菌酶协同发酵豆秸对湖羊生长性能、血清指标和瘤胃微生物的影响

doi:10.11686/cyxb2024237

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (5): 189-201.DOI: 10.11686/cyxb2024237

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菌酶协同发酵豆秸对湖羊生长性能、血清指标和瘤胃微生物的影响

祁帅¹(), 张艳丽¹, 万永杰¹, 牛伟强², 张积鑫², 高雪³, 茆达干¹()

^1.南京农业大学动物科技学院，江苏南京 210095
^2.启东瑞鹏牧业有限公司，江苏南通 226200
^3.启东市农业技术推广中心，江苏南通 226200

收稿日期:2024-06-18 修回日期:2024-07-29 出版日期:2025-05-20 发布日期:2025-03-20
通讯作者: 茆达干
作者简介:E-mail： maodagan@njau.edu.cn
祁帅（2000-），男，山东曹县人，硕士。E-mail： 2022805094@stu.njau.edu.cn
基金资助:
江苏现代农业产业技术体系建设专项资金(JATS ［2023］478);启东市科技项目（现代农业）(2022-3)

Effects of soybean straw co-fermented with a bacterium-enzyme mixture on the growth performance， serum indexes， and rumen microorganisms of Hu sheep

Shuai QI¹(), Yan-li ZHANG¹, Yong-jie WAN¹, Wei-qiang NIU², Ji-xin ZHANG², Xue GAO³, Da-gan MAO¹()

^1.College of Animal Science and Technology，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China
^2.Qidong Ruipeng Animal Husbandry Co. ，Ltd. ，Nantong 226200，China
^3.Qidong Agricultural Technology Promotion Center，Nantong 226200，China

Received:2024-06-18 Revised:2024-07-29 Online:2025-05-20 Published:2025-03-20
Contact: Da-gan MAO

摘要/Abstract

摘要：

本试验旨在探究菌酶协同发酵豆秸对湖羊生长性能、血清指标和瘤胃微生物的影响。48只4月龄健康湖羊公羔［（27.00±2.00） kg］随机分为4组（n=12），每组3个重复，每个重复（栏）4只羊，对照组饲喂基础日粮，试验组1、2、3分别以33%、66%、100%的发酵豆秸替代饲料中原有的豆秸，预饲期7 d，正式期60 d。结果表明：与对照组相比，1~30 d和1~60 d试验2组的平均日采食量和料重比均显著降低（P<0.05）；试验3组的血清白蛋白、谷丙转氨酶、高密度脂蛋白和总胆固醇含量均显著提高（P<0.05）；试验2和3组的球蛋白含量均显著升高（P<0.05）；试验各组的总蛋白和谷草转氨酶活性均显著提高（P<0.05）；试验3组的超氧化物歧化酶活性显著提高（P<0.05），试验各组的过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性均显著提高（P<0.05）；试验各组的免疫球蛋白A含量均显著提高（P<0.05），试验2和3组免疫球蛋白G和M含量均显著提高（P<0.05）；试验2组粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率均显著升高（P<0.05）；试验2组的瘤胃异丁酸和氨态氮含量显著上升（P<0.05），戊酸含量显著下降（P<0.05）；在门水平上，试验2组瘤胃拟杆菌门丰度显著提升（P<0.05），厚壁菌门丰度显著下降（P<0.05）；在属水平上，试验2组普雷沃氏菌科UCG-001丰度显著提高（P<0.05）。菌酶协同发酵豆秸提高了湖羊抗氧化能力、免疫力和养分表观消化率，改善了湖羊瘤胃发酵和微生物结构组成，为发酵豆秸在湖羊生产中的应用提供了科学依据。

关键词: 湖羊, 生长性能, 发酵豆秸, 菌酶协同, 瘤胃微生物

Abstract:

