晝夜節(jié)律與肉羊養(yǎng)分消化代謝和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的關(guān)聯(lián)

張春桃，馬濤，屠焰，刁其玉

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，北京 100081

0 引言

【研究意義】生物體生命活動(dòng)隨晝夜交替、四時(shí)更迭的周期性運(yùn)動(dòng)，叫做晝夜節(jié)律。動(dòng)物在白天和夜晚對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求量是不同的，對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和代謝并非同步進(jìn)行，早上和晚上飼喂同一標(biāo)準(zhǔn)的日糧并不一定科學(xué)，這可能會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收利用和相互轉(zhuǎn)化的不充分而導(dǎo)致額外消耗。由此可見，晝夜節(jié)律與動(dòng)物本身的消化生理及生長(zhǎng)性能存在著密切的內(nèi)在關(guān)聯(lián)?；诖?，了解并遵循動(dòng)物消化代謝的晝夜節(jié)律特點(diǎn)不僅可以提高飼料利用率，最大程度地發(fā)揮其功效，還可以促進(jìn)動(dòng)物健康，提高養(yǎng)殖效益，減少環(huán)境污染，具有廣泛的應(yīng)用前景?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】有研究表明，給予斷奶仔豬長(zhǎng)光照，可促進(jìn)其日采食量和提高日增重，減少維持能量，提高能量利用率和飼料轉(zhuǎn)化效率。一天飼喂時(shí)間和飼喂次數(shù)的不同可顯著影響奶牛泌乳的日節(jié)律、機(jī)體代謝及瘤胃發(fā)酵功能；生物鐘與乳腺代謝功能密切相關(guān)，且飼喂高精料可通過下調(diào)生物鐘基因表達(dá)，使泌乳性能下降。夜間限時(shí)飼喂奶牛，改變了血液激素、乳汁合成和代謝產(chǎn)物的晝夜節(jié)律，通過改變營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的時(shí)間調(diào)節(jié)牛奶合成的階段，表明乳腺的分子時(shí)鐘可以重置。在上午時(shí)段綿羊的生理機(jī)能強(qiáng)于下午時(shí)段，此時(shí)體內(nèi)供氧充足，心、肝功能良好，酶活性較強(qiáng)，消化代謝處于最佳階段，說明綿羊體內(nèi)存在固定的生物鐘節(jié)律?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】我國(guó)是世界養(yǎng)羊第一大國(guó)，有關(guān)生物節(jié)律在羊養(yǎng)殖領(lǐng)域的研究報(bào)道極為鮮見，在時(shí)間軸上對(duì)湖羊機(jī)體代謝及瘤胃內(nèi)環(huán)境晝夜節(jié)律性的研究少見報(bào)道，當(dāng)前肉羊養(yǎng)殖過程中，人們往往忽略動(dòng)物機(jī)體在不同時(shí)間內(nèi)器官組織對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的變化規(guī)律，本研究前期結(jié)果表明，生長(zhǎng)湖羊白天飼喂高精料有助于提高羊只生長(zhǎng)性能、降低料重比，且相應(yīng)減少日糧成本。羊只是否同其他生物一樣存在白天與夜間的生物學(xué)節(jié)律？本研究以湖羊?yàn)樵囼?yàn)動(dòng)物，探究晝夜及不同飼喂模式對(duì)其生長(zhǎng)性能、物質(zhì)消化代謝和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響，進(jìn)一步揭示其內(nèi)在關(guān)聯(lián)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】在一天內(nèi)采食總量和總體營(yíng)養(yǎng)相同的情況下，對(duì)早晚飼糧營(yíng)養(yǎng)配比進(jìn)行調(diào)整，將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)配制并對(duì)飼喂方法進(jìn)一步精確化。以便在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)反芻動(dòng)物消化生理特點(diǎn)，充分發(fā)揮肉羊本身的主觀能動(dòng)性，提高育肥羊生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。為肉羊養(yǎng)殖研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2020年9—11月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地進(jìn)行，歷時(shí)70 d。其中預(yù)試期10 d，正式期60 d。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取體況良好、體重（21.57±0.77）kg的湖羊公羔45只，隨機(jī)分為3處理。各處理組的飼喂日糧相同，精粗比為56∶44，精料和粗料分別飼喂。每天飼喂2次，早上在日出時(shí)分飼喂；下午在日落時(shí)分飼喂。試驗(yàn)期間，次日晨飼前收集前一日剩料并稱重記錄。3個(gè)處理分別設(shè)置為：白天處理組，即早上飼喂日總精料的 70%+日總粗料的30%，記為DH；晚上處理組，即早上飼喂日總精料的30%+日總粗料的70%，記為DL；對(duì)照組，即早上和晚上各飼喂日總精料的 50%+日總粗料的 50%，記為CON。詳見表1。試驗(yàn)中，根據(jù)羊只的日糧進(jìn)食量，每周按同樣的精粗比上調(diào)日糧供給量，確保羊只有 5%的剩余飼料，羊只自由飲水。試驗(yàn)所用精料及粗料組成和營(yíng)養(yǎng)水平見表2。

