硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃發(fā)酵及瘤胃微生物區(qū)系的影響

烏日力嘎， 阿拉達(dá)爾， 崔 雙， 曉 敏， 弓 劍

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010022）

動物遭受超過自身體溫調(diào)節(jié)能力的過高溫度刺激時所產(chǎn)生的非特異性應(yīng)答反應(yīng)的總和稱為熱應(yīng)激（閔力，2017）。 放牧條件，尤其是牧區(qū)放牧條件，從早到晚都在野外，長時間暴露在太陽直射下， 無法保證及時且充足的飲水很容易引發(fā)熱應(yīng)激。對于牧區(qū)放牧綿羊而言，在溫度最高的中午到14：00 左右喜歡在柏油馬路上聚集， 這更加重了熱應(yīng)激。熱應(yīng)激可導(dǎo)致反芻動物的采食量降低，抑制瘤胃蠕動，減少反芻次數(shù)，同時會對瘤胃上皮造成破壞且影響瘤胃乳頭的發(fā)育（Mishra 等，1970）。熱應(yīng)激不僅會降低腸道菌群多樣性及豐度（屈倩，2017），還會影響瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)和瘤胃菌群組成及數(shù)量，進(jìn)而導(dǎo)致飼料效率及生產(chǎn)性能降低。熱應(yīng)激還可誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化物和自由基產(chǎn)生， 進(jìn)而影響動物機(jī)體的抗氧化和免疫功能（李晗等，2019）。因此，通過營養(yǎng)、管理等途徑減緩或消除熱應(yīng)激對動物造成的不利影響， 對于保證動物的健康和生產(chǎn)具有重要的意義。

目前， 在動物日糧中添加抗氧化劑是緩解熱應(yīng)激最常用且可行的營養(yǎng)調(diào)控措施。 必需微量元素硒（Se）作為一種抗氧化劑通過合成硒蛋白來行使其強(qiáng)大的抗氧化能力以及抗炎作用， 因而具有緩解熱應(yīng)激的作用。 夏偉光（2017）在肉雞飼糧中添加硒發(fā)現(xiàn)，其可以減輕熱應(yīng)激導(dǎo)致的氧化應(yīng)激，提高機(jī)體的免疫應(yīng)答能力。 Habibian 等（2015）報道， 硒能改善熱應(yīng)激引起的細(xì)胞因子分泌的異常和氧化損傷。勞雪芬（2015）研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)日糧中添加富硒女貞子對熱應(yīng)激山羊的免疫功能、 營養(yǎng)物質(zhì)代謝和產(chǎn)奶量具有改善作用。 王尚（2017）研究報道， 酵母硒能提高熱應(yīng)激奶牛的免疫功能和抗氧化能力，最終達(dá)到緩解熱應(yīng)激的效果。 綜上，目前有關(guān)硒和熱應(yīng)激關(guān)系的研究多集中在抗氧化和免疫功能方面。如前所述，熱應(yīng)激可影響瘤胃發(fā)酵以及胃腸道微生物活動， 而硒添加可改善瘤胃發(fā)酵（倪麗麗，2011），而且其在瘤胃中代謝可影響瘤胃微生物區(qū)系（Liu 等，2019），腸道微生物對硒的代謝活動可影響宿主對硒的利用（Kjernlie，2014）。 此外，目前相關(guān)的研究報道多集中在集約化飼養(yǎng)條件下， 很少關(guān)注放牧條件下熱應(yīng)激對動物的影響以及如何通過營養(yǎng)途徑緩解這種不利影響。 鑒此，本文以放牧綿羊為研究對象，探討了熱應(yīng)激條件下補(bǔ)硒對瘤胃發(fā)酵及瘤胃微生物區(qū)系的影響， 旨在為硒作為緩解熱應(yīng)激的營養(yǎng)添加劑在放牧綿羊生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理 利用體內(nèi)飼養(yǎng)試驗，選用10 只體重（25.88±4.14）kg、年齡為7 ～8 月齡的健康杜寒雜交羊作為試驗動物，采用單因子完全隨機(jī)試驗設(shè)計， 隨機(jī)分為2 組， 每組5只，對照組日糧中不添加硒，試驗組硒添加水平為0.2 mg/d（硒源為酵母硒）。