We investigated the effects of soybean （Glycine max） straw co-fermented with a bacterium-enzyme mixture on the growth performance， serum indexes， and rumen microorganisms of Hu sheep. Forty-eight healthy male Hu lambs ［（27.00±2.00） kg］ aged 4 months were randomly assigned into four groups， with three replicates in each group and four lambs per replicate （stall）. Lambs in the control group were fed with a basal diet （Group C）， and those in the trial groups were fed with the basal diet with 33% （Group 1）， 66% （Group 2）， and 100% （Group 3） of the original soybean straw substituted with fermented soybean straw. The experimental period included 7 days of pre-experiment and 60 days of formal experiment. The main results were as follows： Compared with Group C， Group 2 showed a significantly decreased average daily matter intake and feed-to-gain ratio during days 1-30 and 1-60 （P<0.05）. The serum contents of albumin， glutamic pyruvic transaminase， high density lipoprotein， and total cholesterol were significantly higher in Group 3 than in the control （P<0.05）. The globulin contents were significantly higher in Groups 2 and 3 （P<0.05）， and the total protein content and glutamic oxaloacetic transaminase activity were significantly higher in all trial groups （P<0.05） than in the control. The activity of superoxide dismutase in serum was increased significantly in Group 3 （P<0.05）， and catalase and glutathione peroxidase activities in serum were increased significantly in all trial groups （P<0.05） compared with the control. The serum immunoglobulin （Ig） A content was increased significantly in all trial groups （P<0.05）， and the serum IgG and IgM contents were increased significantly in Groups 2 and 3 （P<0.05）， compared with the control. Compared with the control， Group 2 significantly increased apparent digestibility of crude protein， acid detergent fiber and neutral detergent fiber （P<0.05）； significantly increased rumen isobutyric acid and ammonia nitrogen （NH₃-N） contents （P<0.05）； and significantly decreased valeric acid content （P<0.05）. In terms of the bacterial community in the rumen， at the phylum level， the abundance of rumen Bacteroidota wasincreased （P<0.05）， while that of Firmicuteswas decreased （P<0.05） in Group 2 compared with the control. At the genus level， the abundance of Prevotellaceae_UCG-001 was significantly higher in Group 2 than in the control （P<0.05）. In conclusion， the addition of bacterium-enzyme co-fermented soybean straw to the diet can improve the antioxidant and immune capacity， nutrient apparent digestibility， the rumen environment， and the rumen microbial community structure of Hu sheep. These results provide a scientific basis for the application of fermented soybean straw in the production of Hu sheep.

Key words: Hu sheep, growth performance, fermented soybean straw, bacterium-enzyme synergy, rumen microorganisms

祁帅, 张艳丽, 万永杰, 牛伟强, 张积鑫, 高雪, 茆达干. 菌酶协同发酵豆秸对湖羊生长性能、血清指标和瘤胃微生物的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(5): 189-201.

Shuai QI, Yan-li ZHANG, Yong-jie WAN, Wei-qiang NIU, Ji-xin ZHANG, Xue GAO, Da-gan MAO. Effects of soybean straw co-fermented with a bacterium-enzyme mixture on the growth performance， serum indexes， and rumen microorganisms of Hu sheep[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2025, 34(5): 189-201.

图/表 12

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项目 Items	发酵豆秸替代比例Fermented soybean straw replacement ratio
项目 Items	0	33%	66%	100%
玉米Corn （%）	25.3	25.3	25.3	25.3
麸皮Bran （%）	13.3	13.3	13.3	13.3
豆粕Soybean meal （%）	14.5	14.5	14.5	14.5
青贮玉米秸Silage corn stalks （%）	4.3	4.3	4.3	4.3
豆秸Soybean straw （%）	18.6	12.4	6.2	0
发酵豆秸Fermented soybean straw （%）	0	6.2	12.4	18.6
木薯粉Tapioca starch （%）	19	19	19	19
预混料Premix （%）	3	3	3	3
小苏打NaHCO₃ （%）	1.4	1.4	1.4	1.4
食盐NaCl （%）	0.6	0.6	0.6	0.6
合计Total （%）	100	100	100	100
营养水平Nutrient levels
消化能Digestible energy （DE， MJ·kg^-1）	11.69	11.80	11.90	12.10
粗蛋白Crude protein （CP， %）	14.85	15.10	15.34	15.59
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （NDF， %）	49.61	48.94	48.28	47.61
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （ADF， %）	39.76	38.27	36.77	35.26
钙Ca （%）	0.55	0.55	0.55	0.55
磷P （%）	0.69	0.69	0.69	0.69