表1 晝夜節(jié)律試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design of circadian rhythm

表2 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Table 2 Composition and nutrient levels of Diets (DM basis)

于飼養(yǎng)試驗(yàn)第50天開始，每組中抽取體重相近的8只試驗(yàn)羊進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)（預(yù)試期5 d，正式期5 d），采用全收糞法每日收集新鮮糞便。試驗(yàn)所用精料及粗料組成和營(yíng)養(yǎng)水平見表2。試驗(yàn)用精料購(gòu)于禾豐集團(tuán)；粗飼料為羊草，購(gòu)于北京三石奶牛場(chǎng)。

1.3 樣品采集

1.3.1 消化代謝樣品 飼糧樣品：采用四分法收集飼糧樣品，65℃烘至恒重，粉碎后裝于自封袋中，-20℃保存待測(cè)。

糞樣：正式期間，每日收集各個(gè)試驗(yàn)羊只的鮮糞，參照100 g鮮糞加入10%的稀鹽酸10 mL對(duì)樣品進(jìn)行固氮，-20℃保存待測(cè)。將收集的所有糞樣混合均勻后在65℃條件下烘48 h，然后室溫回潮 24 h，測(cè)定初水分并粉碎。參照實(shí)驗(yàn)室常規(guī)成分分析方法測(cè)定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率。

尿樣：每天記錄每只羊的尿重，用裝有 200 mL的10% HSO的塑料桶收集尿液，稀釋至5 L，對(duì)稀釋尿液充分混合，用紗布過濾后每天取樣100 mL冷藏保存。

1.3.2 瘤胃液樣品 正式試驗(yàn)結(jié)束后，分別于晨飼前和晚飼前2 h采用瘤胃導(dǎo)管從口腔采集瘤胃液，4層紗布過濾后立即測(cè)定pH，剩余樣品轉(zhuǎn)移至15 mL離心管中，置于-20℃冰箱中備用，用于測(cè)定瘤胃發(fā)酵參數(shù)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 養(yǎng)分消化率 干物質(zhì)含量參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》中方法測(cè)定；粗蛋白含量采用全自動(dòng)凱氏定氮儀（KDY－9830）測(cè)定；有機(jī)物含量采用馬弗爐灰化法測(cè)定（有機(jī)物含量=100-粗灰分含量）；粗脂肪含量采用ANKOMXT 15全自動(dòng)脂肪儀器測(cè)定；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維含量采用VAN SOEST的纖維分析方法。各養(yǎng)分計(jì)算公式如下：

1.4.2 瘤胃液相關(guān)參數(shù)測(cè)定 使用便攜式 pH計(jì)（testo-206-pH2.德國(guó)）測(cè)定 pH；用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定氨態(tài)氮（NH-N）濃度；采用嘌呤法測(cè)定微生物蛋白（MCP）濃度；采用氣相色譜法測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行初步整理，消化代謝數(shù)據(jù)再用 SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA）；瘤胃參數(shù)進(jìn)行雙因素方差（two-way ANOVA）分析，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，檢驗(yàn)差異的顯著性。＜0.05為差異顯著，＞0.05為差異不顯著。

2 結(jié)果

2.1 晝夜節(jié)律與肉羊養(yǎng)分表觀消化率的關(guān)聯(lián)

