青蒿提取物對牦牛瘤胃發(fā)酵及甲烷產(chǎn)量的影響

孫紅梅，郝力壯*，馮宇哲，劉書杰，吳克選，牛建章

(1.青海省高原放牧家畜營養(yǎng)與生態(tài)國家重點實驗室培育基地/青海省高原放牧家畜動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點實驗室，青海 西寧 810016；2.青海高原牦牛研究中心，青海 西寧 810016；3.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016)

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青蒿提取物對牦牛瘤胃發(fā)酵及甲烷產(chǎn)量的影響

孫紅梅1,2,3，郝力壯1,2,3*，馮宇哲1,2,3，劉書杰1,2,3，吳克選1,2,3，牛建章1,2,3

(1.青海省高原放牧家畜營養(yǎng)與生態(tài)國家重點實驗室培育基地/青海省高原放牧家畜動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點實驗室，青海 西寧 810016；2.青海高原牦牛研究中心，青海 西寧 810016；3.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016)

為研究青蒿提取物對牦牛瘤胃液體外培養(yǎng)青藏高原高寒草甸四期牧草體外發(fā)酵及甲烷產(chǎn)量的影響，選取3頭健康、年齡相近的瘺管牦牛為瘤胃液供體，采用體外產(chǎn)氣法，全年四期牧草作為發(fā)酵底物，每期牧草分別添加0%、0.25%、0.5%、1.0%和2.0%的青蒿提取物，篩選最佳添加量。結(jié)果顯示，青蒿提取物可在一定程度上增加不同期牧草體外發(fā)酵的累積產(chǎn)氣量，顯著增加慢速降解部分產(chǎn)氣量和潛在產(chǎn)氣量，并有改善牦牛瘤胃發(fā)酵的作用，促進(jìn)短鏈脂肪酸(SCFA)生成，提高有機(jī)物質(zhì)消化率(OMD)，增加代謝能(ME)和泌乳凈能(NEL)(P<0.05)；在維持瘤胃正常發(fā)酵的條件下，青蒿提取物作為甲烷抑制劑在枯草期、返青期、青草期、枯黃期的適宜添加量分別為0.5%、2.0%、1.0%、0.25%。當(dāng)返青期添加0.5%時抑制效果最佳。

青蒿提取物；牦牛；四期牧草；發(fā)酵參數(shù)；甲烷

青蒿提取物(Artemisinin)是一種具有過氧基的新型倍半萜類化合物，最早由我國研究者從青蒿中提取的抗瘧疾藥物，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥研究，近些年由于其抗蟲性、可增強(qiáng)免疫等優(yōu)勢也在畜牧生產(chǎn)中逐漸應(yīng)用起來。研究證明青蒿及其提取物能提高動物生長性能且提高機(jī)體免疫力[1-2]，并能抗球蟲和顯著殺滅纖毛蟲[3-4]。目前，反芻動物排放甲烷作為能量損失和溫室氣體日益受到關(guān)注，尋求有效抑制動物甲烷排放的綠色添加物成為研究熱點。盡管已有報道青蒿提取物能顯著抑制瘤胃產(chǎn)甲烷量[5-7]，但至今在牦牛上的應(yīng)用研究尚未見報道。因此，本研究采用體外產(chǎn)氣技術(shù)，以青蒿提取物作為研究對象，高寒草甸草場全年不同物候期天然牧草作為發(fā)酵底物，研究各期牧草添加不同水平青蒿提取物時牦牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)和產(chǎn)甲烷量，篩選全年不同物候期牦牛采食天然牧草的適宜添加量，為牦牛低碳生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

在青海省高原放牧家畜營養(yǎng)與生態(tài)國家重點實驗室培育基地、青海省高原放牧家畜動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點實驗室和青海省高原牦牛研究中心進(jìn)行牧草營養(yǎng)成分測定，體外產(chǎn)氣培養(yǎng)及相關(guān)指標(biāo)評定。

