不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛血清生化指標(biāo)和瘤胃消化指標(biāo)、瘤胃微生物區(qū)系的影響

?，|學(xué) 楊英超 夏志軍 趙春平 梅楚剛 昝林森,2*

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院，楊凌712100；2.國家肉牛改良中心，楊凌712100)

單寧廣泛存在于植物根莖葉中，因其抗?fàn)I養(yǎng)性被認(rèn)為是“抗?fàn)I養(yǎng)因子”，而其因具有保護過瘤胃蛋白、抗炎抗菌及減少甲烷產(chǎn)量等功能也成功在反芻動物研究中應(yīng)用。單寧屬于多酚類化合物，廣泛存在于樹葉、灌木、豆科牧草和谷物籽實中，不同植物及組織中單寧含量不同，根據(jù)結(jié)構(gòu)將單寧分為水解單寧和縮合單寧2類[1-3]。有研究表明，單寧具有抗炎抗菌、改變瘤胃微生物區(qū)系、提高動物機體免疫力、提高飼糧利用及轉(zhuǎn)換效率和減少甲烷排放等功能。Heckendorn等[4]研究發(fā)現(xiàn)，在紅豆草地上放牧綿羊其體內(nèi)寄生蟲、蛇形毛圓線蟲幼蟲數(shù)量均明顯降低。在飼糧中添加2%、4%富含單寧的植物葉片粉末后，犢牛血清生化指標(biāo)、細(xì)胞免疫和體液免疫能力均顯著提高[5]。董春曉等[6]發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加植物單寧時粗飼料的表觀消化率顯著下降可能是與瘤胃微生物區(qū)系被限制有關(guān)。從紫色達(dá)利菊中提取的縮合單寧提高菌體蛋白合成效率，對干物質(zhì)消化率并未產(chǎn)生影響[7]。在肉牛飼糧中添加不同分子質(zhì)量的植物提取縮合單寧后，瘤胃中蛋白質(zhì)含量顯著增加，而瘤胃中可溶性氮及氨態(tài)氮含量顯著降低[8]。Patra等[9]研究發(fā)現(xiàn)，單寧對產(chǎn)甲烷菌、原蟲有毒害作用，能夠有效降低甲烷產(chǎn)量。在飼糧中添加10%板栗和葡萄籽單寧，體外發(fā)酵試驗結(jié)果表明產(chǎn)甲烷菌相對豐度降低，甲烷產(chǎn)量顯著降低[10-11]。體內(nèi)和體外試驗表明，在山羊飼糧中添加單寧后干物質(zhì)表觀消化率均增加，體外試驗的甲烷日排放量比體內(nèi)試驗降低更明顯[12]。目前，國內(nèi)外通過體內(nèi)、外試驗研究單寧對反芻動物的影響，但因單寧種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同單寧對反芻動物血液及瘤胃調(diào)節(jié)的調(diào)控效果不同，但綜合而言單寧對反芻動物的蛋白質(zhì)利用、瘤胃微生物區(qū)系方面的影響利大于弊?；诖?，本試驗在秦川肉牛飼糧中添加不同劑量的植物水解單寧，探究葡萄渣提取單寧對秦川肉牛血清生化指標(biāo)、瘤胃消化指標(biāo)及微生物區(qū)系的影響，為非常規(guī)粗飼料原料的開發(fā)利用、肉牛養(yǎng)殖“節(jié)能減排”提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

選取14月齡、體況相近、體重為(280±20) kg的秦川牛肉用新品系(簡稱秦川肉牛)20頭，隨機分為5組，每組4頭，分為對照組和4個試驗組(試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組)。試驗期共45 d，預(yù)試期15 d，正試期30 d。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，其精料補充料的配方根據(jù)《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 81—2004)進行配制，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1；試驗組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加3.22、6.44、9.66、12.88 g/kg DM的葡萄皮渣水解單寧。飼喂試驗牛前，將飼喂的精飼料、粗飼料、不同添加量的葡萄皮渣水解單寧混合均勻，保證每日飼喂量充足。