晝夜節(jié)律與肉羊養(yǎng)分消化率的關(guān)聯(lián)見表3。可以看出在消化代謝試驗(yàn)期間與CON相比，DH組羊的DM、OM、CP、NDF和ADF的表觀消化率有升高趨勢(shì)，其中DM提高了10.10%，CP提高了7.92%；與DL組相比，DH組DM消化率提高了21.42%，CP提高了22.29%，NDF提高了9.85%，ADF提高了 28.69%；DH組羊，干物質(zhì)采食總量低于其他 2個(gè)組。

表3 晝夜節(jié)律與肉羊瘤胃營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的關(guān)聯(lián)Table 3 Relationship between circadian rhythm and rumen nutrients in mutton sheep

從表4可以看出，DH組羊只盡管氮的攝入量和總排出氮均低于CON組和DL組，然而羊只沉積氮、氮利用率及氮的生物學(xué)價(jià)值均高于另外兩組（＜0.05）；其中沉積氮較CON高了17.28%，較DL提高了58.43%。氮利用率與CON相比提高了21.81%，與DL相比提高了73.74%，氮的生物學(xué)價(jià)值比CON高了20.31%，比DL高了67.41%。

表4 晝夜節(jié)律與肉羊蛋白質(zhì)代謝的關(guān)聯(lián)Table 4 Relationship between circadian rhythm and rumen protein metabolism in mutton sheep

表5反映了瘤胃pH、NH-N、MCP的晝夜、不同處理對(duì)pH有著顯著影響（＜0.05），表現(xiàn)為白天高于夜間，且DH組羊只瘤胃pH均低于另外兩組（＜0.05）。對(duì)于NH-N，DH組羊只最高，夜間則低于對(duì)照組，對(duì)于MCP，全部試驗(yàn)羊只白天高于夜間，DH組羊只白天階段MCP濃度高于夜間（＞0.05）。

表5 晝夜節(jié)律與肉羊瘤胃pH、NH3-N、MCP的關(guān)聯(lián)Table 5 Relationship between circadian rhythm and rumen pH, NH3-N and MCP in mutton sheep

在肉羊生長(zhǎng)育肥期間，發(fā)酵時(shí)間（白天和晚上）、不同處理對(duì)丙酸和乙丙比均有顯著影響（＜0.05，表6）。發(fā)酵時(shí)間對(duì)乙酸、丙酸、異戊酸、總揮發(fā)性脂肪酸和乙丙比在白天和夜晚兩個(gè)時(shí)間段有明顯差異（＜0.05），白天的數(shù)值高于夜間；不同處理組對(duì)丙酸、丁酸、戊酸和乙丙比有顯著影響（＜0.05）；二者的交互作用顯著影響著乙酸、丙酸、戊酸和總揮發(fā)性脂肪酸的含量（＜0.05）。白天時(shí)間段 DH組的瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸和丙酸含量顯著高于CON組和DL組（＜0.05），而在夜間卻低于另外兩組（＞0.05），瘤胃液的乙丙比均低于另外兩組（＞0.05）。

表6 晝夜節(jié)律與肉羊瘤胃VFA的關(guān)聯(lián)Table 6 Relationship between circadian rhythm and rumen VFA in mutton sheep

3 討論

生命系統(tǒng)擁有極其精確的內(nèi)部生物鐘，調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律生物鐘的分子機(jī)制極其復(fù)雜。近年來，科學(xué)家們對(duì)哺乳動(dòng)物生物鐘的分子機(jī)制展開了系列研究，發(fā)現(xiàn)在哺乳動(dòng)物的主要時(shí)鐘基因由正調(diào)控因子 CLOCK、BMAL1、NPAS2和負(fù)調(diào)控因子PER（Per1、Per2、Per3）、CRY（Cry1、Cry2）、REV-ERBɑ等組成，這些基因構(gòu)成機(jī)體自動(dòng)調(diào)節(jié)的正負(fù)反饋轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)，形成了以24 h為周期的節(jié)律性振蕩。

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的調(diào)控是提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能的基礎(chǔ)，是動(dòng)物獲得足夠的能量和物質(zhì)，進(jìn)行生長(zhǎng)、發(fā)育和生產(chǎn)等活動(dòng)的重要保障。動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)中飼料配制和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入的精準(zhǔn)化研究具有重要而現(xiàn)實(shí)的意義。有研究指出，動(dòng)物機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化代謝表現(xiàn)出典型的季節(jié)性、晝夜節(jié)律性的周期性變化。