1.2 試驗材料

四期牧草樣品采集結(jié)合青藏高原高寒草地實際情況，在三江源區(qū)核心區(qū)設(shè)置采樣樣地，采用1.0×1.0 m2樣方，齊地面刈割，挑出不可食部分，稱重并記錄，風(fēng)干稱重帶回實驗室，粉碎過40目篩備用[8]。青蒿提取物為市售商品。

1.3 試驗動物管理及日糧

選擇健康、體重接近、相同年齡的安裝有永久性瘤胃瘺管的3頭牦牛作為瘤胃液供體，單獨飼喂。試驗日糧為燕麥青干草和小麥秸稈組成，全天自由采食，自由飲水，預(yù)飼15 d后，開始正試期，晨飼前采集瘤胃液，采集至保溫瓶中迅速帶到實驗室。

1.4 試驗方法

1.4.1 牧草常規(guī)養(yǎng)分分析法 粗蛋白質(zhì)(CP)測定：半微量凱氏定氮法；粗脂肪(EE)：采用索氏(Soxhlet)脂肪提取法；酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)：VanSoest法；干物質(zhì)(DM)：國標(biāo)方法(GB/T 6435-86 )；灰分(Ash)：馬福爐灼燒法；鈣(Ca)：高錳酸鉀法(GB/T 6436-92)；磷(P)：鉬黃顯色光度法(GB/T 6437-92)；非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NFC)采用NRC(2001)[9]方法計算，公式為：100-(NDF+CP+EE+Ash)。四期牧草常規(guī)營養(yǎng)成分見表1。

1.4.2 體外產(chǎn)氣法 分別以全年四期天然混合牧草作為發(fā)酵底物，四期牧草培養(yǎng)為四個單因素獨立試驗，底物為220 mg，另外設(shè)置空白組(僅瘤胃液和培養(yǎng)液)，作為產(chǎn)氣量校正。青蒿提取物添加水平為0%、0.25%、0.5%、1.0%、2.0%，每個水平設(shè)三個重復(fù)。通過瘤胃瘺管在晨飼前抽取牦牛瘤胃液混合后立即放入保溫瓶中備用，防止微生物區(qū)系發(fā)生變化。采用Menke等[10]的方法準(zhǔn)備緩沖液，并將緩沖液與瘤胃液以2∶1的比例混合。混合好的培養(yǎng)液在發(fā)酵前通入CO2保證厭氧環(huán)境后，分液至對應(yīng)編號的培養(yǎng)管內(nèi)(30 mL)，放入水浴(39±0.5)℃的搖床上開始培養(yǎng)。

產(chǎn)氣量的記錄：從培養(yǎng)管放入培養(yǎng)箱中開始計時，在0 h、2 h、4 h、6 h、8 h、12 h、14 h、16 h、24 h、36 h、48 h各時間點快速讀數(shù)記錄。當(dāng)讀數(shù)超過80 mL時，為了防止氣體超過刻度而無法讀數(shù)，需要排氣，收集氣體到對應(yīng)編號集氣袋中，記錄排氣后的刻度值。

發(fā)酵參數(shù)測定：體外培養(yǎng)48 h后，將培養(yǎng)管取出放入冰水混合物中停止發(fā)酵。將發(fā)酵液排到50 mL玻璃管內(nèi)，測定pH；取部分發(fā)酵液經(jīng)離心(4 000 r/30 min)，取上清液進(jìn)行氨態(tài)氮(NH3-N)濃度測定，測定方法參照改進(jìn)的比色法[11]進(jìn)行。

產(chǎn)氣量(mL)=該時間段內(nèi)培養(yǎng)管產(chǎn)氣量(mL)-對應(yīng)時間段內(nèi)空白管平均產(chǎn)氣量(mL)；

