomicrobia 0.002±0.002 c 0.026±0.003 a 0.011±0.002 bc 0.017±0.005 ab 表 5 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料处理湖羊瘤胃微生物属水平上菌群丰富度
Table 5 Effects of different forages on microbiota richness at genus level of Hu sheep rumen (单位: %)
项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
GroupⅡ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ普雷沃氏菌属 Prevotella 17.94±3.95 15.68±3.94 10.61±3.95 14.46±3.95 琥珀酸菌属 Succiniclasticum 4.24±1.87 2.37±1.64 6.68±1.34 9.21±1.52 肠单胞菌属 Intestinimonas 3.34±1.82 4.43±1.42 4.67±2.10 6.62±2.87 酪氨酸菌属 Tyzzerella 4.07±1.56 4.05±1.30 6.05±0.89 3.32±1.20 Uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae 1.20±1.95 4.16±2.01 7.09±3.56 3.71±1.89 瘤胃球菌属 Ruminococcus 2.63±1.56 2.90±0.89 3.59±0.85 3.58±1.02 Uncultured_bacterium_o_Clostridiales 4.09±1.56 1.67±1.02 2.19±0.89 2.23±1.33 粪便菌属 Faecalicatena 0.03±0.00 1.58±1.14 3.63±0.87 0.52±0.23 假丁酸弧菌属 Pseudobutyrivibrio 0.59±0.23 1.36±0.65 1.21±0.56 2.30±0.75 特氏梭菌属 Hungateiclostridium 0.62±0.05 2.00±0.25 1.85±0.52 0.38±0.03 表 6 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料处理湖羊瘤胃微生物功能预测的基因占比
Table 6 Effects of different forages on genes proportion of predicted functions of microbial community in Hu sheep rumen (单位:%)
项目
Items试验Ⅰ组
Group Ⅰ试验Ⅱ组
GroupⅡ试验Ⅲ组
Group Ⅲ试验Ⅳ组
Group Ⅳ代谢途径 Metabolic pathways 17.43±0.89 17.25±0.89 17.19±0.89 17.34±0.89 次生代谢产物的生物合成 Biosynthesis of secondary metabolites 8.00±0.02 7.96±0.02 8.05±0.02 8.05±0.02 抗生素的生物合成 Biosynthesis of antibiotics 5.84±0.02 5.83±0.02 5.87±0.02 5.87±0.02 氨基酸的生物合成 Biosynthesis of amino acids 4.10±0.07 4.22±0.07 4.35±0.07 4.26±0.07 不同环境中的微生物代谢 Microbial metabolism in diverse environments 3.78±0.02 3.76±0.02 3.76±0.02 3.75±0.02 碳代谢 Carbon metabolism 2.62±0.02 2.60±0.02 2.56±0.02 2.58±0.02 ABC转运 ABC transporters 2.20±0.14 2.41±0.14 2.62±0.14 2.39±0.14 嘌呤代谢 Purine metabolism 2.11±0.01 2.12±0.01 2.10±0.01 2.10±0.01 嘧啶代谢 Pyrimidine metabolism 1.82±0.02 1.83±0.02 1.79±0.02 1.83±0.02 -
[1] 汪成, 王之盛, 胡瑞, 等. 不同类型白酒糟对西杂牛生长性能、养分表观消化率、血清生化指标及瘤胃发酵参数的影响 [J]. 动物营养学报, 2021, 33(2):913−922. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2021.02.032 WANG C, WANG Z S, HU R, et al. Effects of different types of white distiller’s grains on growth performance, nutrient apparent digestibility, serum biochemical indexes and rumen fermentation parameters of Simmental crossbred cattle [J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2021, 33(2): 913−922.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2021.02.032
[2] 宾冬梅. 啤酒糟发酵研究进展 [J]. 湖南农业科学, 2013(22):32−35. DOI: 10.3969/j.issn.1006-060X.2013.22.011 BIN D M. Research progress of beer lees fermentation [J]. Hunan Agricultural Sciences, 2013(22): 32−35.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1006-060X.2013.22.011
[3] 张磊, 徐杨, 潘孝青, 等. 啤酒糟发酵饲料研究进展 [J]. 饲料研究, 2022, 45(3):154−156. DOI: 10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.03.031 ZHANG L, XU Y, PAN X Q, et al. Research progress on fermented feed from brewer’s grains [J]. Feed Research, 2022, 45(3): 154−156.(in Chinese) DOI: 10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.03.031
[4] 谢华德, 谢芳, 梁辛, 等. 乳酸菌和啤酒糟对象草青贮发酵品质及营养价值的影响 [J]. 饲料研究, 2021, 44(9):99−103. XIE H D, XIE F, LIANG X, et al. Effect of wet brewers’ grains and lactic acid bacteria supplementation on the qualities and nutrients concentration of elephant grass silage [J]. Feed Research, 2021, 44(9): 99−103.(in Chinese)