目前，生物鐘對(duì)機(jī)體代謝的調(diào)節(jié)已經(jīng)成為畜禽養(yǎng)殖的研究熱點(diǎn)之一，對(duì)動(dòng)物的健康及生長(zhǎng)性能等均有一定的影響。

以肉羊?yàn)槔L(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外的飼養(yǎng)模式均是以肉羊不同階段營(yíng)養(yǎng)需求調(diào)配統(tǒng)一的飼糧，即在某階段,每日早、晚飼喂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)日糧，忽視了羊只本身在時(shí)間和空間上的生理節(jié)律特點(diǎn)。如何將自然狀態(tài)的晝夜節(jié)律生物鐘與飼糧的飼喂方式、飼喂時(shí)間以及肉羊本身的生理特征聯(lián)系起來？針對(duì)此問題，本試驗(yàn)通過探究晝夜、不同飼養(yǎng)模式下肉羊養(yǎng)分消化代謝、瘤胃內(nèi)環(huán)境的節(jié)律性特點(diǎn)，旨在為改善飼料利用率、畜禽生產(chǎn)性能及養(yǎng)殖效益等方面提供一些參考。

3.1 晝夜節(jié)律與肉羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的關(guān)聯(lián)分析

本試驗(yàn)與前期動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)的研究結(jié)果均發(fā)現(xiàn)：各組之間羊的干物質(zhì)采食量基本接近，但隨著一天中早上精料比例的升高而采食量出現(xiàn)降低的趨勢(shì)，這可能是因?yàn)榕c代謝相關(guān)的激素具有晝夜節(jié)律性，包括食欲抑制劑瘦素，其向下丘腦中的食欲回路發(fā)出餐后飽腹感信號(hào)，以減少食物的攝入；也可能是引起CLOCK基因下調(diào)，導(dǎo)致生物鐘發(fā)生重置，減弱攝食行為的晝夜節(jié)律，增加體質(zhì)量。這種飼喂模式能夠與機(jī)體代謝規(guī)律相協(xié)調(diào)，最大限度地增加營(yíng)養(yǎng)素的利用率，并相應(yīng)減少日糧營(yíng)養(yǎng)成分的浪費(fèi)。在單胃動(dòng)物方面，GAO 等通過探究每日飼喂 2種不同鈣水平日糧對(duì)妊娠母豬胎盤糖脂代謝和運(yùn)輸?shù)挠绊?，發(fā)現(xiàn)高鈣-低鈣組（H-L）和低鈣-高鈣組（L-H）抑制胎盤中 PER2的mRNA表達(dá)，通過調(diào)控脂質(zhì)代謝相關(guān)mRNA表達(dá)和晝夜節(jié)律生物鐘，進(jìn)而影響豬胎盤糖代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)。WU等研究得出類似結(jié)果：相同光照條件下，早上飼喂高蛋白日糧，晚上飼喂低蛋白日糧可顯著提高育肥豬的生長(zhǎng)性能。關(guān)于反芻動(dòng)物，張崇志等發(fā)現(xiàn)飼料成本不變的情況下，蛋白水平日動(dòng)態(tài)日糧（早上飼喂高蛋白日糧、晚上飼喂低蛋白日糧）飼喂泌乳期鄂爾多斯細(xì)毛羊，可有效增加母羊和羔羊的體重和日增重。上述論斷不同的是湖羊是世界上有歷史記錄的、唯一具有夜食草習(xí)性的綿羊，而豬主要在白天活動(dòng)力度強(qiáng)；因此不同動(dòng)物機(jī)體內(nèi)在的生物鐘分子機(jī)制是怎樣的還需要后續(xù)進(jìn)一步的研究。

ROMON等研究表明，在夜間湖羊消化器官的機(jī)能下降，基礎(chǔ)代謝相對(duì)較低，若晚上采食過多，易造成營(yíng)養(yǎng)過剩，導(dǎo)致養(yǎng)分利用不充分。DM和OM的消化率是動(dòng)物對(duì)飼糧消化的綜合反映，本研究中，各處理組羊只的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收在統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異不顯著，這可能與消化代謝試驗(yàn)于11月20日進(jìn)行，此時(shí)白晝時(shí)間為9 h 54 min，夜長(zhǎng)為14 h 46 min，夜間時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，夜間機(jī)體各器官組織處于休眠的“低運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)有關(guān)。然而可以看到處理之間存在差異性，DH組 DM、OM的消化率均高于 CON組和DL組，即相同的基礎(chǔ)日糧，相同的光照環(huán)境，因飼喂時(shí)間不同，早上飼喂的精料多，羊只的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率就有增加的趨勢(shì)，這與它們的體增重較大是相吻合的。

