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粗饲料是反刍动物饲料的必须成分,是其重要的营养和能量来源,但是在我国,优质粗饲料短缺,许多优质饲料比如苜蓿需要依靠国外进口,无法满足动物生长和生产所需。而麦秸是一种成本较低且产量较高的粗饲料,但由于其营养价值较低,使其在反刍动物中的利用率不高。因此,研究秸秆在反刍动物体内的消化代谢,以提出针对性措施提高秸秆在反刍动物上的利用率,对平衡饲料利用结构,降低饲养成本具有重要意义。本试验选取12只健康的公湖羊,随机分为两组,每组6只羊。分别饲喂苜蓿(对照)和麦秸,在试验期的0d、7d、14d、21d时采取湖羊待测样本。旨在研究饲喂麦秸对湖羊血液代谢物、粪便中微生物的菌群结构及其代谢产物的影响,为麦秸类粗饲料在反刍动物中的广泛应用提供理论依据。本研究共分为以下三个部分:1饲喂麦秸对湖羊血液代谢的影响本章为探究麦秸对湖羊血液代谢物的影响,选取了 40kg左右的12只公湖羊,预饲30天后随机分为两组,分别以苜蓿和麦秸为粗饲料,正式试验期为3周,分别在0d、7d、14d、21d时采取湖羊颈部血液,测定所有代谢产物。结果显示:通过LECO-Fiehn Rtx5代谢物数据库检索,最终定性为386种代谢产物。386种代谢物中,包括198种氨基酸类,87种糖类,45种脂肪类,33种有机酸,其他为一些生物碱、维生素、碱基衍生物等。试验第7d时饲喂麦秸显著提高了枞酸、丙氨酸、联苯、丙二酸和尿素五种差异代谢物的含量,显著降低了果糖2,6-二磷酸酯降解产物和β-丙氨酸两种差异代谢物的含量,其中枞酸和丙氨酸的上调幅度较大,达到6倍以上,其次为联苯上调倍数,达到4.48倍,二酸和尿素的上调倍数相对前三者较低,分别为1.79倍和1.30倍。试验第14d时饲喂麦秸显著提高了 1-甘油-棕榈酸酯、联苯、葵酸和胱氨酸四种代谢产物的含量,无显著降低的代谢物。升高的四种血液差异代谢物中,胱氨酸上调倍数最大,为4.37;与胱氨酸相比,其它三个代谢物相对较低,上调幅度均在1倍左右,1-甘油-棕榈酸酯、联苯和葵酸的上调幅度分别为1.82倍、1.79倍和1.35倍。试验0d和21d无差异性代谢物质。0-21d的变化过程中,饲喂7d时影响最大,随着时间的变化,影响逐减少,21d时影响消失。所以在0-21d的试验过程中,与苜蓿相比,饲喂麦秸对湖羊血液代谢物质产生了动态影响。2饲喂麦秸对湖羊粪便代谢产物的影响为了探究不同结构性碳水化合物在湖羊体内的消化特性,本章内容于正式试验期的0d、7d、14d、21d晨饲前采取湖羊粪便,测定不同时间点粪便的发酵参数。试验结果显示:(1)在0-7d时,麦秸组氨氮浓度迅速上升,从0d时的0.50 mM上升到7d时的3.12 mM;在7-21d时间段内,麦秸组氨氮浓度逐渐下降,在14d时降到0.19mM,21d时浓度降到最低,为0.16mM。除了 0d外,其他几个时间点均差异显著(P<0.05)。(2)饲喂苜蓿和麦秸的粪便微生物蛋白(MCP)浓度整体变化趋势大致相同,除了 0d外,其他几个时间点均差异显著(P<0.05)。在0-7d时,麦秸组MCP浓度迅速上升,从0d的0.18 mg/ml升高到7d时的0.32 mg/ml,在第7d时,浓度显著高于苜蓿组(P<0.05)。7-14d的过程中,麦秸组MCP浓度迅速下降,浓度为0.15mg/ml,且在14d时,浓度显著低于苜蓿组(P<0.05)。14-21d时期内,麦秸组MCP浓度继续下降,在试验期的21d时麦秸组MCP浓度降到最低,为0.13mg/ml。(3)0d时麦秸组的乙酸浓度低于苜蓿组,在第7-21d内,麦秸组的乙酸浓度逐渐降低,21d达到最低浓度为28.82mM,除了 0d外,其他几个时间点均差异显著(P<0.05);在14-21d时间段内,麦秸组的丙酸浓度快速下降,在21d时浓度降到最低,为8.27mM;,除21d外,其他几个时间点均差异不显著(P>0.05);麦秸组的丁酸在14、21d时差异显著(P<0.05),浓度分别为6.68mM和6.49mM,除了 14d和21d外其他几个点差异不显著(P>0.05);麦秸组的异丁酸、戊酸、异戊酸在四个时间点均差异不显著(P>0.05);麦秸组总挥发性脂肪酸除14d、21d外,其他几个时间点均差异不显著(P>0.05)。所以,与苜蓿相比,饲喂麦秸对湖羊粪便代谢产生了影响,显著影响的主要为乙酸、丙酸和丁酸浓度。3饲喂麦秸对湖羊粪便微生物菌群结构的影响本章内容采集湖羊粪便,高通量检测分析0d、7d、14d、和21d时苜蓿和麦秸组粪便菌群数量和结构的变化。结果显示:(1)粗饲料类型和时间均显著影响其中的一些菌群,也有一些菌群是饲料类型和时间的交互影响。(2)微生物菌群的相对丰度随着时间的推移也在不断发生变化。在门水平上,饲喂麦秸显著增加了湖羊粪便中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度(P<0.05),0-21d过程中,麦秸组的厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度从32.03%增加到43.88%;显著降低了疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度(P<0.05),从0d的11.18%降到了21d的3.08%。(3)属水平上,饲喂麦秸在14d时显著升高了杆菌属(Mogibacterium)的相对丰度,从0d的0.21%升到14d的0.39%(P<0.05)。饲喂苜蓿显著升高了杆菌属(Bifidobacterium)、多雷亚菌属(Dorea)和Akkermansia属的相对丰度(P<0.05),显著降低了梭菌属(Clostridium)的相对丰度(P<0.05)。0-21d内,杆菌属的相对丰度(Mogibacterium)从0.08%增加到了 0.26%,多雷亚菌属(Dorea)从0.12%增加到了 0.37%,梭菌属(Clostridium)从 4.22%降到了 3.06%,Akkermansia属从0d的0.77%增加到了 14d的8.24%。所以,与苜蓿相比,饲喂麦秸对湖羊粪便的菌群结构产生了显著影响。综上,与苜蓿相比,饲喂麦秸对湖羊血液代谢以及粪便代谢均产生了影响。对血液代谢物的影响在第7天时最大,随着时间的变化,影响逐减少,21天时影响消失。试验结果还发现,饲喂麦秸导致湖羊氮代谢和糖代谢相关代谢产物变化规律有所不同。21天时,麦秸组粪便MCP和氨氮含量显著降低,多数挥发性脂肪酸含量没有显著变化。并且饲喂麦秸显著改变了湖羊粪便中微生物菌群结构,显著增加Chao1指数、OTU数量和Shannon指数。促进了厚壁菌门和杆菌属的增值,抑制了疣微菌门的增殖。本研究结果表明,虽然麦秸的营养价值含量较低,适口性较差,但当麦秸与精料混合饲喂湖羊时,会对湖羊机体健康产生相应的影响,这为提高秸秆类粗饲料在反刍动物生产上的利用,平衡日粮的结构,降低动物饲养的成本提供初步的理论支撑。