[5] 中华人民共和国统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 2021. [6] 毛胜勇, 朱伟云. 反刍动物瘤胃真菌在饲料降解中的作用 [J]. 黑龙江畜牧兽医, 2000(12):31−33. DOI: 10.3969/j.issn.1004-7034.2000.12.021 MAO S Y, ZHU W Y. Function of rumen fungi in rumen of ruminants in feed degradation [J]. Heilongjinag Journal of Animal Science and Veterinary Medicine, 2000(12): 31−33.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1004-7034.2000.12.021
[7] 马健, 范雪, 陈晖, 等. 奶牛瘤胃微生物的研究进展 [J]. 中国奶牛, 2019(6):6−11. MA J, FAN X, CHEN H, et al. Research progress of rumen microorganism in dairy cows [J]. China Dairy Cattle, 2019(6): 6−11.(in Chinese)
[8] HATUNGIMANA E, STAHL T C, ERICKSON P S. Growth performance and apparent total tract nutrient digestibility of limit-fed diets containing wet brewer’s grains to Holstein heifers [J]. Translational Animal Science, 2020, 4(3): txaa079. DOI: 10.1093/tas/txaa079
[9] IMAIZUMI H, BATISTEL F, DE SOUZA J, et al. Replacing soybean meal for wet brewer’s grains or urea on the performance of lactating dairy cows [J]. Tropical Animal Health and Production, 2015, 47(5): 877−882. DOI: 10.1007/s11250-015-0802-y
[10] 黄继康, 高杨, 张同平, 等. 啤酒糟在肉羊生产中应用观察 [J]. 中国畜禽种业, 2018, 14(11):122. DOI: 10.3969/j.issn.1673-4556.2018.11.099 HUANG J K, GAO Y, ZHANG T P, et al. Observation on the application of beer lees in mutton sheep production [J]. The Chinese Livestock and Poultry Breeding, 2018, 14(11): 122.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1673-4556.2018.11.099
[11] FACCENDA A, ZAMBOM M A, CASTAGNARA D D, et al. Use of dried brewers' grains instead of soybean meal to feed lactating cows [J]. Revista Brasileira De Zootecnia, 2017, 46(1): 39−46. DOI: 10.1590/s1806-92902017000100007
[12] 李鹏程. 啤酒糟对育肥山羊瘤胃发酵及宏基因组的影响[D]. 绵阳: 西南科技大学, 2021. LI P C. Effects of brewer’s grains on rumen fermentation and metagenome of fattening goats[D]. Mianyang: Southwest University of Science and Technology, 2021. (in Chinese)
[13] 李文杨, 王迎港, 吴贤锋, 等. 啤酒糟替代饲粮中不同比例精料对湖羊生长性能、营养物质表观消化率、氮代谢和血清生化指标的影响 [J]. 动物营养学报, 2022, 34(10):6539−6549. LI W Y, WANG Y G, WU X F, et al. Effects of different proportions of concentrate replaced by brewer’s grains in diets on growth performance, nutrient apparent digestibility, nitrogen metabolism and serum biochemical indices of hu sheep [J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2022, 34(10): 6539−6549.(in Chinese)
[14] 中华人民共和国农业部. 肉羊饲养标准: NY/T 816—2004[S]. 北京: 中国农业出版社, 2004. [15] 刘洁. 肉用绵羊饲料代谢能与代谢蛋白质预测模型的研究[D]. 北京: 中国农业科学院, 2012. LIU J. Prediciton of metabolizable energy and metabolizable protein in feeds for meat sheep[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2012. (in Chinese)
[16] 郭旭东. 芦丁对奶牛泌乳性能、瘤胃消化代谢和对大鼠乳腺发育的影响[D]. 北京: 中国农业科学院, 2011. GUO X D. Studies of rutin’s role on lactation performance, the rumen digestion and metabolism in dairy cows, and the development of mammary glands in rats[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2011. (in Chinese)
[17] EDGAR R C. UPARSE: Highly accurate OTU sequences from microbial amplicon reads [J]. Nature Methods, 2013, 10(10): 996−998. DOI: 10.1038/nmeth.2604
[18] WHITE J R, NAGARAJAN N, POP M. Statistical methods for detecting differentially abundant features in clinical metagenomic samples [J]. PLoS Computational Biology, 2009, 5(4): e1000352. DOI: 10.1371/journal.pcbi.1000352