项目 Items	发酵豆秸替代比例Fermented soybean straw replacement ratio
项目 Items	0	33%	66%	100%
玉米Corn （%）	25.3	25.3	25.3	25.3
麸皮Bran （%）	13.3	13.3	13.3	13.3
豆粕Soybean meal （%）	14.5	14.5	14.5	14.5
青贮玉米秸Silage corn stalks （%）	4.3	4.3	4.3	4.3
豆秸Soybean straw （%）	18.6	12.4	6.2	0
发酵豆秸Fermented soybean straw （%）	0	6.2	12.4	18.6
木薯粉Tapioca starch （%）	19	19	19	19
预混料Premix （%）	3	3	3	3
小苏打NaHCO₃ （%）	1.4	1.4	1.4	1.4
食盐NaCl （%）	0.6	0.6	0.6	0.6
合计Total （%）	100	100	100	100
营养水平Nutrient levels
消化能Digestible energy （DE， MJ·kg^-1）	11.69	11.80	11.90	12.10
粗蛋白Crude protein （CP， %）	14.85	15.10	15.34	15.59
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber （NDF， %）	49.61	48.94	48.28	47.61
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber （ADF， %）	39.76	38.27	36.77	35.26
钙Ca （%）	0.55	0.55	0.55	0.55
磷P （%）	0.69	0.69	0.69	0.69

项目Items	时间Time （d）	对照组Group C	试验1组Group 1	试验2组Group 2	试验3组Group 3
体重 BW （kg）	1	27.66±1.35	27.66±1.32	28.33±1.31	28.06±1.28
	30	36.36±1.44	36.08±1.93	36.95±1.97	36.27±1.43
	60	43.35±2.52	43.23±2.25	44.55±2.48	43.41±2.21
平均日增重 ADG （g·d^-1）	1~30	290.00±41.77	280.56±83.55	287.65±91.03	273.61±47.27
	31~60	233.06±70.02	238.41±77.80	253.33±79.56	238.06±57.10
	1~60	261.53±37.51	259.48±77.61	270.49±81.95	255.83±44.03
平均日采食量 ADMI （g·d^-1）	1~30	1526.00±24.08ab	1469.48±67.32bc	1376.70±61.60c	1525.88±54.32a
	31~60	1614.17±29.60	1582.33±84.00	1578.22±84.41	1610.87±14.81
	1~60	1570.09±20.90ab	1525.90±24.43bc	1477.46±70.05c	1568.38±24.86a
料重比 F/G	1~30	5.26±0.08b	5.24±0.24b	4.79±0.21c	5.58±0.20a
	31~60	6.93±0.13a	6.64±0.35ab	6.23±0.33b	6.77±0.06a
	1~60	6.00±0.08ab	5.88±0.09b	5.46±0.26c	6.13±0.10a

