補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛生長(zhǎng)性能、瘤胃發(fā)酵及菌群結(jié)構(gòu)的影響

王書(shū)祥 戴東文* 楊英魁 王 迅 柴沙駝**

(1.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，西寧 810016；2.青海省高原放牧家畜營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西寧 810016；3.青海省牦牛工程技術(shù)研究中心，西寧 810016)

牦牛主要棲息在青藏高原及周?chē)貐^(qū)，是青藏高原的優(yōu)勢(shì)畜種，也是當(dāng)?shù)啬撩裰匾纳a(chǎn)生活資料[1]。由于青藏高原獨(dú)特的地理環(huán)境，一年只有“冷季”與“暖季”之分，冷季長(zhǎng)達(dá)7～9個(gè)月，牧草產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)水平不能滿(mǎn)足牦牛營(yíng)養(yǎng)需要量，導(dǎo)致牦牛掉膘嚴(yán)重，養(yǎng)殖效益低下[2-3]。目前，已有大量研究表明，冷季補(bǔ)飼能夠提高放牧牦牛的生長(zhǎng)性能，但是鮮有涉及補(bǔ)飼對(duì)其瘤胃發(fā)酵及菌群結(jié)構(gòu)影響的研究[4-5]，且已有研究表明瘤胃微生物與反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育有密切的聯(lián)系[6-7]。瘤胃是反芻動(dòng)物消化飼糧的重要場(chǎng)所，其含有大量微生物，包括細(xì)菌、真菌、原蟲(chóng)和古生菌等[8]。影響反芻動(dòng)物瘤胃菌群結(jié)構(gòu)組成的因素除了動(dòng)物品種、年齡、生理階段等內(nèi)部因素外，最主要的外部因素就是飼糧營(yíng)養(yǎng)水平[9]。周力等[10]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)飼降低了藏羔羊瘤胃細(xì)菌多樣性與豐富度，但提高了相關(guān)淀粉降解菌的相對(duì)豐度。Mao等[11]研究表明，隨著飼糧精粗比的提高，奶牛瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)濃度和淀粉降解菌的相對(duì)豐度呈上升趨勢(shì)，而瘤胃液pH和纖維降解菌相對(duì)豐度呈下降趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，通過(guò)調(diào)控飼糧營(yíng)養(yǎng)水平，能夠改善瘤胃發(fā)酵，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率，進(jìn)而提高生產(chǎn)性能。因此，本試驗(yàn)擬通過(guò)16S rDNA高通量測(cè)序技術(shù)，從微生物角度闡述補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛生長(zhǎng)性能、瘤胃發(fā)酵和菌群結(jié)構(gòu)的影響，以期為青藏高原冷季放牧牦牛精準(zhǔn)補(bǔ)飼提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2019年11月至2020年2月在青海省貴南縣老扎西牧場(chǎng)的冬季草場(chǎng)進(jìn)行。該草場(chǎng)屬于高寒草甸草地，優(yōu)勢(shì)種有小嵩草、高山嵩草、矮嵩草、線(xiàn)葉嵩草等。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取3周歲左右、體重[(204.90±10.65)kg]相近、體況良好的公牦牛24頭，隨機(jī)分為2組(每組12頭)：對(duì)照組僅放牧，不補(bǔ)飼；試驗(yàn)組在放牧的基礎(chǔ)上每頭每天精料補(bǔ)飼量為體重的1.2%。試驗(yàn)期為100 d，其中預(yù)試期10 d，正試期90 d。

1.3 飼養(yǎng)管理與試驗(yàn)飼糧

所有試驗(yàn)牦牛在同一草場(chǎng)放牧，設(shè)置2個(gè)面積大小一樣的圍欄小區(qū)，每個(gè)圍欄小區(qū)的面積大小約為300畝(1畝≈667 m2)，08:00出牧，18:00收牧，試驗(yàn)組在出牧前和收牧后分2次進(jìn)行補(bǔ)飼，所有試驗(yàn)牦牛自由飲水。補(bǔ)飼精料參照我國(guó)《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 815—2004)，結(jié)合放牧牦牛采食量[12]配制。牧草營(yíng)養(yǎng)水平、精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 牧草營(yíng)養(yǎng)水平、精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Pasture nutrient levels,composition and nutrient levels of the concentrate (DM basis) %