SCFA(mmol/L)=0.0222×GP-0.00425 (r2=0.94)[12]；

OMD(%)=0.9042×GP+0.0492×CP+0.0387×CA+16.49 (n=85/r2=0.93)；

ME (MJ/kg DM)=0.136×GP+0.0057×CP+0.000286×CP2+2.20(n=200/r2=0.94)；

NEL (MJ/kg DM)=0.096×GP+0.0038×CP+0.000173×CP2+0.54(n=200/r2=0.93)[10]。

式中：GP為24 h凈產(chǎn)氣量(mL)，CP為粗蛋白含量(%)，EE為粗脂肪含量(%)，CA為灰分含量(%)。

發(fā)酵氣體甲烷含量測定委托蘭州中科安泰分析科技有限公司進(jìn)行測定。分析條件[13]為：儀器GC 3420(北分)；檢測器FID(氫火焰檢測器)；柱長30 m，內(nèi)徑0.53 mm，膜厚20 μm；柱溫80 ℃；汽化溫度120 ℃；檢測溫度130 ℃；進(jìn)樣量：10 μL。

表1 全年四期高寒草地牧草常規(guī)營養(yǎng)含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

產(chǎn)氣動力學(xué)參數(shù)：分別將2 h、4 h、6 h、8 h、12 h、14h、16 h、24 h、36 h、48 h的累積產(chǎn)氣量代入模型公式：

Y=A+B(1-e-ct)

式中：Y為時間t的產(chǎn)氣量(mL/g)，A為快速降解部分的產(chǎn)氣量(mL/g)；B為慢速降解部分的產(chǎn)氣量(mL/g)，c為慢速降解部分的產(chǎn)氣速率常數(shù)(%/h)[14]，A+B為潛在產(chǎn)氣量(mL/g)[15]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理，SAS 9.1統(tǒng)計軟件中單因素和雙因素試驗統(tǒng)計分析及Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加水平青蒿提取物對四期牧草累積產(chǎn)氣量的影響

由表2、表3可見，枯草期1.0%和2.0%青蒿提取物48 h累積產(chǎn)氣量較對照(0%)組顯著升高(P<0.05)，0～48 h，2.0%組產(chǎn)氣量均大于對照組，而0.25%和0.5%組均減少(P>0.05)，對快速降解部分的產(chǎn)氣量(A)無顯著影響(P>0.05)，慢速降解部分的產(chǎn)氣量(B)呈上升趨勢，1.0%和 2.0%組增大顯著(P<0.05)，潛在產(chǎn)氣量(A+B)也升高，添加量0.25%以上時顯著(P<0.05)，對產(chǎn)氣速率常數(shù)(C)影響不顯著(P>0.05)；在返青期，0.25%和0.5%組產(chǎn)氣減少，48 h累積產(chǎn)氣量較對照組減少(P<0.05或P<0.01)，1.0%和2.0%組在發(fā)酵前8 h產(chǎn)氣量下降，1.0%和2.0%組分別在36 h、12 h開始回升，48 h累積產(chǎn)氣量1.0%組顯著高于(P<0.05)對照組，0.5%組產(chǎn)氣動力學(xué)參數(shù)B、C和A+B激增導(dǎo)致累積產(chǎn)氣量的突然增大，其余與對照組均無顯著差異(P>0.05)；青草期牧草的體外產(chǎn)氣量整體升高，但0.5%組前12 h較對照有所下降，48 h累積產(chǎn)氣量均顯著高(P<0.05)，A和B總體較對照增大，A在0.25%和2%組顯著，B在0.5%和1%組顯著(P<0.05)，各水平下A+B均增大(P<0.05)，C均顯著減小(P<0.05)；在枯黃期牧草發(fā)酵期間，僅0.25%組產(chǎn)氣量增大，其余組的產(chǎn)氣量均低于對照，其中，0.5%和1.0%組48 h的累積產(chǎn)氣量顯著較低(P<0.05)，對A和C影響不顯著(P>0.05)，0.25%組B和A+B升高(P>0.05)，隨添加量增大而下降(P<0.05)。

表2 四期天然牧草中添加青蒿提取物后體外培養(yǎng)條件下的累積產(chǎn)氣量

注：同列肩標(biāo)相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Notes:The same letter superscripts indicate no significant difference (P>0.05), and different letters mean significant difference (P<0.05).The same as below.