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗牛提前做好驅(qū)蟲消毒工作，保證正常采食。保持食槽和水槽內(nèi)清潔衛(wèi)生，將試驗牛分組飼喂，每天飼喂2次(08:30和15:30)，每次飼喂青貯飼料7 kg，精料補充料2 kg，干麥草1 kg。保證自由采食飲水。將干麥草提前進行處理，保證與青貯草、精料、單寧化合物混合均勻后飼喂。定期對試驗牛進行健康檢查，做好防護工作，按時消毒。保證牛舍環(huán)境衛(wèi)生整潔干凈，按時清糞。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平

1.3 樣品采集及測定

1.3.1 生長性能的測定

在正試期開始前3 d以及正試期最后3 d連續(xù)測定試驗牛體重。在試驗牛早上空腹情況下，利用地磅，測定試驗牛的體重，記為初重及末重。

1.3.2 血液樣品的采集及測定

正試期最后3 d連續(xù)采血，試驗?？崭骨闆r下，利用含K2-乙二胺四乙酸(K2-EDTA)的真空采血管頸靜脈采血，采取試驗牛15 mL血液。裝在冰盒中送至實驗室，4 ℃下3 000 r/min低溫離心15 min，提取上端血清，保存至-80 ℃的超低溫冰箱，利用邁瑞(bs-420)全自動生化儀采用比色法測定血清生化指標(biāo)。

1.3.3 瘤胃液的采集及測定

正試期最后3 d在試驗?？崭骨闆r下從口腔插入乳膠軟管抽取采集瘤胃液，每次抽取100 mL，用4層紗布過濾后立即測定pH，取上清液加入預(yù)先裝有偏磷酸溶液(25%)的離心管中，測定揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量，然后將剩余樣品置于50 mL的離心管中均放于-20 ℃冷凍保存，分析氨態(tài)氮含量?；靹蚝罅砣?0 mL放入離心管中于-80 ℃保存，用于分析瘤胃微生物區(qū)系。瘤胃液pH利用便攜式實驗室pH計檢測，揮發(fā)性脂肪酸含量參考Erwin等[13]的方法，利用日本島津GC-14B氣相色譜儀進行測定。參照馮宗慈等[14]的方法測定氨態(tài)氮含量，利用氯化銨作為標(biāo)準(zhǔn)液，在700 nm的光波下進行比色。

1.3.4 瘤胃微生物區(qū)系16S rDNA測序

根據(jù)育肥效果及試驗期間日增重顯著的差異，選擇試驗Ⅲ組測定其微生物區(qū)系。隨機抽取對照組3個樣本及試驗Ⅲ組4個樣本(添加量為9.66 g/kg DM)進行瘤胃微生物區(qū)系16S rDNA測序。利用DNA提取試劑盒(M5 HiPer Universal DNAMini Kit)提取。將提取的DNA片段進行擴增，在擴增前利用酶標(biāo)儀檢測提取DNA的添加量，將其進行稀釋后，作為目的基因組DNA模板。瘤胃液DNA擴增目的片段為V3+V4區(qū),由引物341F和805R PCR擴增得到的目的片段長度約為469 bp[15]，其引物的序列為341F：5′-CCTACGGGNGGCWGCAG-3′；805R：5′-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3′。將擴增得到的產(chǎn)物在1.5%的瓊脂糖凝膠進行添加量檢測，利用回收試劑盒回收產(chǎn)物。由杭州聯(lián)川生物技術(shù)股份有限公司測序。

1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

將測定得到的數(shù)據(jù)通過Excel 2010進行預(yù)整理后，利用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件，對秦川肉牛血清、瘤胃發(fā)酵指標(biāo)進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，差異顯著時采用Duncan氏法進行多重比較；對微生物區(qū)系間的試驗結(jié)果進行t檢驗(t-test)，試驗結(jié)果用平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛生長性能的影響

由表2可知，在試驗初期各組之間試驗牛體重均無顯著差異(P>0.05)。試驗Ⅲ組全期總增重顯著高于對照組(P<0.05)，且全期總增重量較對照組高16.53%。平均日增重試驗組顯著高于對照組(P<0.05)。