1.4 樣品采集

1.4.1 牧草樣品

在試驗(yàn)中期，觀察試驗(yàn)耗牛所吃的牧草，然后驅(qū)離試驗(yàn)牦牛采集該區(qū)域牧草樣品，采集方法采用模擬采摘法。在同一草場(chǎng)隨機(jī)選取10個(gè)1 m×1 m樣方，齊地面刈割取樣，65 ℃烘干后計(jì)算地上生物量，經(jīng)計(jì)算牧草地上生物量為71.46 g/m2。

1.4.2 瘤胃液樣品

在正試期第90天，參考Geishauser[13]的方法，晨飼前采用胃管式采樣器采集瘤胃液150 mL，4層紗布過(guò)濾后立即測(cè)定pH，剩余的瘤胃液樣品分裝至15 mL離心管中，置于-80 ℃凍存?zhèn)溆谩?/p>

1.5 指標(biāo)測(cè)定與方法

1.5.1 牧草及精料營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

牧草、精料中的干物質(zhì)(DM)含量采用GB/T 6435—2014中的方法測(cè)定，粗蛋白質(zhì)(CP)含量采用GB/T 6432—2018中的方法測(cè)定，鈣(Ca)含量采用GB/T 6436—2002中的方法測(cè)定，磷(P)含量采用按照GB/T 6437—2002中的方法測(cè)定，中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量采用Van Soest等[14]的方法測(cè)定，所用儀器為ANKOM 200i半自動(dòng)纖維分析儀。

1.5.2 生長(zhǎng)性能的測(cè)定

正試期開(kāi)始前和結(jié)束時(shí)于晨飼前連續(xù)2 d空腹稱(chēng)重，計(jì)算總增重(TWG)、平均日増重(ADG)。

1.5.3 瘤胃發(fā)酵參數(shù)的測(cè)定

使用HANNA HI221型臺(tái)式酸度計(jì)測(cè)定瘤胃液pH，測(cè)定前對(duì)該酸度計(jì)使用相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行校正；參照馮宗慈等[15]改進(jìn)的比色法測(cè)定瘤胃液氨態(tài)氮(NH3-N)濃度，儀器為紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(TU-1810)，預(yù)熱30 min，在波長(zhǎng)625 nm處測(cè)定溶液吸光度(OD)值，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)確定樣品的氨態(tài)氮濃度；瘤胃液微生物蛋白(MCP)濃度采用考馬斯亮藍(lán)法[16]在595 nm波長(zhǎng)處比色測(cè)定(試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所)；瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度測(cè)定參考文獻(xiàn)[17-18]，使用日本島津GC-2014型氣相色譜儀測(cè)定，其中揮發(fā)性脂肪酸濃度測(cè)定條件為：氫火焰離子化(FID)檢測(cè)器，色譜柱為毛細(xì)管柱(FFAP，30.00 m×0.32 mm×0.50 μm)；升溫條件為初始60 ℃，以10 ℃/min升溫至120 ℃，保留2 min，以15 ℃/min升溫至180 ℃，保留5 min；汽化室溫度250 ℃；FID溫度250 ℃；進(jìn)樣量1 μL，載氣為高純氮?dú)?99.99%)，壓力0.7 MPa；氫氣壓力0.4 MPa，空氣壓力0.4 MPa，毛細(xì)管柱壓力0.6～0.8 MPa，分流比40∶1。