2.2 添加不同量青蒿提取物時四期牧草的發(fā)酵參數(shù)與甲烷產(chǎn)量

選取發(fā)酵液pH、NH3-N濃度、SCFA含量、OMD、ME和NEL為對比參數(shù)，檢驗青蒿提取物對甲烷生成量的影響。在各期試驗中，添加青蒿提取物對發(fā)酵液的pH影響不顯著(P>0.05)，均維持在正常范圍內(nèi)，見表4。在各期試驗中，青蒿提取物不同添加水平對發(fā)酵NH3-N濃度的影響不一致，枯草期和枯黃期的發(fā)酵因青蒿提取物存在導(dǎo)致NH3-N濃度上升，均為0.5%組增加幅度最大，返青期中，0.5%(P<0.05)和2.0%組(P>0.05)較對照增大，0.25%和2.0%組下降(P>0.05)，青草期中，0.25%和2.0%組較對照下降(P>0.05)，0.5%和1.0%組變大(P<0.05)。

同期試驗中，青蒿提取物對SCFA含量、OMD、ME及NEL的影響一致?？莶萜谠囼灒?dāng)青蒿提取物0.25%和0.5%時，SCFA含量、OMD、ME及NEL較對照均下降，1.0%和2.0%組增大，差異均不顯著青蒿提取物添加低于2.0%時，返青期4項參數(shù)較對照均顯著下降(P<0.05)，2.0%組時回升，較對照略高(P>0.05)；青草期較對照均增大(P>0.05)；對于枯黃期，0.25%組較對照使4項參數(shù)值略有提高，增大添加量后值下降，但差異均不顯著(P>0.05)。

枯草期中，青蒿提取物0.25%、0.5%組可減少甲烷產(chǎn)量，而2.0%組較對照升高顯著(P<0.05)；對返青期，0.25%和0.5%組的甲烷產(chǎn)量均顯著減少(P<0.05)，而1.0%組(P<0.05)和2.0%組(P>0.05)甲烷產(chǎn)量增大；青草期時，不同水平青蒿提取物均使甲烷產(chǎn)量下降，其中1.0%組下降顯著(P<0.05)；枯黃期時，0.25%組甲烷產(chǎn)量較對照有小增幅(P>0.05)，添加量增大時甲烷產(chǎn)量減少，1.0%組減小顯著(P<0.05)。

表3 青蒿提取物對牦牛體外發(fā)酵四期牧草各組分產(chǎn)氣量的影響

2.3 不同期、不同青蒿提取物添加水平對牦牛體外發(fā)酵甲烷生成量的影響

從表4知，青草期的甲烷生成量均顯著高于返青期、青草期和枯黃期(P<0.05)，而這三期間甲烷生成量差異較小(P>0.05)，不考慮各期間差異，對照組和添加量2.0%時甲烷生成量較大，0.5%組量最小，顯著低于其余水平添加組(P<0.05)。由于不同期牧草與青蒿提取物不同添加水平之間對甲烷的生成量存在交互作用(P<0.05)，即降低不同時期牧草甲烷產(chǎn)量需要不同添加量的青蒿提取物。本試驗結(jié)果表明，隨著青蒿提取物添加量增多，牦牛每kg采食量的甲烷生成量呈先下降后升高的趨勢，在返青期添加0.5%的抑制效果最佳。

3 討 論

3.1 青蒿提取物對牦牛瘤胃液體外培養(yǎng)四期牧草產(chǎn)氣量的影響

瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣主要來自飼料中OM的降解[10-16]，這些氣體包括VFAs、CO2、H2及甲烷等，反映飼料的可發(fā)酵程度，用以衡量飼料營養(yǎng)價值[7-17]。四期試驗發(fā)現(xiàn)，添加青蒿提取物不影響體外正常發(fā)酵模式，但對牧草的降解率存在抑制和促進(jìn)雙重作用，表現(xiàn)為累積產(chǎn)氣量的變動。