試驗在放牧條件下于夏季溫度最高的初伏到中伏期間進(jìn)行，試驗期共20 d，其中預(yù)試期5 d，正試期15 d，試驗期內(nèi)每日06：00 對硒添加組的羊只投喂酵母硒 （與100 g 玉米面混合投喂），08：00左右放牧，直到19：00。草場牧草種類分布見表1，其中主要的牧草種類及占比為：短花針茅（30%）、白皮錦雞兒（20%）、冰草（3%）、山蒿（2%）、兩裂薇菱菜（2%）、野韭（7%）、砂蔥（7%）、冷蒿（2%）、銀灰旋花（3%）、羊草（10%）、糙隱子草（4%）、長芒草（6%）、其他（4%）。 牧草中的平均硒含量為0.204 mg/kg DM。

表1 試驗地草場中的牧草種類分布

1.2 樣品采集與處理 采集試驗草場中的牧草樣本，烘干后粉碎，保存?zhèn)溆谩?試驗結(jié)束后在晨放前頸靜脈采集血液于肝素鈉的真空采血管中，靜置10 min 后3500 r/min 條件下離心15 min，獲得的血漿分裝于離心管中。 試驗結(jié)束后在晨放前通過口腔采集瘤胃液，經(jīng)四層紗布過濾后立即用pH計測定瘤胃液pH，取1 mL 瘤胃液放入預(yù)先裝有9 mL 鹽酸（0.2 mol/L）的離心管中，用于NH3-N 測定， 取4 mL 瘤胃液放入預(yù)先裝有1 mL 偏磷酸（25%）的離心管中，用于揮發(fā)性脂肪酸（VFA）測定，取5 mL 瘤胃液放入無菌離心管中，用于瘤胃微生物區(qū)系的分析。上述樣品迅速投入液氮，帶回實驗室轉(zhuǎn)入-80 ℃冰箱凍存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 熱應(yīng)激的判斷 依據(jù)盧曾奎（2019）報道的溫濕度指數(shù)（THI）計算公式判斷動物是否發(fā)生熱應(yīng)激。

THI=Td-（0.31-0.31RH）（ Td-14.4）（Td 為溫度，RH 為相對濕度），THI ≥22.2 表示動物處于熱應(yīng)激狀態(tài)。

1.3.2 牧草硒含量 參照索蘭弟和李秉真（1991）描述的方法， 采用熒光分光光度法檢測牧草樣本中的硒含量。

1.3.3 血漿熱休克蛋白-70 采用ELISA 法測定血漿熱休克蛋白-70（HSP-70），試劑盒購于南京建成生物工程研究所。

1.3.4 瘤胃液pH 在預(yù)先校正好的pH 計的樣品盤中滴入2 滴瘤胃液，讀取數(shù)值，用蒸餾水清洗樣品盤后重復(fù)測量3 次，計算平均值。

1.3.5 瘤胃液NH3-N 采用馮宗慈和高民（2010）描述的比色法測定瘤胃液NH3-N 濃度。

1.3.6 瘤胃液VFA 依據(jù)張英等（2013）描述的高效液相色譜法稍加調(diào)整測定瘤胃液乙酸、 丙酸和丁酸濃度。 色譜條件為： 柱溫40 ℃， 流速1.0 mL/min，進(jìn)樣體積20 μL，流動相由0.02 mol/L 的NaH2PO4（流動相A）和100%的甲醇（流動相B）組成。 梯度洗脫條件為：0 ～4 min 為95%的流動相A 和5%流動相B；4.1 ～35 min 為90%的流動相A 和10%的流動相B；35.1 ～50 min 為95%的流動相A 和5%的流動相B。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 用Excel 2010 對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，采用SAS 8.1 統(tǒng)計軟件中的t 檢驗對所測指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析。 利用美吉生信云平臺依據(jù)相關(guān)方法對瘤胃微生物多樣性、 物種組成及豐富度、物種差異以及主成分進(jìn)行分析。 數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差” 表示。 用P＜0.05 表示差異顯著，0.05＜P≤0.10 表示差異趨于顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗期THI 的變化 由圖1 可知， 整個試驗期間除了第3 天和第9 天08：00 以及第13 天12：00 的THI 低于22.2 之外，其他時間的THI 指數(shù)均高于22.2。 整個試驗期間每天的平均THI 均高于22.2，說明動物處于熱應(yīng)激狀態(tài)。