與單胃動(dòng)物不同，反芻動(dòng)物憑借其特殊的消化生理結(jié)構(gòu)能夠消化高纖維飼料，降解多種飼料成分和代謝物。瘤胃是迄今已知反芻動(dòng)物獨(dú)有的、降解纖維能力最強(qiáng)的天然發(fā)酵罐，其降解產(chǎn)物是動(dòng)物機(jī)體主要的能量來源。本研究在消化代謝期間，NDF和 ADF的消化率為DH組＞CON組＞DL組。這可能與湖羊的基本屬性有關(guān)，湖羊特點(diǎn)是在夜間安靜、干擾少時(shí)，食草量大，約占日食草量的2/3，因采食粗料時(shí)間跨度較大，再加上夜間安靜的環(huán)境，湖羊用于反芻的時(shí)間較白天久，粗料和顆粒料在瘤胃里滯留的時(shí)間較長(zhǎng)，更能激發(fā)瘤胃的發(fā)酵能力，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。但也有研究表明動(dòng)物攝入過量的NDF，可加快瘤胃流通速率，從而導(dǎo)致其不能充分被瘤胃菌群降解利用。因此合理分配早晚精粗料占比，可以促進(jìn)瘤胃發(fā)育，最大程度地加強(qiáng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，還可以促進(jìn)動(dòng)物健康。

脂肪（如三酰甘油）是體內(nèi)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)，脂質(zhì)代謝也呈現(xiàn)出明顯的晝夜節(jié)律以滿足機(jī)體對(duì)能量的需要，促進(jìn)脂質(zhì)吸收、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)臅円构?jié)律與休息活動(dòng)及攝食周期在時(shí)間上是協(xié)調(diào)一致的，本試驗(yàn)中，日糧粗脂肪含量較低，不會(huì)出現(xiàn)大的差異。研究發(fā)現(xiàn)，只在12 h光照期喂食高脂肪食物的夜間活動(dòng)小鼠比只在12 h黑暗期喂食高脂肪食物的小鼠營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收利用率高，體重明顯增加。這可能與小鼠的生物規(guī)律夜間活動(dòng)有關(guān)。

3.2 晝夜節(jié)律與肉羊氮代謝的關(guān)聯(lián)分析

反芻動(dòng)物機(jī)體攝入的氮一部分用于合成機(jī)體蛋白，另一部分則隨代謝產(chǎn)物排出體外，二者構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡體系，且均表現(xiàn)出周期性的波動(dòng)，這種波動(dòng)在動(dòng)物消化代謝生理中體現(xiàn)為其消化道和胃液中主要分解酶類在夜間分泌量較大，但活性較低，導(dǎo)致消化器官夜間的基礎(chǔ)代謝率較低，只有在早晨進(jìn)食后消化酶活性才被充分調(diào)動(dòng)，此時(shí)胃排空速率以及腸道的吸收速率較夜間加快，即在早晨時(shí)動(dòng)物機(jī)體代謝力度加強(qiáng)。本試驗(yàn)結(jié)果與上述論斷相符，可以看出：DH組試驗(yàn)羊只氮的攝入量和總排出氮含量趨勢(shì)一致，均低于另外兩組。

氮沉積是動(dòng)物機(jī)體對(duì)飼糧蛋白質(zhì)利用程度的直接指標(biāo)，本研究中DH組羊只的沉積氮、氮利用率和氮的生物學(xué)價(jià)值均高于另外兩組。可能是早上飼喂的高精料比例的日糧，瘤胃酸度降低，可減少微生物氮在瘤胃中的循環(huán)，加速胃排空，提高總氮在十二指腸的流通量，促進(jìn)含氮類物質(zhì)的吸收和利用，降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨糞尿排出，促進(jìn)了氮的吸收和沉積。也可能是湖羊夜間采食大量的草料，經(jīng)瘤胃微生物作用進(jìn)入小腸的蛋白增多，氮沉積率隨之增高。