[19] WANG C, LIU Q, GUO G, et al. Effects of rumen-protected folic acid on ruminal fermentation, microbial enzyme activity, cellulolytic bacteria and urinary excretion of purine derivatives in growing beef steers [J]. Animal Feed Science and Technology, 2016, 221: 185−194. DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2016.09.006
[20] HALL M B. Challenges with nonfiber carbohydrate methods, [J]. Journal of Animal Science, 2003, 81(12): 3226−3232. DOI: 10.2527/2003.81123226x
[21] 吕永艳, 蔡李逢, 崔海净, 等. 奶牛日粮中复合处理玉米秸与苜蓿及精料的最佳组合研究 [J]. 中国饲料, 2012(19):14−18. DOI: 10.3969/j.issn.1004-3314.2012.19.007 LÜ Y Y, CAI L F, CUI H J, et al. The optimal combination of complex treatment of maize straw, alfalfa hay and concentrate in dairy cattle dietary [J]. China Feed, 2012(19): 14−18.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1004-3314.2012.19.007
[22] 苏勇华, 方雷, 应璐, 等. 枯草芽孢杆菌对多浪羊消化率、瘤胃发酵参数及血液指标的影响 [J]. 江苏农业科学, 2018, 46(8):162−166. SU Y H, FANG L, YING L, et al. Effects of Bacillus subtilis on nutrient digestibility, rumen fermentation and blood indices of Duolang sheep [J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2018, 46(8): 162−166.(in Chinese)
[23] REZAEI J, ROUZBEHAN Y, FAZAELI H, et al. Effects of substituting amaranth silage for corn silage on intake, growth performance, diet digestibility, microbial protein, nitrogen retention and ruminal fermentation in fattening lambs [J]. Animal Feed Science and Technology, 2014, 192: 29−38. DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2014.03.005
[24] 王绿叶, 和东迁, 张倩, 等. 不同剩余采食量滩羊瘤胃发酵参数的研究 [J]. 中国草食动物科学, 2022, 42(4):69−73. DOI: 10.3969/j.issn.2095-3887.2022.04.015 WANG L Y, HE D Q, ZHANG Q, et al. Study on rumen fermentation parameters of Tan sheep with different residual feed intake [J]. China Herbivore Science, 2022, 42(4): 69−73.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.2095-3887.2022.04.015
[25] 张兴夫, 钱英红, 李国东, 等. 不同粗饲料日粮对西门塔尔繁殖母牛瘤胃发酵和血液指标的影响 [J]. 畜牧与饲料科学, 2022, 43(5):22−28. DOI: 10.12160/j.issn.1672-5190.2022.05.004 ZHANG X F, QIAN Y H, LI G D, et al. Effects of different forage diets on ruminal fermentation and blood parameters of Simmental brood cows [J]. Animal Husbandry and Feed Science, 2022, 43(5): 22−28.(in Chinese) DOI: 10.12160/j.issn.1672-5190.2022.05.004
[26] 曹善勇. 肉牛常用饲料瘤胃降解特性及日粮类型对瘤胃发酵影响的研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2015. CAO S Y. The degradation characteristics of common feeds of beef cattle and the influence of diet type on rumen fermentation[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2015. (in Chinese)
[27] 黄雅莉. 啤酒糟、木薯渣对奶水牛体外瘤胃发酵特性和产奶性能的影响[D]. 南宁: 广西大学, 2012. HUANG Y L. Effects of distiller’s grains and cassava pulp on rumen fermentation characteristics in vitro and milk performance of water buffalo[D]. Nanning: Guangxi University, 2012. (in Chinese)
[28] GRICE E A, KONG H H, CONLAN S, et al. Topographical and temporal diversity of the human skin microbiome [J]. Science, 2009, 324(5931): 1190−1192. DOI: 10.1126/science.1171700
[29] LI H Y, LI S N, WANG S X, et al. Degradation of lignocellulose in the corn straw by Bacillus amyloliquefaciens MN-8 [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(5): 1404−1410.