圖1 試驗期間THI 的變化

2.2 血漿HSP-70 含量的變化 如圖2 所示，與對照組相比， 硒添加組綿羊血漿HSP-70 含量顯著降低（P＜0.05）。

圖2 對照組與硒添加組綿羊血漿HSP-70 含量

2.3 硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃發(fā)酵的影響如表2 所示，熱應(yīng)激條件下添加酵母硒對放牧綿羊的瘤胃pH 和乙酸、丙酸、丁酸濃度無顯著影響，但可顯著降低瘤胃NH3-N 濃度（P＜0.05），對瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）濃度有提高趨勢（P＝0.10）。

表2 硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃發(fā)酵的影響

2.4 硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃微生物區(qū)系的影響

2.4.1 測序結(jié)果及合理性

2.4.1.1 基于OTU 的Venn 圖 Venn 圖可統(tǒng)計多組或多個樣本中所共有和獨(dú)有的物種數(shù)目。 如圖3 所示，通過測序共得到1912 個OTU，其中對照組OTU 數(shù)為1621 個， 加硒組OTU 數(shù)為1711個，共享OTU 數(shù)為1420 個，共享OTU 數(shù)占總OTU 數(shù)的74.27%。

圖3 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物的Venn 圖（基于OTU）

2.4.1.2 稀釋曲線和覆蓋度曲線 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物稀釋曲線和覆蓋度曲線如圖4。 隨著測序深度的增加，稀釋曲線呈現(xiàn)大幅度上升后趨于平緩， 說明深度覆蓋到樣本中的所有物種，足以代表樣本中的物種豐富度。覆蓋度曲線表明對照組和硒添加組物種覆蓋度均在99%以上，可以完全反映微生物群落結(jié)構(gòu)和種類。

圖4 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物樣本稀釋曲線和覆蓋度曲線

2.4.2 α-多樣性 α-多樣性中Sobs、Ace、Chao 和Shannon 指數(shù)越大，多樣性越高；Simpson 指數(shù)越小，多樣性越高。 如表3 所示，Sobs、Chao、Ace、Shannon和Simpson 指數(shù)無顯著的組間差異（P＞0.05）。

表3 硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃微生物多樣性指數(shù)的影響

2.4.3 β-多樣性 采用unweighted-unifrac 距離算法計算每個樣本的菌群相似度， 分別在屬水平和OTU 水平進(jìn)行PCoA 分析（圖5）。 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物樣本在屬水平和OTU 水平均聚類于不同的坐標(biāo)位置，具有顯著的組間差異。

圖5 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物PCoA 分析（屬水平和OTU 水平）

2.4.4 物種組成及豐富度

2.4.4.1 門水平 門水平瘤胃微生物群落組成相對豐度分布如表4 所示， 兩組綿羊瘤胃優(yōu)勢微生物菌群主要分布在擬桿菌門（Bacteroidetes）和厚壁菌門（Firmicutes），這兩類微生物在對照組中的比例分別為62.62%和31.28%， 在硒添加組中的比例分別為56.59%和37.42%。 次級優(yōu)勢菌群主要分布在藍(lán)藻菌門 （Cyanobacteria）、 變形菌門（Proteobacteria）、螺旋體門（Spirochaetes）和髕骨細(xì)菌門（Patescibacteria）；others 為相對豐度低于1%的菌門。

表4 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物物種組成（門水平）%

如圖6 所示，與對照組相比，硒添加組綿羊瘤胃內(nèi)梭桿菌門（Fusobacteria）相對豐度顯著提高（P＜0.05）。

圖6 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物相對豐度前15 位的物種（門水平）

2.4.4.2 屬水平由表5 可知， 熱應(yīng)激綿羊在屬水平上檢測到的相對豐度大于1%的瘤胃微生物有：普雷沃氏菌屬1（Prevotella_1）、理研菌科RC9菌群（Rikenellaceae_RC9_gut_group）、norank_f_F082、 普雷沃氏菌科UCG-003 菌屬（Prevotellaceae_UCG-003）、 未排位的鼠桿菌科（norank_f_Muribaculacae）、 瘤胃球菌科NK4A214 菌群（Ruminococcaceae_NK4A214_group）、未分類的毛螺菌科（unclassified_f_Lachnospiraceae）、解 琥珀酸弧菌屬（Succiniclasticum）、 月形單胞菌屬3（Selenomonas_3） 和月形單胞菌屬1 （Selenomonas_1）、未分類的韋榮氏球菌科（unclassified_f_Veillonellaceae）、 克里斯滕森菌科R-7 菌群（Christensenellaceae_R-7_group）、未分類的普雷沃氏菌科、 未排位的擬桿菌科RF16 菌群（norank_f_Bacteroidales_RF16_group）、奎因氏菌屬（Quinella）、普雷沃氏菌科UCG-001 菌屬、瘤胃球菌科UCG-014 菌屬、norank_o_Chloroplast、 丁酸弧菌屬2（Butyrivibrio_2）、未排位的擬桿菌目（norank_o_Bacteroidales）、 瘤胃球菌科UCG-002 菌屬、 Eubacterium_coprostanoligenes_group。 其中，普雷沃氏菌屬1、 理研菌科RC9 菌屬和norank_f_F082 為優(yōu)勢菌屬。