1.5.4 瘤胃微生物DNA提取、測(cè)序

每組隨機(jī)選擇4個(gè)瘤胃液樣品置于冰上解凍并充分混合，使用CTAB方法提取瘤胃液樣品基因組DNA，用1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA的純度和濃度，取適量的樣本于離心管中，用無(wú)菌水稀釋樣本至1 ng/μL。根據(jù)細(xì)菌16S rDNA基因的V3～V4區(qū)，合成帶有Barcode的特異引物。通用引物序列：515F，5′-GTGCCAGCMGCCGCGG-3′；806R，5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′。PCR采用25 μL擴(kuò)增體系；DNA模板5 ng，5 μmol/L的上、下游引物各1 μL，2 ng/μL的牛血清白蛋白(BSA)3 μL，2×Taq Plus Master Mix 12.5 μL，雙蒸水(ddH2O)補(bǔ)加至25 μL；PCR擴(kuò)增條件：94 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性30 s，50 ℃退火30 s，72 ℃延伸60 s，共30個(gè)循環(huán)；72 ℃延伸7 min。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物用1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，用QIAquickPCR純化試劑盒(德國(guó)Qiagen公司)純化回收，符合要求的DNA樣品送至北京奧維森基因科技有限公司測(cè)序，測(cè)序平臺(tái)為Mixed PE 300。

1.5.5 數(shù)據(jù)分析

測(cè)序平臺(tái)得到的原始數(shù)據(jù)使用軟件Trimmomatic(Version 0.36)軟件去除低質(zhì)量數(shù)據(jù)，然后通過(guò)vsearch軟件和物種數(shù)據(jù)庫(kù)去除嵌合體，得到有效序列。篩選相似性在97%以上的序列歸類(lèi)為操作分類(lèi)單元(OTU)，然后對(duì)OTU聚類(lèi)、物種分類(lèi)學(xué)、多樣性指數(shù)、群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2016初步整理后，采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，并用Duncan氏法進(jìn)行組間的多重比較，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，結(jié)果均以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)照組和試驗(yàn)組牦牛體重?zé)o顯著差異(P=0.872)，經(jīng)過(guò)90 d的補(bǔ)飼后，冷季傳統(tǒng)放牧條件下，牦牛掉膘嚴(yán)重，補(bǔ)飼精料極顯著提高了牦牛的平均日增重(P<0.01)。

表2 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of concentrate supplementation on growth performance of grazing yaks in cold season

2.2 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組瘤胃液氨態(tài)氮、總揮發(fā)性脂肪酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸濃度極顯著提高(P<0.01)，微生物蛋白和乙酸濃度顯著提高(P<0.05)；pH和乙酸/丙酸值極顯著降低(P<0.01)。上述結(jié)果表明，補(bǔ)飼精料能夠促進(jìn)冷季放牧牦牛瘤胃發(fā)酵。

表3 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響Table 3 Effects of concentrate supplementation on rumen fermentation parameters of grazing yaks in cold season

2.3 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群豐富度與多樣性的影響

由圖1可知，2組共產(chǎn)生2 945個(gè)OTU，其中對(duì)照組和試驗(yàn)組分別檢測(cè)到2 627、2 415個(gè)OTU，相對(duì)應(yīng)的獨(dú)有OTU數(shù)目分別為528和316個(gè)，共有OTU數(shù)目為2 099個(gè)，占總OTU數(shù)目的79.90%。由圖2可知，隨著測(cè)序深度的增加，2組瘤胃細(xì)菌物種稀釋曲線(xiàn)趨于平緩，說(shuō)明測(cè)序程度已基本覆蓋到樣品中所有的細(xì)菌物種。通過(guò)alpha多樣性分析(表4)可知，試驗(yàn)組Shannon指數(shù)和譜系多樣性顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。通過(guò)主坐標(biāo)分析(PCoA，圖3)可知，2組放牧牦牛瘤胃菌群結(jié)構(gòu)具有明顯差異。以上結(jié)果表明，補(bǔ)飼精料降低了冷季放牧牦牛瘤胃菌群的多樣性與豐富度。

圖2 稀釋曲線(xiàn)Fig.2 Rarefaction curve

圖3 主坐標(biāo)分析Fig.3 PCoA

表4 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群alpha多樣性的影響Table 4 Effects of concentrate supplementation on alpha diversity of rumen microbial community of grazing yaks in cold season