有報(bào)道表明：通過采用節(jié)律性日糧模式，即每日早上與晚上飼喂不同營(yíng)養(yǎng)濃度的日糧，機(jī)體營(yíng)養(yǎng)供需達(dá)到平衡，糞尿氮排放量降低12%，沉積氮增加，且飼料成本降低1.0%，胴體質(zhì)量顯著提高，本試驗(yàn)結(jié)果與此一致。本試驗(yàn)的不足之處是沒有在時(shí)間軸上去探究白天和晚上時(shí)間段的消化代謝規(guī)律，僅對(duì)比了全天24h不同處理間的差異，同時(shí)本試驗(yàn)僅針對(duì)瘤胃開展了一系列探究，缺乏對(duì)腸道消化代謝等整體系統(tǒng)性的探究，因此后續(xù)還需繼續(xù)探究動(dòng)物機(jī)體各個(gè)器官組織對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收代謝的晝夜節(jié)律特性特點(diǎn)，為人工調(diào)控肉羊生長(zhǎng)提供可靠的理論依據(jù)。

3.3 晝夜節(jié)律與肉羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析

瘤胃內(nèi)環(huán)境主要指的是酸度（pH）、氨態(tài)氮（NH-N）、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）等。當(dāng)環(huán)境條件（進(jìn)食時(shí)間、溫度、飼糧形態(tài)與組成等）恒定時(shí)，瘤胃菌群的組成、功能及瘤胃內(nèi)環(huán)境的變化便呈現(xiàn)出特定的規(guī)律性。穩(wěn)定的瘤胃內(nèi)環(huán)境是反芻動(dòng)物獲得最佳生長(zhǎng)性能的必要前提。pH是反映瘤胃健康狀態(tài)的重要指標(biāo)，主要影響因素是日糧的粗飼料水平，正常變化范圍在 6.0—7.5之間。本研究中，瘤胃pH在 6.12—7.02之間。具體表現(xiàn)為：DH組試驗(yàn)羊瘤胃pH不論是白天還是夜間，均顯著小于另外兩組；且3組羊只白天瘤胃pH均顯著高于夜間，這是因?yàn)?3組試驗(yàn)羊每日飼喂相同含量營(yíng)養(yǎng)素，早上飼喂較高的精料水平，攝入的NDF含量較低，可以降低反芻動(dòng)物咀嚼時(shí)間，加快飼料降解速率，隨著飼糧在胃部的流動(dòng)，可提高揮發(fā)性脂肪酸及丙酸濃度，降低瘤胃pH，而DL組正好相反，早上飼喂粗料比例高，瘤胃pH處于較高水平，當(dāng)提高晚上的精料比例，DL組羊只 pH則顯著降低。該結(jié)果與DASILVA等的研究結(jié)果相反，其研究表明，瘤胃pH不受日糧CP水平的影響，但該試驗(yàn)僅對(duì)比了不同CP對(duì)瘤胃pH的影響，然而，本研究中瘤胃液pH產(chǎn)生差異的原因可能是因?yàn)樵缤盹曃谷占Z粗蛋白的梯度不同所引起的。

瘤胃 NH-N是瘤胃氮代謝過程中外源蛋白質(zhì)和內(nèi)源含氮物質(zhì)降解的重要產(chǎn)物，飼糧中的蛋白質(zhì)在瘤胃微生物的作用下產(chǎn)生NH-N，同時(shí)NH-N又作為瘤胃微生物合成微生物蛋白的底物，適宜的NH-N濃度有利于微生物蛋白（MCP）的合成。合成微生物蛋白的有效NH-N濃度范圍為5.0—30.0 mg·dL。本試驗(yàn)各試驗(yàn)組瘤胃NH-N濃度均在正常濃度范圍內(nèi)。這說明保證全天營(yíng)養(yǎng)素一致下，改變?cè)缤砭媳壤粫?huì)影響瘤胃微生物正常生長(zhǎng)，可滿足機(jī)體對(duì)微生物蛋白需要量。