表5 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物物種組成（屬水平）%

圖7 所示，在屬水平相對豐度前15 位的物種中， 硒添加顯著提高了未排位的鼠桿菌科和奎因氏菌屬的相對豐度（P＜0.05）。 圖8 所示，屬水平相對豐度15 位之后的物種中，硒添加顯著提高了瘤胃球菌科UCG-010 菌屬、 艱難桿菌屬（Mogibacterium）、毛螺菌科FE2018 菌群、毛螺菌科AC2044 菌群、 未排位的克里斯滕森菌科以及FD2005、Family_XIII_AD3011_group、Caviibacter和Kandleria 的相對豐度（P＜0.05）；顯著降低了假單 胞 菌 屬 （Pseudomonas） 和M2PT2-76_termite_group 的相對豐度（P＜0.05）。

圖7 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物相對豐度前15 位的物種（屬水平）

圖8 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物相對豐度15 位之后有顯著差異的物種（屬水平）

2.4.5 LEfSe 物種差異判別分析 如圖9 所示，門到屬水平LEfSe 物種差異判別分析結(jié)果表明，對照組中月形單胞菌屬 3、g_norank_c_MVP_15、c_MVP_15、o_norank_c_MVP_15、f_norank_c_MVP_15、g_Anaerococcus、f_Family_XI_o_Clostridiales、假單胞菌屬、 假單胞菌科（Pseudomonadaceae）、g_M2PT2_76_termite_group 以及琥珀酸單胞菌屬（Succinatimonas）顯著富集，而加硒組中奎因氏菌屬、鼠桿菌科、鼠桿菌科未排位的屬、瘤胃球菌科UCG-004 、UCG-005 和UCG-010 菌屬、普雷沃氏菌科NK3B31 菌群、FD2005、梭桿菌門、梭桿菌目（Fusobacteriales）、梭桿菌綱（Fusobacteriia）、g_Family_XIII_AD3011_group、 毛螺菌科FE2018菌群、巴斯德氏菌科（Pasteurellaceae）、巴斯德氏菌目 （Pasteurellales）、 艱難桿菌屬以及g_Bibersteinia 顯著富集。

圖9 對照組和硒添加組綿羊瘤胃微生物L(fēng)EfSe 物種差異判別分析（LDA=2）

3 討論

3.1 硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊血漿HSP-70 的影響 HSP-70 是機(jī)體為了抵抗應(yīng)激引起的組織細(xì)胞損傷而產(chǎn)生的一組特殊的蛋白質(zhì) （薛惠琴等，2016）。熱休克蛋白是家族中最保守、含量最豐富的一種非特異性內(nèi)源保護(hù)蛋白，其參與機(jī)體免疫功能調(diào)節(jié)以及作為分子伴侶修復(fù)損傷，進(jìn)而提高細(xì)胞耐受力和抗細(xì)胞凋亡， 但其保護(hù)作用具有時效性，而且過度生成會影響細(xì)胞的正常功能，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞損傷甚至死亡（Malyshev，2013；陳艷，2007；王楓等，2000）。熱應(yīng)激條件下，HSP 作為一種細(xì)胞防御和修復(fù)機(jī)制被誘導(dǎo)表達(dá)，因而血液或組織中的水平會提高（Slimen 等，2016）。 研究表明，在HSP 家族中，HSP-70 對溫度最為敏感， 因而可作為熱應(yīng)激的生物指示物（Nagayach 等，2017；Yadav 等，2016）。 薛惠琴等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加硒顯著下調(diào)了蛋雞肝臟HSP-70 mRNA 的表達(dá)。 施力光等（2016）在補(bǔ)飼硒和維生素E 對高溫季節(jié)山羊精液品質(zhì)、抗氧化酶活性及熱休克蛋白表達(dá)的影響研究報道中提出，加硒顯著降低了山羊精液HSP-70 mRNA 的表達(dá)水平。 本試驗也發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激條件下加硒顯著降低了綿羊血漿HSP-70 的含量，表明硒具有緩解熱應(yīng)激的作用。

