豆粕减量替代技术在肉羊生产中的应用研究进展

2.1  对瘤胃微生物的影响

反刍动物瘤胃是由厌氧细菌、原生动物、真菌、产甲烷古菌和噬菌体等多种微生物类群共同构成的复杂微生态系统。在瘤胃细菌群落中，拟杆菌门和厚壁菌门是主要类群，其中，拟杆菌门的普雷沃氏菌属(Prevotella)是瘤胃微生物组中的优势菌群，Prevotella作为参与碳水化合物与氢代谢的核心类群，在底物利用上存在功能差异，其较高的相对丰度通常标志着瘤胃微生物群落结构稳定且代谢功能高效。Henderson等研究指出，Prevotella是瘤胃细菌群落中最具优势、最核心的分类单元之一。

目前，关于豆粕减量替代对消化道微生物的研究主要集中在瘤胃。部分研究表明，使用杂粕作为反刍动物蛋白质饲料来源提高了瘤胃中Prevotella的相对丰度。例如，有研究表明，采用含发酵菜籽粕或含发酵棉籽粕替代含豆粕的全混合日粮(TMR)饲喂湖羊，能够提高瘤胃中Prevotella的相对丰度；刘紫萌等研究发现，菜籽粕部分(50%)或完全替代豆粕显著提高了3月龄小尾寒羊×东北细毛公羔瘤胃中 Prevotella UCG-001的相对丰度。Prevotella相对丰度的提高主要与饲粮蛋白质和纤维组成的改变有关。一方面，Prevotella内不同菌种和菌株对蛋白质的降解具有底物特异性，杂粕替代豆粕后，原料氨基酸结构的差异可能影响了相关菌群的代谢偏好，进而驱动了Prevotella种群结构的改变；另一方面，部分杂粕的中性洗涤纤维(NDF)含量高于豆粕，替代后的饲粮纤维素水平升高，为以Prevotella为代表的纤维分解菌提供了更多底物，从而促进其相对丰度增加。

相比于杂粕，非蛋白氮饲料的替代效果同样值得关注。Mahmoudi-Abyane等在单独使用缓释尿素替代豆粕时，发现育肥肉羊瘤胃总原虫数量、纤维降解菌和淀粉分解菌如产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)、黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)和白色瘤胃球菌(Ruminococcus－albus)数量提高，可能是由于能量和氮源同步利用效率提高，促进了淀粉和纤维的分解。Lu等研究发现,采用1.0%尿素+6.6%棉籽粕+5.0%菜籽粕作为蛋白质来源的饲粮中富含含硫氨基酸，为瘤胃微生物群提供了丰富的氮源，增加了瘤胃微生物多样性。Rogosa研究发现，在添加尿素的处理中，酸氨球菌属相对丰度显著提升，该菌属的细菌产生大量挥发性脂肪酸(VFA)，从而影响瘤胃微生物群落的稳定性和营养吸收率。此外，Shen等进一步探究了瘤胃不同部位(固相、液相和上皮)微生物组成的影响，发现相比于原料类型，采样部位对于微生物多样性的影响更为显著；该研究指出，用干酒糟及其可溶物(DDGS)替代豆粕对原虫的影响尤为突出，且不同部位的微生物群落结构和功能均表现出差异性和部位特异性。从瘤胃微生态学理论来看，饲粮蛋白质来源的改变本质上是为瘤胃微生物提供了差异化的发酵底物，驱动菌群结构发生适应性演替。因此，豆粕、发酵杂粕、杂粕及非蛋白氮饲料等蛋白质饲料原料之间配合使用，可通过调控底物组成和能氮释放模式，优化瘤胃微生物群落结构和功能，为促进瘤胃发育及提高饲料利用效率奠定微生态基础，豆粕减量替代的研究也需从整体菌群结构的解析，进一步深入到对瘤胃不同部位中微生物功能的分辨与解析。

2.2  对瘤胃发酵参数的影响

瘤胃发酵参数是指一系列反映瘤胃内微生物发酵活动强度、代谢途径及内环境稳态的生理生化指标，主要包括pH及氨态氮(NH3-N)、总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度等，其对肉羊的消化和吸收功能至关重要。杂粕替代豆粕可通过改变瘤胃发酵模式与氮代谢影响瘤胃发酵参数。现有研究对瘤胃NH3-N浓度的结论尚不一致，王淑珍等研究表明，棉籽粕和菜籽粕替代豆粕对育肥羊瘤胃NH3-N浓度无显著影响；而Yin等则发现，杂粕替代豆粕后羔羊瘤胃NH3-N浓度显著降低；也有研究发现，杂粕替代豆粕后试验羊瘤胃NH3-N浓度显著升高。樊庆山等研究发现，棉籽粕组肉牛体外瘤胃各类VFA浓度最高。这可能是因为，一方面，不同杂粕的瘤胃降解特性不同，导致氨的释放速率存在差异；另一方面，杂粕种类的改变也会影响瘤胃微生物群落结构与活性，进而改变微生物对氨的利用效率。同时，有研究表明，菜籽粕添加水平较高时，瘤胃MCP、NH3-N、乙酸、丙酸和TVFA浓度呈降低趋势，这可能与菜籽粕中淀粉含量较低、瘤胃发酵产酸总量较少有关。Omer等则研究了芝麻粕部分(8%)或全部(16%)替代豆粕对羔羊的影响，虽使瘤胃pH升高，但瘤胃NH3-N和TVFA浓度无显著差异，且经济效益显著提高。这些现象均可用能氮同步理论解释，瘤胃微生物的合成效率取决于能量和氮源在时间与空间上的同步可用性。当饲粮能量和氮源降解速率失衡时，氨过快释放会导致氮损失与代谢负担，反之则限制微生物生长与纤维降解,这解释了杂粕替代效应的高度比例依赖性。

首页前一页2/4后一页尾页