【目的】研究饲粮中添加胍基乙酸和甜菜碱对羔羊生长性能、瘤胃发酵及血清生化指标的影响，为胍基乙酸和甜菜碱在反刍动物生产中的应用提供理论依据。【方法】试验选用48只体重相近（22.03±1.30）kg、3月龄左右的杜泊×小尾寒羊杂种公羔，采用2×2因子完全随机试验设计，试验因素为胍基乙酸（guanidineacetic acid,GAA）(0或900 mg·kg-1)和甜菜碱（betaine,BT）(0或5 g·d-1)。试验羔羊随机分为4组，每组12只。分别为对照组、GAA组、BT组和GAA+BT组。试验期共75 d，其中预试期15 d，正试期60 d。正试期第1天晨饲前称量体重作为初始体重（IBW），正试期内记录每只羊的日采食量、剩料量；正试期结束当日晨饲前先采血后空腹称重，作为终末体重（finwal body eight,FBW），计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和饲料效率（FE）；血清用于肌酸代谢指标、同型半胱氨酸（Hcy）和乳酸含量测定。试验结束当天正常饲喂试验羊，3h后采集瘤胃液，测定瘤胃发酵参数、消化酶活性以及功能微生物菌群定量。【结果】（1）饲粮中添加GAA日增重（ADG）较对照组有所提高，但无显著差异（P＞0.05），添加BT则显著提高了ADG（P＜0.05）。饲粮中添加GAA或BT显著提高了饲料效率（FE）（P＜0.05），且饲粮中添加GAA和BT对ADG和FE有显著互作效应（P＜0.05）。（2）饲粮中添加GAA或BT显著降低了瘤胃液pH（P＜0.05），显著提高羔羊采食后3 h的丙酸和总挥发性脂肪酸浓度（P＜0.05）,GAA和BT对羔羊瘤胃发酵无显著互作效应（P＞0.05）。（3）饲粮中添加GAA或BT显著提高羔羊瘤胃液中黄色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、溶纤维丁酸弧菌和栖瘤胃普雷沃氏菌的数量（P＜0.05），显著降低了瘤胃原虫的数量（P＜0.05）。饲粮中添加BT显著降低了产甲烷菌的数量（P＜0.05），并有提高嗜淀粉瘤胃杆菌数量的趋势（P=0.098），添加GAA则有降低瘤胃产甲烷菌数量的趋势（P=0.085）。GAA和BT对羔羊瘤胃主要功能微生物菌群无显著互作效应（P＞0.05）。（4）饲粮中添加GAA或BT显著提高瘤胃蛋白酶活性（P＜0.05），添加BT则显著提高羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和α-淀粉酶活性（P＜0.05），且有提高纤维二糖酶活性的趋势（P=0.075）。饲粮中添加GAA显著提高瘤胃果胶酶活性（P＜0.05），且有提高α-淀粉酶活性的趋势（P=0.056）。添加GAA和BT对果胶酶活性有显著互作效应（P＜0.05）。（5）饲粮中添加GAA或BT显著提高血清中肌酸含量（P＜0.05）。添加GAA有提高血清中同型半胱氨酸的趋势（P=0.053），有降低L-精氨酸-甘氨酸脒基转移酶（AGAT）的趋势（P=0.056）。添加BT可显著降低血清中同型半胱氨酸浓度（P＜0.05），并有提高肌酸激酶浓度的趋势（P=0.063）。饲粮中添加GAA和BT对羔羊血清生化指标无显著互作效应（P＞0.05）。【结论】饲粮中添加GAA或BT可以促进瘤胃发酵，增加瘤胃功能微生物菌群数量，提高瘤胃微生物酶活性，提高血清中肌酸含量，并降低同型半胱氨酸的浓度。但与单独添加GAA或BT相比，GAA和BT组合添加对羔羊的生长性能没有进一步的提高。