3.2 硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃發(fā)酵的影響瘤胃pH、NH3-N 和VFA 是判斷瘤胃發(fā)酵情況的重要參數(shù)（徐振松，2014）。 瘤胃正常pH 為5.5 ～7.5，過高或過低均不利于瘤胃微生物的繁殖，進(jìn)而導(dǎo)致瘤胃發(fā)酵模式改變。 一些研究表明，熱應(yīng)激會導(dǎo)致瘤胃pH 降低（蔡麗媛，2015），但也有關(guān)于熱應(yīng)激提高瘤胃pH 的報道（張燦，2016；溫雅俐，2011）。盡管多數(shù)研究支持熱應(yīng)激可降低瘤胃pH， 但本試驗條件下對照組綿羊的瘤胃pH 仍在正常范圍內(nèi)（7.45），并沒有發(fā)生明顯的降低，這可能與試驗動物處于完全放牧狀態(tài)有關(guān)。 本研究結(jié)果顯示，硒添加對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊的瘤胃pH 無顯著影響，這與多數(shù)研究支持的硒（亞硒酸鈉和硒酸鈉、包被硒、蛋氨酸硒及酵母硒）不影響瘤胃pH 的結(jié)論一致（張清月等，2018；孫國平等，2013；倪麗麗，2011；劉強(qiáng)等，2007）。 適宜的瘤胃NH3-N 濃度是瘤胃正常發(fā)酵的重要條件。 張燦（2016）研究表明，熱應(yīng)激會提高藏綿羊瘤胃NH3-N 濃度。 在奶牛（孫國平等，2013）、湖羊（朱翱翔等，2017）等動物日糧中添加硒發(fā)現(xiàn)，可顯著降低瘤胃NH3-N 濃度，這與本試驗結(jié)果一致。 Nonaka 等（2008）以及Freestone 和Lyte（2010） 均報道， 熱應(yīng)激顯著降低了反芻動物瘤胃TVFA 的濃度。 朱翱翔等（2017）在湖羊日糧中添加0.3 mg/kg 的酵母硒提高了瘤胃TVFA 的含量。與上述研究結(jié)果相近，本試驗中加硒組與對照組相比具有提高綿羊瘤胃TVFA 含量的趨勢。 從瘤胃發(fā)酵指數(shù)看出，NH3-N 濃度顯著降低，TVFA 濃度也有提高趨勢，而pH 沒有顯著差異，可能與硒提高了瘤胃微生物豐度從而增強(qiáng)了微生物的降解能力有關(guān)。

3.3 硒對熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃微生物區(qū)系的影響 在瘤胃微生物門水平上， 擬桿菌門和厚壁菌門為優(yōu)勢菌門。眾所周知，厚壁菌門屬于革蘭氏陽性細(xì)菌，主要產(chǎn)生丙酸和丁酸鹽，擬桿菌門屬于革蘭氏陰性細(xì)菌，主要分解纖維及難消化的物質(zhì)并產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸。研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激導(dǎo)致厚壁菌門豐度逐漸降低，擬桿菌門豐度逐漸增加（鐘書，2019）。 本試驗發(fā)現(xiàn)，盡管兩組間厚壁菌門和擬桿菌門相對豐度無顯著差異，但與對照組相比，硒添加組擬桿菌門相對豐度降低6.03%、 厚壁菌門相對豐度提高6.14%。本試驗發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，硒添加組綿羊瘤胃中梭桿菌門的相對豐度顯著提高。 梭桿菌門具有發(fā)酵氨基酸和葡萄糖的作用（陳雙雙等，2018），因而在熱應(yīng)激條件下添加硒可能提高了營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。 但梭桿菌門相對豐度較低（低于1%），其在緩解熱應(yīng)激過程中的貢獻(xiàn)有待進(jìn)一步研究。