表4 添加青蒿提取物后發(fā)酵液的發(fā)酵參數(shù)與甲烷產(chǎn)量

利用產(chǎn)氣動力學(xué)參數(shù)，可較直觀發(fā)現(xiàn)產(chǎn)氣量變化的原因。總體上， A的量較少，大量產(chǎn)氣來自B，48 h累積產(chǎn)氣量的統(tǒng)計值受B影響較大，C與產(chǎn)氣量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。各期牧草添加青蒿提取物后，48 h累積產(chǎn)氣量由A+B與B決定。不同水平青蒿提取物對發(fā)酵底物降解程度造成不同影響。在枯草期，添加青蒿提取物后產(chǎn)氣量增大，A未受影響，相應(yīng)發(fā)酵前8 h的產(chǎn)氣量與對照差異不顯著(P>0.05)，而B的增大解釋了12 h后產(chǎn)氣量顯著升高的現(xiàn)象，牧草的降解率提高，可能有促進(jìn)了牦牛瘤胃纖維分解菌活性的作用；返青期時，A和B均有減小，產(chǎn)氣量也隨之下降，與秦韜[18]的研究偶合，他設(shè)計青蒿提取物添加量為0%～0.45%，發(fā)現(xiàn)添加后瘤胃細(xì)菌減少，原蟲活性減弱，這可能是導(dǎo)致產(chǎn)氣量下降的原因，但隨添加量增多，發(fā)現(xiàn)瘤胃細(xì)菌蛋白會增多，細(xì)菌活性也增強(qiáng)，加大了飼料被分解程度[5]，因此產(chǎn)氣量提高，但1.0%組A和B均顯著增大，因此48 h累積產(chǎn)氣量升高，但前24 h產(chǎn)氣量并未見升高，需要進(jìn)一步求證；青草期A+B因青蒿提取物加入升高，因此累積產(chǎn)氣量增大；枯黃期0.25%青蒿提取物可顯著(P<0.05)促進(jìn)纖維的分解，使48 h累積產(chǎn)氣量顯著升高(P<0.05)，隨添加量增多產(chǎn)氣量減小，推測青蒿提取物可能會與牧草中某些成分產(chǎn)生拮抗作用，或抑制瘤胃微生物的活性，大量存在時作用效果明顯，發(fā)酵受阻。