表2 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛生長性能的影響

2.2 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛血清生化指標(biāo)的影響

由表3可知，飼糧中添加不同添加量的植物水解單寧后，試驗Ⅳ、Ⅲ組血清中總蛋白的含量顯著高于對照組(P<0.05)，而對照組血清肌酐、尿酸的含量均高于各試驗組，并且試驗Ⅰ、Ⅱ組血清尿酸含量顯著高于試驗Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)；試驗Ⅳ組血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性顯著高于對照組、試驗Ⅰ、Ⅱ組，且這3組顯著高于試驗Ⅲ組(P<0.05)，該指標(biāo)從高至低依次為試驗Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ組、對照組、試驗Ⅲ組。除以上指標(biāo)，試驗牛血清生化其他指標(biāo)各組間差異均不顯著(P>0.05)。

表3 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛血清生化指標(biāo)的影響

2.3 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃消化指標(biāo)的影響

由表4可知，在飼糧中添加不同添加量的植物水解單寧后，試驗Ⅲ組乙酸的含量最低，最高的為對照組，瘤胃中乙酸的含量隨著植物水解單寧添加量增加呈逐漸下降的趨勢，但各組間差異不顯著(P>0.05)；試驗組丙酸含量顯著高于對照組(P<0.05);乙酸/丙酸(A/P)值對照組最高，對照組顯著高于試驗Ⅲ組(P<0.05)，其余各試驗組間無顯著差異(P>0.05)；試驗組瘤胃中氨態(tài)氮的含量與對照組間差異不顯著(P>0.05)，其中對照組含量最高，試驗Ⅳ組最低；除上述指標(biāo)外，其余瘤胃消化指標(biāo)各組間差異均不顯著(P>0.05)。

表4 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃消化指標(biāo)的影響

2.4 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃微生物區(qū)系的影響

2.4.1 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃菌群特征值的影響

經(jīng)Illumina Miseq測序結(jié)束后，將得到的基因信息特征值(feature )利用QIIME2通過過濾篩查、去重降重、嵌合體過濾等方法修正擴增序列的測序錯誤獲得更為精確的特征表和特征序列[16]。根據(jù)獲得的特征值豐度表，計算不同試驗組和對照組共有的feature數(shù)量，利用韋恩圖(Venn graph)呈現(xiàn)各組共有和特有的feature數(shù)目。由圖1可知，添加了9.66 g/kg DM植物水解單寧降低了菌群的多樣性。

Con：對照組；GA：試驗組。Con: control group; GA: experimental group.

2.4.2 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃菌群Alpha多樣性的影響

Alpha多樣性是對每個瘤胃液樣品中微生物菌落多樣性的分析，其指標(biāo)主要包括Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)、Shannon指數(shù)以及Simpson指數(shù)等[17]。其中Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)代表微生物菌群的豐度，該數(shù)值越大，則表示菌群豐度越高；而Shannon指數(shù)以及Simpson指數(shù)代表微生物菌群的多樣性，兩者之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，Shannon指數(shù)越高說明微生物菌群多樣性越多[18]。由表5可知，在本試驗中各組序覆蓋度達(dá)到99%，說明采集的樣品足以反映菌群的豐富程度，以及所測結(jié)果滿足后續(xù)的分析研究。其中對照組ACE指數(shù)、Chao1指數(shù)均顯著高于試驗組(P<0.05)；但試驗組Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)水解與對照組均無顯著差異(P>0.05)。這說明添加水解單寧后瘤胃菌群豐度下降。