普雷沃氏菌和新月形單胞菌屬于淀粉降解菌，而瘤胃球菌和毛螺菌屬于纖維降解菌。多數(shù)研究表明， 熱應(yīng)激條件下瘤胃淀粉降解菌數(shù)量顯著增加，纖維降解菌數(shù)量顯著降低（Uyeno 等，2010）。 例如，鐘書（2019）在THI 介導(dǎo)的山羊瘤胃細(xì)菌群落變化的研究中發(fā)現(xiàn)，隨著熱應(yīng)激強(qiáng)度的增強(qiáng)，瘤胃中普雷沃氏菌屬的豐度增加；蔡麗媛（2015）研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激顯著提高了山羊瘤胃中新月形單胞菌的豐度，顯著降低了瘤胃中纖維降解菌的豐度。 本研究發(fā)現(xiàn)，對照組中新月形單胞菌屬3 顯著富集，加硒組中瘤胃球菌科UCG-004、UCG-005 和UCG-010菌屬以及毛螺菌科FE2018 菌群顯著富集，而且熱應(yīng)激條件下添加酵母硒顯著提高了放牧綿羊瘤胃中瘤胃球菌科UCG-010 菌屬以及毛螺菌科FE2018 和AC2044 菌群的相對豐度。

瘤胃微生物的活動與瘤胃發(fā)酵指標(biāo)密切相關(guān)。 研究表明， 瘤胃中新月形單胞菌豐度的增加有利于丙酸和乳酸發(fā)酵（馬峰濤，2010；于鴻玲等，2006）。盡管本試驗對照組中月形單胞菌屬3 顯著富集，但兩組間丙酸生成無顯著差異，推測可能與試驗動物處于完全放牧狀態(tài)（日糧缺少丙酸發(fā)酵底物）有關(guān)。 研究表明，瘤胃球菌和毛螺菌會促進(jìn)乙酸和丁酸 的生成 （Sibai 等，2020； 李 晗等，2019）。 而且丁酸具有促進(jìn)瘤胃乳頭發(fā)育的作用（Mccurdy 等，2019）。 本試驗盡管沒有發(fā)現(xiàn)兩組間乙酸和丁酸生成有顯著差異， 但TVFA 的生成在加硒組中有提高趨勢， 這可能與加硒組中瘤胃球菌和毛螺菌的顯著富集有關(guān)。 研究發(fā)現(xiàn)， 40 ℃的環(huán)境溫度條件與35 ℃相比， 每千克DMI 的瘤胃甲烷生成顯著提高（Yadav 等，2016），這與熱應(yīng)激導(dǎo)致瘤胃中與甲烷生成相關(guān)的微生物的活性改變以及瘤胃內(nèi)溫度的提高有關(guān)（King 等，2011）。 瘤胃中存在的產(chǎn)甲烷菌主要為甲烷短桿菌屬、 甲烷細(xì)菌屬、甲烷微菌屬和甲性烷八疊球菌屬。 此外，瘤胃中存在一些微生物，如奎因氏菌屬和Kandleria，其豐度的提高與降低甲烷生成有關(guān)（Kumar等，2018）。本試驗中，添加酵母硒顯著提高了熱應(yīng)激條件下放牧綿羊瘤胃中奎因氏菌屬（豐度前15位）和Kandleria 的豐度，并且在加硒組中顯著富集，推測硒可降低熱應(yīng)激誘導(dǎo)的瘤胃甲烷生成。但本研究并未檢測瘤胃中甲烷的生成， 有必要在今后的研究中進(jìn)一步探討。目前，關(guān)于鼠桿菌科功能的研究較少，一些研究發(fā)現(xiàn)，鼠桿菌科與丙酸產(chǎn)生和長壽有關(guān)（Mccurdy 等，2019），高溫環(huán)境下老鼠腸道中鼠桿菌科的豐度顯著降低 （Chevalier 等，2020）。 本試驗結(jié)果顯示，硒添加顯著提高了瘤胃中鼠桿菌科豐度，且在加硒組中顯著富集，提示硒抑制了熱應(yīng)激誘導(dǎo)的瘤胃中鼠桿菌數(shù)量的降低。

綜上所述， 硒可通過影響瘤胃微生物區(qū)系實現(xiàn)對熱應(yīng)激的緩解作用。本研究還發(fā)現(xiàn)，很多未知功能的瘤胃微生物在對照組和硒添加組之間的差異， 這些微生物活性的改變對熱應(yīng)激的緩解是否有作用隨著其功能的揭示有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

日糧中添加酵母硒對放牧綿羊的熱應(yīng)激具有緩解作用，這種緩解作用與硒改變瘤胃微生物菌群組成進(jìn)而改變瘤胃發(fā)酵以及營養(yǎng)物質(zhì)的利用有關(guān)。