2.4 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群組成的影響

由表5可知，在門(mén)水平上，試驗(yàn)組瘤胃中擬桿菌門(mén)和放線(xiàn)菌門(mén)豐度顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，疣微菌門(mén)和螺旋體門(mén)豐度極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)；對(duì)照組瘤胃中厚壁菌門(mén)豐度顯著高于試驗(yàn)組(P<0.05)，黏膠球形菌門(mén)和纖維桿菌門(mén)豐度極顯著高于試驗(yàn)組(P<0.01)。由表6可知，在屬水平上，試驗(yàn)組瘤胃中普雷沃菌屬_1和瘤胃球菌科_NK4A214豐度極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，克里斯滕森菌科_R-7和解琥珀酸菌屬豐度顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。以上結(jié)果表明，補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群結(jié)構(gòu)有一定的影響。

表5 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群組成的影響(門(mén)水平)Table 5 Effects of concentrate supplementation on rumen microbial community composition of grazing yaks in cold season (at phylum level) %

表6 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群組成的影響(屬水平)Table 6 Effects of concentrate supplementation on rumen microbial community composition of grazing yaks in cold season (at genus level) %

CK表示對(duì)照組，T表示試驗(yàn)組。下圖同。CK represented control group,and T represented test group.The same as below.圖1 OTU維恩圖Fig.1 OTU Venn diagram

3 討 論

3.1 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛生長(zhǎng)性能的影響

由于青藏高原獨(dú)特的地理環(huán)境，一年“無(wú)四季之分，只有冷暖之別”，冷季長(zhǎng)達(dá)7～8個(gè)月，冷季牧草產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)水平極度匱乏，導(dǎo)致牦牛的生長(zhǎng)一直處于“夏飽、秋肥、冬瘦、春死亡”的惡性循環(huán)中，生長(zhǎng)效率低下，經(jīng)濟(jì)效益差[2-3]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，傳統(tǒng)放牧條件下，冷季放牧牦牛體重嚴(yán)重下降，3個(gè)月體重?fù)p失率高達(dá)10.35%，補(bǔ)飼精料的試驗(yàn)組牦牛的ADG為453.32 g/d，與對(duì)照組相比顯著促進(jìn)了牦牛的生長(zhǎng)，這與徐田偉等[19]、張建勛[20]和王威等[21]的研究結(jié)果相一致。其原因主要是：一方面，補(bǔ)飼精料直接為放牧牦牛提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入量，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加可提高反芻動(dòng)物抵御冷應(yīng)激的能力[22]；另一方面，補(bǔ)飼精料一定程度上滿(mǎn)足了放牧牦牛對(duì)礦物元素的需要，提高了瘤胃的消化能力，從而提高了牦牛對(duì)牧草的消化率[23-24]，有利于促進(jìn)放牧牦牛的生長(zhǎng)發(fā)育。

3.2 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃液中的揮發(fā)性脂肪酸主要來(lái)自飼糧中淀粉、纖維等物質(zhì)的發(fā)酵，其主要包括乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸，是反芻動(dòng)物的主要能量來(lái)源[25]。蔡晶晶等[26]研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧非纖維性碳水化合物(NFC)/中性洗滌纖維(NDF)的提高，奶牛瘤胃液pH顯著降低。本研究結(jié)果表明，試驗(yàn)組牦牛瘤胃液pH極顯著低于對(duì)照組，與蔡晶晶等[26]的研究結(jié)果相一致。這可能是由于補(bǔ)飼精料后牦牛攝入的NFC的比例增加，在瘤胃中迅速發(fā)酵產(chǎn)生大量的揮發(fā)性脂肪酸主和乳酸等物質(zhì)，導(dǎo)致瘤胃液pH下降。瘤胃液氨態(tài)氮是瘤胃微生物利用飼料中的蛋白質(zhì)合成的，也是瘤胃微生物蛋白合成的前體，其濃度反映了瘤胃微生物分解飼糧中含氮物質(zhì)產(chǎn)生氨態(tài)氮的速度及對(duì)其攝取利用情況。本試驗(yàn)條件下，試驗(yàn)組瘤胃液氨態(tài)氮和微生物蛋白濃度顯著或極顯著高于對(duì)照組，這與董利鋒等[27]和朱昊鵬等[28]的研究結(jié)果基本一致，原因可能是補(bǔ)飼精料中可溶性蛋白質(zhì)、易消化碳水化合物和非蛋白含氮物含量高，且降解速率緩慢，有利于氨態(tài)氮和微生物蛋白的合成。Giger-Reverdin等[29]研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧中精料比例的提高，奶山羊瘤胃液丙酸、丁酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著提高，而乙酸濃度和乙酸/丙酸值顯著降低。Murphy等[30]研究也發(fā)現(xiàn)，降低飼糧中精料比例降低了奶牛瘤胃液中丙酸、丁酸、戊酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度，而提高了乙酸濃度。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組牦牛瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸濃度顯著或極顯著高于對(duì)照組，而乙酸/丙酸值顯著低于對(duì)照組，與以上研究結(jié)果不一致。其可能原因是冷季牧草產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)水平極度降低，不能滿(mǎn)足放牧牦牛正常的采食量需要，無(wú)法為瘤胃微生物提供足夠的發(fā)酵底物，從而導(dǎo)致瘤胃液中揮發(fā)性脂肪酸濃度降低。