表5 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃菌群Alpha多樣性的影響

2.4.3 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃菌群結(jié)構(gòu)的影響

2.4.3.1 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃菌群門水平的影響

由圖2、表6可知，在秦川肉牛飼糧中添加9.66 g/kg植物水解單寧后，通過16s rDNA測序總共得到25個門類細(xì)菌，其中主要包括擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutesb)、變形菌門(Proteobacteria)、Kiritimatiellaeota、髕骨細(xì)菌門(Patescibacteria)、軟壁菌門(Tenericutes)、絲狀桿菌門(Fibrobacteres)、螺旋菌門(Spirochaetes)、廣古菌門(Euryarchaeota)、黏膠球形菌門(Lentisphaerae)、放線菌門(Actinobacteria)、浮霉菌門(Planctomycetes)、綠彎菌門(Chloroflexi)等。其中擬桿菌門、厚壁菌門、變形菌門相對豐富度占總菌門的92%以上。在添加植物水解單寧后，試驗組擬桿菌門相對豐度顯著高于對照組(P<0.05)，對照組厚壁菌門相對豐度顯著高于試驗組(P<0.05)。除此之外，添加植物水解單寧后，變形菌門、Kiritimatiellaeota、絲狀桿菌相對豐度有升高趨勢；髕骨細(xì)菌門、軟壁菌門、廣古菌門相對豐度均有下降的趨勢，但2組間差異均不顯著(P>0.05)。

Con1～3為對照組；GA1～4為試驗組。圖3同。

表6 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃微生物區(qū)系門水平的影響

續(xù)表6項目Items對照組Control group試驗組Experimental groupP值P-value螺旋菌門 Spirochaetes0.41±0.020.41±0.010.979廣古菌門 Euryarchaeota0.22±0.060.19±0.030.863未分類 Unclassified0.21±0.020.29±0.060.070其他 Other0.20±0.040.20±0.020.818

2.4.3.2 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃菌群屬水平的影響

通過對2組微生物屬水平上的分析研究，從中總共檢測到129個屬種。由圖3、表7可知，表中共顯示相對豐度相對較高的22個屬種占各樣品總菌屬85%以上，相對豐度較高的主要為以下菌屬：普氏菌屬_1(Prevotella_1)、理研菌科RC腸道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)、F082_unclassified、琥珀菌屬(Succiniclasticum)、普雷沃氏菌科_UCG-003(Prevotellaceae_UCG-003)、乙酸糖發(fā)酵菌屬(Saccharofermentans)、瘤胃球菌科_NK4A214(Ruminococcaceae_NK4A214)、伯克氏菌群(Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia group)、普雷沃氏菌科_UCG-001(Prevotellaceae_UCG-001)、韋榮球菌屬_UCG-004(Veillonella_UCG-004)、假丁酸弧菌屬(Pseudobutyrivibrio)。試驗組瘤胃菌群中瘤胃球菌屬相對豐度顯著高于對照組(P<0.05)，并且F082_unclassified菌屬的相對豐度顯著高于對照組(P<0.05)。對照組瘤胃液中理研菌科RC9腸道群、琥珀菌屬、乙酸糖發(fā)酵菌屬、瘤胃球菌科_NK4A214、克里斯滕森菌科R-7腸道群的菌群相對豐度均顯著高于試驗組(P<0.05)。除此之外，對照組中伯克氏菌群的相對豐度顯著高于試驗組(P<0.05)。其余菌種相對豐度組間并無顯著差異(P>0.05)。

圖3 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃菌群屬水平的影響

表7 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃微生物區(qū)系屬水平的影響

續(xù)表7屬Genus對照組Control group試驗組Experimental groupP值P-value克里斯滕森菌科R-7腸道群 Christensenellaceae_R-7_gut group1.38±0.10a0.43±0.06b<0.001未分類的毛螺菌科 Lachnospiraceae_unclassified1.47±0.070.97±0.040.110厚壁菌門未分類 Firmicutes_unclassified1.37±0.151.01±0.090.114甲烷短桿菌屬 Methanobrevibacter1.94±0.64a0.68±0.26b0.014其他 Other 15.73±1.54a23.86±3.48b0.014

3 討 論

3.1 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛生長性能的影響

生長性能是衡量動物生長快慢最重要的指標(biāo)，也是動物對飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的最終表現(xiàn)，其中包括體尺性能、生長性能的增加[19]。解湧芳等[20]的研究表明，當(dāng)飼糧中含有4%的單寧時，能夠顯著提高綿羊的平均日增重和生長速度。其可能原因是單寧具有保護過瘤胃蛋白的作用，降低了飼糧中蛋白質(zhì)的損失，提高反芻動物小腸內(nèi)蛋白質(zhì)的吸收，并且能夠有效降低病原微生物對反芻動物的侵害，提高免疫力[21]。這與本研究中各試驗組平均日增重顯著高于對照組的結(jié)果一致。