[30] ALZAHAL O, LI F Y, GUAN L L, et al. Factors influencing ruminal bacterial community diversity and composition and microbial fibrolytic enzyme abundance in lactating dairy cows with a focus on the role of active dry yeast [J]. Journal of Dairy Science, 2017, 100(6): 4377−4393. DOI: 10.3168/jds.2016-11473
[31] KITTELMANN S, KIRK M R, JONKER A, et al. Buccal swabbing as a noninvasive method to determine bacterial, archaeal, and eukaryotic microbial community structures in the rumen [J]. Applied and Environmental Microbiology, 2015, 81(21): 7470−7483. DOI: 10.1128/AEM.02385-15
[32] MU C T, DING N, HAO X Y, et al. Effects of different proportion of buckwheat straw and corn straw on performance, rumen fermentation and rumen microbiota composition of fattening lambs [J]. Small Ruminant Research, 2019, 181: 21−28. DOI: 10.1016/j.smallrumres.2019.09.006
[33] SINGH K M, AHIR V B, TRIPATHI A K, et al. Metagenomic analysis of Surti buffalo (Bubalus bubalis) rumen: A preliminary study [J]. Molecular Biology Reports, 2012, 39(4): 4841−4848. DOI: 10.1007/s11033-011-1278-0
[34] KAAKOUSH N O. Insights into the role of Erysipelotrichaceae in the human host [J]. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2015, 5: 84.
[35] ALI AHMAD A, YANG C, ZHANG J B, et al. Effects of dietary energy levels on rumen fermentation, microbial diversity, and feed efficiency of yaks (Bos grunniens) [J]. Frontiers in Microbiology, 2020, 11: 625. DOI: 10.3389/fmicb.2020.00625
[36] STAPPENBECK T S, HOOPER L V, GORDON J I. Developmental regulation of intestinal angiogenesis by indigenous microbes via Paneth cells [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2002, 99(24): 15451−15455. DOI: 10.1073/pnas.202604299
[37] SEARS C L. A dynamic partnership: Celebrating our gut flora [J]. Anaerobe, 2005, 11(5): 247−251. DOI: 10.1016/j.anaerobe.2005.05.001
[38] WANG L L, HATEM A, CATALYUREK U V, et al. Metagenomic insights into the carbohydrate-active enzymes carried by the microorganisms adhering to solid digesta in the rumen of cows [J]. PLoS One, 2013, 8(11): e78507. DOI: 10.1371/journal.pone.0078507
[39] PETRI R M, SCHWAIGER T, PENNER G B, et al. Changes in the rumen epimural bacterial diversity of beef cattle as affected by diet and induced ruminal acidosis [J]. Applied and Environmental Microbiology, 2013, 79(12): 3744−3755. DOI: 10.1128/AEM.03983-12
[40] SONG S D, CHEN G J, GUO C H, et al. Effects of exogenous fibrolytic enzyme supplementation to diets with different NFC/NDF ratios on the growth performance, nutrient digestibility and ruminal fermentation in Chinese domesticated black goats [J]. Animal Feed Science and Technology, 2018, 236: 170−177. DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2017.12.008