3.3 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群豐富度與多樣性的影響

Chao1指數(shù)是衡量菌群豐富度的指標(biāo)，Shannon指數(shù)是衡量菌群多樣性的指標(biāo)。Chao1指數(shù)越大，表明菌群豐富度越高；Shannon指數(shù)越大，表明菌群多樣性越高。周力等[10]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)飼精料降低了藏羔羊瘤胃菌群多樣性與豐富度；Liu等[31]研究也發(fā)現(xiàn)，提高飼糧中精料的比例，顯著降低了牦牛瘤胃菌群Chao1和Shannon指數(shù)，這可能是增加飼糧中精料比例導(dǎo)致瘤胃液pH下降，而瘤胃液pH降低則會(huì)抑制瘤胃液中不耐酸的纖維降解菌的生長(zhǎng)與繁殖[32]。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組牦牛瘤胃菌群Shannon指數(shù)較對(duì)照組顯著降低，Chao1指數(shù)呈下降的趨勢(shì)，與以上研究結(jié)果基本一致。

3.4 補(bǔ)飼精料對(duì)冷季放牧牦牛瘤胃菌群組成的影響

飼糧結(jié)構(gòu)是影響反芻動(dòng)物瘤胃微生物區(qū)系組成的首要因數(shù)，營(yíng)養(yǎng)組成不同會(huì)直接影響瘤胃微生物的種類(lèi)與數(shù)目[33]。大量研究表明，厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)是反芻動(dòng)物瘤胃中的優(yōu)勢(shì)菌門(mén)，擬桿菌門(mén)是降解碳水化合物的主要細(xì)菌，而厚壁菌門(mén)主要參與纖維物質(zhì)的分解，兩者在瘤胃發(fā)酵過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用[34-35]。本研究結(jié)果表明，試驗(yàn)組和對(duì)照組牦牛瘤胃液中擬桿菌門(mén)和厚壁菌門(mén)豐度和占整個(gè)細(xì)菌門(mén)的85%，與以上研究結(jié)果相一致。Kim等[36]研究表明，粗料組肉牛瘤胃中厚壁菌門(mén)豐度顯著低于高谷物組。李蔣偉等[37]研究也發(fā)現(xiàn)，降低飼糧精料比例有提高藏羔羊瘤胃厚壁菌門(mén)豐度的趨勢(shì)。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組牦牛瘤胃擬桿菌門(mén)豐度顯著高于對(duì)照組，而厚壁菌門(mén)豐度顯著低于對(duì)照組，這與以上研究結(jié)果相一致。放線(xiàn)菌門(mén)是一類(lèi)革蘭氏陽(yáng)性菌，具有分支的纖維和孢子，其大部分是腐生菌，也有寄生菌，可致病[38]。本試驗(yàn)中，補(bǔ)飼顯著提高了牦牛瘤胃放線(xiàn)菌門(mén)的豐度，表明生產(chǎn)中牦牛精料補(bǔ)飼量不宜過(guò)高。疣微菌門(mén)在哺乳動(dòng)物胃腸道免疫中具有重要的作用，其豐度的上升與機(jī)體免疫力增強(qiáng)有密切的聯(lián)系[39]。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組牦牛瘤胃疣微菌門(mén)豐度極顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明了補(bǔ)飼精料一定程度提高了放牧牦牛的免疫力。研究表明，螺旋體門(mén)可以有效地降解果膠和磷酸酯，利用可發(fā)酵的碳水化合物合成揮發(fā)性脂肪酸，為反芻動(dòng)物機(jī)體提供能量[40]。徐曉鋒等[41]研究發(fā)現(xiàn)，高精料飼糧提高了奶牛瘤胃螺旋體門(mén)豐度，這與本研究結(jié)果相一致。黏膠球形菌門(mén)和纖維桿菌門(mén)與纖維二糖的降解密切相關(guān)，能夠促進(jìn)瘤胃對(duì)纖維物質(zhì)的降解[42]。本研究結(jié)果表明，試驗(yàn)組牦牛瘤胃黏膠球形菌門(mén)和纖維桿菌門(mén)豐度較對(duì)照組極顯著降低，原因可能是試驗(yàn)組牦牛瘤胃發(fā)酵的纖維物質(zhì)比例低于對(duì)照組。