3.2 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)能夠反映試驗牛健康狀況以及其對飼糧消化吸收情況?？偟鞍资茄褐嘘P(guān)鍵的指標(biāo)之一，血液中總蛋白含量高意味著蛋白質(zhì)吸收效率高，動物機體代謝水平好[22]。有研究表明，血液中尿素氮含量受反芻動物飼糧中蛋白質(zhì)和體內(nèi)的氨基酸平衡代謝調(diào)控，飼糧中蛋白質(zhì)吸收效率降低，飼糧中氮的消化吸收好，說明動物體內(nèi)氨基酸平衡趨于穩(wěn)定[23]。李林株[24]研究表明，在延邊黃牛飼糧中添加單寧后，試驗組血液中總蛋白含量顯著高于對照組。熊忙利等[25]研究表明，血液總蛋白含量升高說明動物機體對氮的消化吸收程度增加，氮的沉積增加，這與本研究結(jié)論一致。反芻動物血液中的肌酐是機體肌肉代謝產(chǎn)物，其產(chǎn)量通過腎小球濾過后全部隨尿液排出，并且體內(nèi)的肌酐與尿素通常按相應(yīng)比例產(chǎn)生，而尿液中尿素含量的減少會降低血液中肌酐含量[26]。天門冬氨基酸轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)是存在于肝臟和心臟細(xì)胞以及細(xì)胞線粒體中的氨基酸轉(zhuǎn)移酶[27]，該指標(biāo)可衡量內(nèi)臟器官健康程度及內(nèi)臟蛋白代謝是否正常。血液中免疫球蛋白可作為衡量免疫性能的重要指標(biāo)。在本研究中，飼糧中添加水解單寧后，試驗組的血清中肌酐的含量顯著低于對照組，并隨著添加量的增加逐漸降低，其主要原因可能是因為單寧保護過瘤胃蛋白，改變蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化路徑，從而減少瘤胃中氨類物質(zhì)和尿素的產(chǎn)生，降低尿液中尿素的含量[20]，從而增加氮沉積量和提高氮的利用效率。劉英娜等[28]的研究結(jié)果不同，育肥第15天時，在肉牛飼糧中添加檸條單寧后血清中AST和ALT活性均顯著低于對照組。在本研究中，添加植物水解單寧后，血清中AST活性呈下降趨勢，但試驗組ALT活性顯著高于對照組，并且其變化值均在正常指標(biāo)之內(nèi)，AST活性的下降說明單寧能夠增強內(nèi)臟的活力，對于內(nèi)臟器官合成代謝蛋白具有促進的作用。導(dǎo)致結(jié)果不同的原因可能是不同種類的單寧對動物的影響方式和作用機制均有差異。綜上所述，在飼糧中添加適量的單寧能夠有效提高秦川肉牛氮沉積的含量和提高機體免疫力。

3.3 不同添加量的植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃消化指標(biāo)的影響

瘤胃消化指標(biāo)主要包括瘤胃液pH及揮發(fā)性脂肪酸、氨態(tài)氮含量等。本研究中，不同添加量的植物水解單寧對于瘤胃pH未產(chǎn)生顯著性改變，其變化均在正常范圍之內(nèi)。揮發(fā)性脂肪酸是瘤胃消化飼料中碳水化合物的主要產(chǎn)物，是為機體提供能量最主要的物質(zhì)，能夠反映反芻動物的能源供給是否充足[29]。氨態(tài)氮是瘤胃微生物氮代謝的重要物質(zhì)，氨作為瘤胃中微生物生長的重要氮源之一，該指標(biāo)可評價瘤胃中氮的存留率，其主要由微生物降解外源性蛋白質(zhì)及內(nèi)源氮消化形成的氮化合物產(chǎn)生[30]。在體外消化試驗研究中，添加板栗總包多酚后，顯著降低了發(fā)酵底物中乙酸含量，乙酸/丙酸的值也顯著下降[31]。在呂忠蕾[32]的研究中，添加大分子質(zhì)量的縮合單寧有效地降低了乙酸的含量以及乙酸/丙酸的值。在本研究中，添加了植物水解單寧后瘤胃中乙酸的含量顯著降低，丙酸的含量呈升高的趨勢，乙酸/丙酸的值也顯著降低，說明添加水解單寧后瘤胃向著丙酸型發(fā)酵方式轉(zhuǎn)變，提高飼料的利用率，這與前人的研究結(jié)果一致。在本研究中添加植物水解單寧后均未顯著降低氨態(tài)氮的含量，但隨著添加量的增大，該值呈逐漸下降的趨勢。該結(jié)論與趙棟等[33]的研究結(jié)果一致，利用添加不同葡萄渣縮合單寧含量的全混合日糧飼喂綿羊，發(fā)現(xiàn)綿羊瘤胃中氨態(tài)氮的含量隨著葡萄渣添加量增加逐漸降低，添加葡萄渣縮合單寧的試驗組氨態(tài)氮含量均低于對照組。