3.2 青蒿提取物對牦牛瘤胃液體外培養(yǎng)四期牧草各發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃酸堿環(huán)境與動物消化機(jī)能密切聯(lián)系，瘤胃細(xì)菌以及諸多作用酶對環(huán)境pH很敏感，維持瘤胃正常的酸堿環(huán)境對機(jī)體正常活動尤為重要[19]。本試驗青蒿提取物對瘤胃發(fā)酵pH無影響，維持在6.45～6.78范圍，均在正常變動范圍內(nèi)。氨態(tài)氮是飼料中蛋白氮和非蛋白氮降解的終產(chǎn)物，大部分會被瘤胃微生物利用合成MCP[20]，成為反芻動物直接可利用的氮來源[21]，其濃度是飼料分解和微生物利用情況的平衡動態(tài)值。一般，瘤胃內(nèi)NH3-N濃度為6.58～36.7 mg/100mL[22]，也有報道為6～30 mg/100 mL[23]，變動范圍較大。本試驗中，NH3-N濃度為14.21±0.79～19.73±0.95 mg/100mL，均在正常范圍內(nèi)。四期試驗0.5%組NH3-N濃度均高于(P<0.05)對照組，但隨添加量增多又呈下降趨勢，已有類似研究結(jié)果[18]。說明0.5%青蒿提取物可提高牧草中氮源的利用率，促進(jìn)MCP合成，隨添加量繼續(xù)增大，瘤胃細(xì)菌的大量繁殖會抑制原蟲蛋白合成，原蟲密度減小，其特有的脫氨基作用減弱而導(dǎo)致NH3-N濃度下降；而青蒿提取物在低于0.5%時，促進(jìn)瘤胃原蟲類群的增殖和活性作用強(qiáng)于細(xì)菌，因此脫氨基作用加強(qiáng)，而NH3-N累積量增大。而也有試驗發(fā)現(xiàn)青蒿提取物對NH3-N濃度的影響不大(P>0.05)[24]，歸結(jié)于不同添加量或發(fā)酵底物的選擇而異，這也解釋了本試驗四期結(jié)論不一致的現(xiàn)象。SCFA含量、OMD、ME和NEL為飼料中碳水化合物等OM被反芻動物消化后的飼料表觀能量轉(zhuǎn)化效率，這4個能量參數(shù)值密切相關(guān)。SCFA也稱揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，大部分的碳水化合物經(jīng)瘤胃微生物降解后，生成單糖或二糖，后經(jīng)糖酵解過程轉(zhuǎn)化為丙酮酸，最后分解為VFAs和ATP，為機(jī)體供給70%的能量[25]。OMD反映飼料中OM的轉(zhuǎn)化利用效率，轉(zhuǎn)化率越高，反芻動物所攝入飼料效價越高，可降低飼喂成本，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。試驗中， SCFA含量減少，說明飼料碳水化合物的降解受到抑制， NH3-N濃度的增大促使大量非纖維降解菌爭奪了合成菌體蛋白的優(yōu)勢，而導(dǎo)致纖維降解菌數(shù)量和活性受限，因此飼料OMD下降，能量轉(zhuǎn)化效率降低；而SCFA含量升高，可能是青蒿提取物對纖維菌活性的促進(jìn)作用變得顯著的原因。添加青蒿提取物對四期試驗SCFA影響不顯著的結(jié)果同于王小晶等的報道[18-24]。由于枯草期的營養(yǎng)脅迫，青蒿提取物對能量轉(zhuǎn)化率影響不顯著(P>0.05)；返青期中，較少青蒿提取物限制纖維分解菌的活性，或抑制生成SCFA的某些酶作用，致使SCFA含量、OMD、ME和NEL均減?。浑S著青蒿提取物添加量增大，促進(jìn)纖維降解菌活性作用增強(qiáng)，有效提高飼料能量轉(zhuǎn)化率。結(jié)合本試驗，青蒿提取物對瘤胃轉(zhuǎn)化飼料能量率不可一概而論，應(yīng)全面考慮試驗日糧、試驗對象及添加量等多方面影響因素，而牦牛屬于高寒地區(qū)畜種，擁有特殊的發(fā)酵模式，所以應(yīng)深入研究青蒿提取物在牦牛瘤胃的作用機(jī)理。

3.3 青蒿提取物對牦牛瘤胃液體外培養(yǎng)四期牧草甲烷產(chǎn)量的影響

聯(lián)合國專委會表示，每年僅反芻動物向大氣中排放的甲烷量達(dá)85 Tg，占全球溫室效應(yīng)危害的2%左右[26]，同時，反芻動物瘤胃甲烷的產(chǎn)生也浪費掉2%～12%[27]的飼料總能，面臨高寒牧區(qū)天然草場日漸退化的壓力，在可持續(xù)發(fā)展和減排溫室氣體的脅迫下，有效抑制甲烷的研究變得尤為重要。本試驗發(fā)現(xiàn)青蒿提取物可有效減少牦牛瘤胃液體外發(fā)酵條件下的甲烷生成量?？莶萜诩淄楫a(chǎn)量(g/kg)變化與其產(chǎn)氣量及瘤胃發(fā)酵參數(shù)緊密相關(guān)，2.0%組促進(jìn)瘤胃微生物的活性，使產(chǎn)氣量、SCFA含量和OMD變大，產(chǎn)甲烷菌獲得較多活性能量和甲烷合成底物，因此甲烷產(chǎn)量增大。返青期甲烷產(chǎn)量在青蒿提取物添加量為0.25%和0.5%時減少最顯著(P<0.05)，相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化率也下降，說明瘤胃微生物整體活性減弱。青草期牧草營養(yǎng)豐富且含量相對均衡，滿足所有瘤胃微生物的生長需要，當(dāng)青蒿提取物加入時，可能會使微生物的代謝活動失衡，阻礙產(chǎn)甲烷菌利用氫或限制原蟲活性致使甲烷產(chǎn)生量下降。雖然各期試驗都證實青蒿提取物確能減少牦牛瘤胃發(fā)酵后甲烷的生成，但造成這一結(jié)果的機(jī)理仍需要探索。有研究指出，添加青蒿提取物都會降低甲烷產(chǎn)量(P<0.05)[24]，但對乙酸/丙酸比影響不顯著(P>0.05)，說明青蒿提取物不是通過改變飼料發(fā)酵生成的乙丙酸量去調(diào)節(jié)甲烷生成的，可能是青蒿提取物中有效成分改變原蟲的活性，正如秦韜等[28]發(fā)現(xiàn)，通過熒光標(biāo)記技術(shù)觀測到原蟲活性被抑制，瘤胃中原蟲數(shù)、原蟲蛋白量減少，較少的氫被釋放，減少產(chǎn)甲烷菌可利用的氫濃度，限制了甲烷合成。