瘤胃中VFA主要來自飼糧碳水化合物的發(fā)酵，主要包括乙酸、丙酸和丁酸，是反芻動(dòng)物的主要能量來源?？梢詾閯?dòng)物機(jī)體提供約占代謝能75%的能量，乙酸和丙酸通過不同的代謝途徑為瘤胃微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，乙丙比可影響瘤胃微生物的結(jié)構(gòu)，改變瘤胃發(fā)酵模式，影響能量的利用。丙酸是反芻動(dòng)物肝臟糖異生的主要前體物，丙酸比例的增加意味著能量利用效率的提高。

在肉羊生長(zhǎng)育肥期間，白天時(shí)間段DH組的瘤胃液 TVFA、乙酸和丙酸含量高于夜間，且白天時(shí)段顯著高于CON組和DL組，在夜間低于另外兩組；然而DH組乙丙比全天時(shí)段均低于另外兩組，因?yàn)镈H組羊只白天飼喂精料比例高，故丙酸含量高，雖然在該飼喂模式下DH組白天乙酸含量有所增高，但總體增加比例低于丙酸，在夜間飼喂較高比例粗料下，乙酸含量增幅高于丙酸，且對(duì) VFA的吸收有促進(jìn)作用。KHAFIPOUR等發(fā)現(xiàn)飼料精料比例高能顯著上調(diào)生物鐘BMAL1、PER1、CLOCK和tRNA基因的表達(dá)，改變瘤胃酸度，影響對(duì) VFA的吸收。徐巧云等研究表明，PER2與VFA吸收存在一定的相關(guān)性，調(diào)控著VFA的吸收。不同處理對(duì)TVFA在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著差異，然而不同時(shí)間段，即試驗(yàn)羊白天和夜間的TVFA濃度差異顯著。KIRAN等研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)育肥羊飼喂兩種水平CP日糧，高CP日糧瘤胃液中乙酸和丙酸的濃度均低于低CP組，而對(duì)乙丙比影響不大。本試驗(yàn)結(jié)果與之不同，白天飼喂高精料，乙酸和丙酸含量顯著高于低精料組的羊，而乙丙比則顯著降低；與此同時(shí)，晚上飼喂高精料，乙酸和丙酸含量高于晚上低精料組的羊，乙丙比則變化不大，但各組全天的乙酸濃度基本相等，這可能是通過調(diào)整白天和夜晚營(yíng)養(yǎng)素含量的分配，引起PER2基因沉默，一些正調(diào)節(jié)基因功能也隨之下調(diào)，延長(zhǎng)瘤胃對(duì)飼料的降解及吸收。

結(jié)合課題前期的動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，依據(jù)動(dòng)物自身的生理規(guī)律，采用動(dòng)態(tài)飼喂模式，可有效提高飼料養(yǎng)分消化率。通過改變?cè)缤砣占Z模式，打破動(dòng)物機(jī)體原有的生物鐘并進(jìn)行重置，可提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率和降低飼料成本。在時(shí)間軸上對(duì)育肥羊瘤胃菌群及內(nèi)環(huán)境的節(jié)律特點(diǎn)及分子機(jī)制鮮有報(bào)道，本試驗(yàn)初次將動(dòng)物生理營(yíng)養(yǎng)與生物鐘結(jié)合起來，從營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化代謝、瘤胃內(nèi)環(huán)境等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，明確不同營(yíng)養(yǎng)配制及飼喂方式對(duì)湖羊表現(xiàn)性狀的影響，為更好地調(diào)控肉羊生長(zhǎng)提供理論依據(jù)。

4 結(jié)論

在統(tǒng)一環(huán)境與日糧條件下：

（1）各組之間羊的干物質(zhì)采食量基本接近，早上飼喂高比例精料日糧、下午飼喂低比例精料日糧，可提高試驗(yàn)湖羊干物質(zhì)、有機(jī)物、中性洗滌纖維及酸性洗滌纖維的表觀消化率，有利于氮的沉積，更符合機(jī)體消化吸收節(jié)律；合理選擇精料飼喂時(shí)間，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。

（2）白晝與夜間對(duì)瘤胃發(fā)酵有影響。瘤胃中乙酸、丙酸、總揮發(fā)性脂肪酸和乙丙比在白天和夜晚兩個(gè)時(shí)間段有明顯差異，白天飼喂高比例精料日糧對(duì)瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸、氨態(tài)氮和瘤胃微生物蛋白含量增加，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收具有促進(jìn)作用。