在屬水平上，普雷沃菌屬是瘤胃中的優(yōu)勢(shì)菌屬，參與瘤胃內(nèi)的多種代謝活動(dòng)，主要降解飼糧中的半纖維成分，并且普雷沃菌屬能夠產(chǎn)生大量的復(fù)合酶，促進(jìn)非纖維性多糖和蛋白質(zhì)的降解[43]?；艨『甑萚44]研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧精粗比的提高，努比亞山羊瘤胃普雷沃菌屬豐度呈上升的趨勢(shì)。陳蕓等[45]研究也表明，增加飼糧中精料的比例能顯著提高了山羊瘤胃普雷沃菌屬豐度。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組牦牛瘤胃普雷沃菌屬_1豐度極顯著高于對(duì)照組，這與以上研究結(jié)果相一致；試驗(yàn)組牦牛瘤胃克里斯滕森菌科_R-7豐度顯著高于對(duì)照組，與李嵐捷[46]研究結(jié)果相一致?？死锼闺芲R-7與乙酸產(chǎn)量有關(guān)，本研究中試驗(yàn)組牦牛瘤胃液乙酸濃度顯著高于對(duì)照組也驗(yàn)證這一點(diǎn)。瘤胃球菌科_NK4A214屬于瘤胃球菌屬，歸屬于厚壁菌門(mén)，主要降解纖維物質(zhì)。Fernando等[47]研究發(fā)現(xiàn)，高精料組奶牛瘤胃中瘤胃球菌屬豐度顯著低于粗料組，與本研究結(jié)果不一致。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組牦牛瘤胃中瘤胃球菌科_NK4A2豐度極顯著高于對(duì)照組，原因可能是冷季牧草產(chǎn)量低，牦牛采食的纖維物質(zhì)量低，補(bǔ)飼精料一定程度上促進(jìn)了牦牛對(duì)纖維物質(zhì)的攝入量，導(dǎo)致瘤胃球菌科_NK4A2的豐度有所上升。有研究報(bào)道，解琥珀酸菌屬豐度與飼糧纖維成分有密切聯(lián)系，可以降解纖維或纖維二糖產(chǎn)生琥珀酸和乙酸等物質(zhì)[48]。本試驗(yàn)中，補(bǔ)飼精料顯著提高了牦牛瘤胃解琥珀酸菌屬豐度，試驗(yàn)組瘤胃液乙酸濃度較對(duì)照組上升也驗(yàn)證這一點(diǎn)。

4 結(jié) 論

在本試驗(yàn)條件下，補(bǔ)飼精料量為體重的1.2%時(shí)，能夠顯著提高冷季放牧牦牛的平均日增重，促進(jìn)瘤胃中微生物蛋白和揮發(fā)性脂肪酸的合成，降低瘤胃菌群豐富度與多樣性，提高瘤胃擬桿菌門(mén)、放線(xiàn)菌門(mén)、疣微菌門(mén)和螺旋體門(mén)豐度，降低瘤胃厚壁菌門(mén)、黏膠球形菌門(mén)和纖維桿菌門(mén)豐度，提高瘤胃普雷沃菌屬_1、瘤胃球菌科_NK4A214、克里斯滕森菌科_R-7和解琥珀酸菌屬豐度。