4 結(jié) 論

青蒿提取物在一定程度上能增加不同期牧草體外發(fā)酵的累積產(chǎn)氣量，顯著增加慢速降解部分產(chǎn)氣量和潛在產(chǎn)氣量。青蒿提取物可在一定程度上改善牦牛瘤胃發(fā)酵狀況。作為牦牛甲烷抑制劑，青蒿提取物在枯草期、返青期、青草期、枯黃期的推薦添加量分別為0.5%、2.0%、1.0%、0.25%；在返青期添加0.5%的抑制效果最佳。

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Effect of Artemisinin on Rumen Fermentation and Methane Emissions of Yak

SUN Hong-mei1,2,3,HAO Li-zhuang1,2,3*,FENG Yu-zhe1,2,3,LIU Shu-jie1,2,3,WU Ke-xuan1,2,3,NIU Jian-zhang1,2,3

(1.StateKeyLaboratoryofCultivatingBaseofPlateauGrazingAnimalNutritionandEcologyofQinghaiProvince/KeyLaboratoryofPlateauGrazingAnimalNutritionandFeedScienceofQinghaiProvince,Xining,Qinghai810016; 2.QinghaiPlateauYakResearchCenter,XiningQinghai810016;3.QinghaiAcademyofScienceandVeterinaryMedicine,QinghaiUniversity,Xining,Qinghai810016)

This article studied the effect of artemisinin on Qinghai-Tibet Plateau alpine meadow pastures' fermentation and methane emissions in vitro in the four periods yearly.3 fit and fistulad yaks were selected as the rumen gastric juice donor for in vitro GP test and fermentation substrate. Yearly four periods pastures were added 0%,0.25%,0.5%,1.0% and 2.0% artemisinin, respectively, to screen optimum additive amount. Results showed artemisinin could increase the cumulative gas production(GP),GP in slowly degraded part and potential GP of each period to some extent, improved fermentation inner yak rumen, promoted the production of short chain fatty acids(SCFA),and the digestibility of organic matter(OMD),and increased metabolism energy(ME)and net energy lactation(NEL)(P<0.05).Maintaining the normal rumen fermentation conditions, the optimum additive amount of artemisinin as methane inhibitors in withered period, green-up period, grass period and withering period were 0.5%,2.0%,1.0% and 0.25%,respectively,and 0.5% in green-up period performed the best inhibition effect.

artemisinin; yak; four periods pastures; fermentation parameter; methane

2014-10-08

2014-12-10

青海大學(xué)中青年科研基金(2011-QNY-8)；國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973項目)(No. 2012CB722906)；國家自然科學(xué)基金(31060315)

孫紅梅(1990-)，女，陜西韓城人，在讀碩士，主要從事動物營養(yǎng)與飼料開發(fā)研究。E-mail：342597521@qq.com

*[通訊作者] 郝力壯(1984-)，男，河北邢臺人，副研究員，研究方向：反芻動物營養(yǎng)。E-mail：lizhuanghao1122@foxmail.com

S811.6

A

1005-5228(2015)08-0034-07