3.4 植物水解單寧對秦川肉牛瘤胃微生物豐富度的影響

微生物群落是反芻動物瘤胃中最為重要的構(gòu)成部分，其中的細(xì)菌、原蟲、真菌等微生物能夠相互“協(xié)作”降解飼糧、促進代謝從而為機體供能。各個菌落均參與機體代謝過程，如擬桿菌門主要參與碳水化合物代謝反應(yīng)；厚壁菌門參與能量的吸收；而當(dāng)發(fā)生菌群失調(diào)時，厚壁菌門相對豐度增加，擬桿菌門相對豐度減少從而導(dǎo)致代謝紊亂，影響動物機體發(fā)育[34]。在本研究中，在飼糧中添加了9.66 g/kg DM的水解單寧后，秦川肉牛瘤胃液中菌群豐富度ACE指數(shù)、Chao1指數(shù)顯著低于對照組，說明添加水解單寧后顯著降低了肉牛瘤胃液中微生物菌群的豐富度。邸凌峰[35]研究表明，肉羊飼糧中添加0.1%縮合單寧可顯著提高其瘤胃微生物的豐富度和多樣性，這與本研究改變瘤胃菌群豐富度的結(jié)論一致。同時，也有研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加0.2%的縮合單寧不影響瘤胃微生物的豐富度和多樣性[36]，本研究中菌群豐富度下降，但多樣性未發(fā)生變化，其原因可能受單寧的種類和添加量、動物所處地理位置、飼養(yǎng)環(huán)境、飼糧、環(huán)境溫、濕度、飼糧營養(yǎng)水平等多種因素的影響[37]。有研究表明，在飼糧中添加2%和6%單寧時，均顯著降低綿羊和山羊瘤胃內(nèi)容物中白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌的數(shù)量，厚壁菌門數(shù)量及豐度顯著下降[38]。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加1.3%和2.6%水解單寧可顯著降低肉牛瘤胃中原蟲、產(chǎn)甲烷菌和白色瘤胃球菌的數(shù)量[39]。在本研究中，添加植物水解單寧后，在菌屬水平上甲烷短桿菌屬相對豐度顯著下降，伯克氏菌群、普雷沃氏菌科_UCG-001、琥珀菌屬、乙酸糖發(fā)酵菌屬、瘤胃球菌科_NK4A214、克里斯滕森菌科R-7腸道群相對豐度顯著升高。王敬堯等[40]的研究表明，在綿羊飼糧中添加2%和4%的單寧后，降低瘤胃總菌群落及產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量，這與本試驗研究結(jié)果一致。其主要原因可能是單寧改變了甲烷等部分菌屬的形態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞失水、塌陷等，使其代謝紊亂甚至死亡，最終逐漸被其他優(yōu)勢菌群吞噬[41]。

4 結(jié) 論

在本試驗中，隨著植物水解單寧添加量的增加，秦川肉牛的氮沉積及飼料利用率逐漸提高。添加植物水解單寧能夠提高肉牛瘤胃微生物區(qū)系的豐富度，降低甲烷菌的產(chǎn)生。