项目Items	时间Time （d）	对照组Group C	试验1组Group 1	试验2组Group 2	试验3组Group 3
体重 BW （kg）	1	27.66±1.35	27.66±1.32	28.33±1.31	28.06±1.28
	30	36.36±1.44	36.08±1.93	36.95±1.97	36.27±1.43
	60	43.35±2.52	43.23±2.25	44.55±2.48	43.41±2.21
平均日增重 ADG （g·d^-1）	1~30	290.00±41.77	280.56±83.55	287.65±91.03	273.61±47.27
	31~60	233.06±70.02	238.41±77.80	253.33±79.56	238.06±57.10
	1~60	261.53±37.51	259.48±77.61	270.49±81.95	255.83±44.03
平均日采食量 ADMI （g·d^-1）	1~30	1526.00±24.08ab	1469.48±67.32bc	1376.70±61.60c	1525.88±54.32a
	31~60	1614.17±29.60	1582.33±84.00	1578.22±84.41	1610.87±14.81
	1~60	1570.09±20.90ab	1525.90±24.43bc	1477.46±70.05c	1568.38±24.86a
料重比 F/G	1~30	5.26±0.08b	5.24±0.24b	4.79±0.21c	5.58±0.20a
	31~60	6.93±0.13a	6.64±0.35ab	6.23±0.33b	6.77±0.06a
	1~60	6.00±0.08ab	5.88±0.09b	5.46±0.26c	6.13±0.10a

项目Items	对照组Group C	试验1组Group 1	试验2组Group 2	试验3组Group 3
总蛋白TP （g·L^-1）	71.40±16.33c	84.26±10.64b	86.64±9.25b	95.31±13.95a
白蛋白ALB （g·L^-1）	27.67±5.40b	32.01±4.17ab	32.01±3.05ab	33.62±5.28a
球蛋白GLB （g·L^-1）	43.73±11.33b	52.24±7.47ab	54.63±7.92a	61.69±11.65a
谷丙转氨酶GPT （U·L^-1）	15.24±6.99b	20.80±4.09ab	20.09±2.82ab	23.28±8.66a
谷草转氨酶GOT （U·L^-1）	119.42±30.62b	154.57±30.30a	157.17±36.58a	160.34±44.26a
碱性磷酸酶ALP （U·L^-1）	323.13±83.92	309.94±65.83	313.54±82.41	375.11±137.68
葡萄糖GLU （mmol·L^-1）	4.22±0.68	4.25±0.75	4.35±0.95	4.51±0.89
高密度脂蛋白HDL （mmol·L^-1）	0.75±0.20b	0.92±0.09ab	0.90±0.13ab	1.04±0.25a
低密度脂蛋白LDL （mmol·L^-1）	1.20±0.27	1.19±0.31	1.29±0.28	1.32±0.29
总胆固醇TCHOL （mmol·L^-1）	1.50±0.45b	1.77±0.21ab	1.85±0.38ab	2.10±0.51a
甘油三酯TG （mmol·L^-1）	0.70±0.26	0.70±0.24	0.74±0.22	0.72±0.26

菌酶协同发酵豆秸对湖羊生长性能、血清指标和瘤胃微生物的影响

Effects of soybean straw co-fermented with a bacterium-enzyme mixture on the growth performance， serum indexes， and rumen microorganisms of Hu sheep

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项目Items	对照组Group C	试验1组Group 1	试验2组Group 2	试验3组Group 3
超氧化物歧化酶SOD	21.44±1.29b	23.59±2.15b	24.57±4.03b	28.24±4.77a
过氧化氢酶CAT	2.17±0.17c	2.47±0.14b	3.12±0.14a	3.14±0.33a
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-PX	173.74±36.14d	202.81±25.34c	234.11±24.36b	264.61±6.25a

项目Items	对照组Group C	试验1组Group 1	试验2组Group 2	试验3组Group 3
免疫球蛋白A IgA	15.25±0.78d	17.28±0.55c	18.63±0.71b	19.64±1.37a
免疫球蛋白G IgG	127.47±10.26c	131.90±8.99c	147.88±6.71b	162.80±8.17a
免疫球蛋白M IgM	5.87±0.62c	5.68±0.62c	7.20±0.62b	8.31±1.10a

项目Items	对照组Group C	试验2组Group 2	P值P-value
粗蛋白表观消化率ADCP	54.00±0.17b	62.52±0.76a	0.039
中性洗涤纤维表观消化率ADNDF	59.06±1.66b	64.94±0.10a	0.020
酸性洗涤纤维表观消化率ADADF	51.34±4.00b	61.02±1.07a	0.049