[41] GUO W, GUO X J, XU L N, et al. Effect of whole-plant corn silage treated with lignocellulose-degrading bacteria on growth performance, rumen fermentation, and rumen microflora in sheep [J]. Animal:an International Journal of Animal Bioscience, 2022, 16(7): 100576. DOI: 10.1016/j.animal.2022.100576
[42] KRAUSE D O, DENMAN S E, MACKIE R I, et al. Opportunities to improve fiber degradation in the rumen: Microbiology, ecology, and genomics [J]. FEMS Microbiology Reviews, 2003, 27(5): 663−693. DOI: 10.1016/S0168-6445(03)00072-X
[43] CHIQUETTE J, ALLISON M J, RASMUSSEN M. Use of Prevotella bryantii 25A and a commercial probiotic during subacute acidosis challenge in midlactation dairy cows [J]. Journal of Dairy Science, 2012, 95(10): 5985−5995. DOI: 10.3168/jds.2012-5511
[44] REICHARDT N, DUNCAN S H, YOUNG P, et al. Erratum: Phylogenetic distribution of three pathways for propionate production within the human gut microbiota [J]. The ISME Journal, 2014, 8(6): 1352. DOI: 10.1038/ismej.2014.48
[45] DIAS J, MARCONDES M I, NORONHA M F, et al. Effect of pre-weaning diet on the ruminal archaeal, bacterial, and fungal communities of dairy calves [J]. Frontiers in Microbiology, 2017, 8: 1553. DOI: 10.3389/fmicb.2017.01553
[46] 祁敏丽. 反刍动物瘤胃发育研究进展 [J]. 中国草食动物科学, 2015, 35(5):62−65. DOI: 10.3969/j.issn.2095-3887.2015.05.017 QI M L. Review on rumen development [J]. China Herbivore Science, 2015, 35(5): 62−65.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.2095-3887.2015.05.017
[47] 张瑜, 张叁保, 申玉建, 等. 2个品种山羊瘤胃菌群结构比较及其功能预测分析 [J]. 南方农业学报, 2022, 53(6):1724−1733. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2022.06.026 ZHANG Y, ZHANG S B, SHEN Y J, et al. Rumen microbial community structure comparison and function prediction of two goat breeds [J]. Journal of Southern Agriculture, 2022, 53(6): 1724−1733.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2022.06.026
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期刊类型引用(5)
1. 徐倩,张富,吴贤锋,王迎港,李文杨,刘远. 饲粮发酵啤酒糟水平对闽东山羊生长性能、消化代谢、血清生化指标及瘤胃发酵的影响. 动物营养学报. 2024(01): 416-427 . 百度学术
2. 邓颖朝,阮莉珺,邵鹏程,唐庆凤,邹彩霞. 饲粮中添加不同比例啤酒糟对泌乳水牛生产性能、乳成分和瘤胃发酵参数的影响. 动物营养学报. 2024(06): 3702-3712 . 百度学术
3. 王克耀,曾繁泉,罗鲜青,彭丽娟,谢华德,杨承剑. 基于尼龙袋法评价啤酒糟、罗汉果渣和菠萝皮在水牛瘤胃中的降解特性. 饲料研究. 2024(13): 11-15 . 百度学术
4. 靳亚星,李璇玥,李千一,艾丽菲热·色提瓦力迪,穆扎帕尔·吾买尔,陈勇. 饲粮营养水平对多浪羊生长性能、肉品质、血清生化指标及瘤胃发酵参数的影响. 中国畜牧兽医. 2024(10): 4343-4351 . 百度学术
5. 覃娟清,党浩千,金华云,郭宇康,张富,刘庆华. 不同添加剂处理笋壳对其发酵品质及湖羊瘤胃微生物的影响. 草业学报. 2023(11): 155-167 . 百度学术
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