项目Items	对照组Group C	试验2组Group 2	P值P-value
乙酸Acetic acid （mmol·L^-1）	210.74±94.51	225.51±39.32	0.151
丙酸Propionic acid （mmol·L^-1）	67.12±33.36	79.42±16.44	0.287
异丁酸Isobutyric acid （mg·mL^-1）	12.58±6.50b	12.82±1.46a	0.008
丁酸Butyric acid （mmol·L^-1）	32.37±15.05	27.43±5.46	0.251
戊酸Valeric acid （mmol·L^-1）	4.97±2.41a	4.48±0.72b	0.008
总挥发性脂肪酸（TVFA， mmol·L^-1）	348.11±156.16	368.91±62.40	0.177
pH	6.21±0.12	6.32±0.05	0.895
氨态氮NH₃-N （mg·dL^-1）	10.55±0.64b	14.31±1.12a	0.041

项目Items	对照组Group C	试验2组Group 2	P值P-value
Observed_otus指数Observed_otus index	1098.75±107.19	1040.25±177.25	0.486
Shannon指数Shannon index	8.40±0.22	7.93±0.67	0.343
Simpson指数Simpson index	0.9913±0.0021	0.9750±0.0278	0.486
Chao1指数Chao1 index	1132.78±133.81	1090.50±231.75	0.686
Goods_coverage指数Goods_coverage index	0.9980±0.0014	0.9970±0.0022	0.686

项目Items	对照组Group C	试验2组Group 2	P值P-value
拟杆菌门Bacteroidota	0.4551±0.1948b	0.6279±0.0470a	0.047
厚壁菌门Firmicutes	0.4006±0.1553a	0.2610±0.0158b	0.029
螺旋体门Spirochaetota	0.0039±0.0028	0.0041±0.0009	1.000
广古菌门Euryarchaeota	0.0602±0.0401	0.0434±0.0232	0.686
弯曲杆菌门Campylobacterota	0.0001±0.0001	0.0001±0.0001	1.000
疣微菌门Verrucomicrobiota	0.0050±0.0051	0.0036±0.0022	1.000
变形菌门Proteobacteria	0.0008±0.0003	0.0002±0.0002	0.057
纤维杆菌门Fibrobacterota	0.0040±0.0043	0.0030±0.0009	0.886
蓝藻菌门Cyanobacteria	0.0004±0.0005	0.0012±0.0011	0.200
其他Others	0.0472±0.0067	0.0365±0.0115	0.343
未知菌Unidentified_bacteria	0.0228±0.0156	0.0190±0.0227	0.686

项目Items	对照组Group C	试验2组Group 2	P值P-value
普雷沃氏菌属Prevotella	0.1706±0.1320	0.2001±0.0846	1.000
理研菌科RC9肠群Rikenellaceae_RC9_gut_group	0.1036±0.0391	0.1760±0.1062	0.200
甲烷短杆菌属Methanobrevibacter	0.0598±0.0395	0.0431±0.0230	0.686
解琥珀酸属Succiniclasticum	0.0464±0.0129	0.0541±0.0269	1.000
瘤胃菌科UCG-002 Ruminococcaceae_UCG-002	0.0384±0.0413	0.0090±0.0015	1.000
产乙酸糖发酵菌属Saccharofermentans	0.0250±0.0238	0.0090±0.0029	0.200
克里斯滕森菌科R-7 Christensenellaceae_R-7_group	0.0169±0.0209	0.0070±0.0022	1.000
丁酸弧菌属Butyrivibrio	0.0145±0.0220	0.0013±0.0005	0.114
瘤胃菌科NK4A214 Ruminococcaceae_ NK4A214_group	0.0147±0.0203	0.0036±0.0007	0.486
普雷沃氏菌科UCG-001 Prevotellaceae_UCG-001	0.0117±0.0070b	0.0294±0.0080a	0.029
其他Others	0.4985±0.0303	0.4674±0.0829	0.343

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