青贮饲料桑替代豆粕对肉羊血液指标、瘤胃发酵及瘤胃菌群的影响

doi:10.11686/cyxb2024426

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (10): 213-228.DOI: 10.11686/cyxb2024426

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青贮饲料桑替代豆粕对肉羊血液指标、瘤胃发酵及瘤胃菌群的影响

操鹏飞¹^,²(), 汪水平¹(), 黄桥深¹, 周世龙³, 罗专⁴, 任莹³, 刘勇², 李铁军², 汤少勋²^,⁵()

^1.西南大学动物科学技术学院，草食动物科学重庆市重点实验室，重庆 402460
^2.亚热带农业生态过程重点实验室，湖南省动物营养生理与代谢过程重点实验室，中国科学院亚热带农业生态研究所，湖南长沙 410125
^3.武汉轻工大学动物科学与营养工程学院，湖北武汉 430048
^4.浏阳市浏安农业科技综合开发有限公司，湖南长沙 410300
^5.中国科学院大学现代农业科学学院，北京 100039

收稿日期:2024-10-28 修回日期:2024-12-06 出版日期:2025-10-20 发布日期:2025-07-11
通讯作者: 汪水平,汤少勋
作者简介:wangshuiping1979@sina.com
E-mail： sxtang@isa.ac.cn
操鹏飞（1998-），男，安徽安庆人，在读硕士。E-mail：184204838@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划课题(2022YFD1300905);湖南省草食动物产业技术体系资助

Effects of substituting mulberry silage for soybean meal on blood indexes， rumen fermentation， and rumen bacteria of goats

Peng-fei CAO¹^,²(), Shui-ping WANG¹(), Qiao-shen HUANG¹, Shi-long ZHOU³, Zhuan LUO⁴, Ying REN³, Yong LIU², Tie-jun LI², Shao-xun TANG²^,⁵()

^1.Chongqing Key Laboratory of Herbivore Science，College of Animal Science and Technology，Southwest University，Chongqing 402460 China
^2.Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region，Hunan Provincial Key Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Process，Institute of Subtropical Agriculture，Chinese Academy of Sciences，Changsha 410125，China
^3.School of Animal Science and Nutritional Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430048，China
^4.Liuyang City Liuan Agricultural Science and Technology Comprehensive Development Co. ，LTD，Changsha 410300，China
^5.College of Advanced Agricultural Sciences，University of Chinese Academy of Science，Beijing 100039，China

Received:2024-10-28 Revised:2024-12-06 Online:2025-10-20 Published:2025-07-11
Contact: Shui-ping WANG,Shao-xun TANG

摘要/Abstract

摘要：

本试验旨在探究两种青贮饲料桑替代豆粕比例对湘东黑山羊血液生化指标、抗氧化指标、瘤胃发酵指标以及瘤胃细菌区系的影响。试验选取45只5~6月龄健康、体重相近［（18.2±1.6） kg］的湘东黑山羊公羊，随机分为3组，分别为对照组（CK组）、50%替代组（S₁组）和100%替代组（S₂组），预试期7 d，正试期55 d，每日晨饲前称取昨日剩料，每两周进行一次称重，在正试期54 d晨饲前对每头羊进行颈静脉采血，正试期54 d晨饲3 h后和55 d晨饲前采集口腔瘤胃液，用于测定血液指标、瘤胃发酵指标和瘤胃微生物组成。结果显示：S₁和S₂组的终末重（FBW）、平均日增重（ADG）和干物质采食量（DMI）均显著高于CK组（P<0.05）；S₂组的血清低密度脂蛋白（LDL-C）显著低于CK和S₁组（P<0.05），血清白蛋白（ALB）和胆碱酯酶（CHE）显著高于CK组（P<0.05）。另外S₁和S₂组的血清总抗氧化能力（T-AOC）均显著高于CK组（P<0.05），但S₂组的血清丙二醛（MDA）也显著高于CK组（P<0.05）。随着青贮饲料桑替代比例的增加，乙酸和异戊酸的摩尔比显著降低（P<0.05），丙酸和戊酸摩尔比随替代比例增加而上升。使用青贮饲料桑替代豆粕不会显著影响瘤胃微生物的Alpha多样性（P>0.05），3组优势菌门均为拟杆菌门和芽孢杆菌门，随青贮饲料桑替代比例的增加，芽孢杆菌门的丰度显著上升（P<0.05），拟杆菌门的丰度显著降低（P<0.05）。3组的优势菌属为Xylanibacter、丁酸弧菌、Segatella、解琥珀酸菌属、纤维杆菌属和Olivibacter。S₂组的丁酸弧菌显著高于CK和S₁组（P<0.05），Olivibacter显著低于CK和S₁组（P<0.05）。上述研究结果表明：使用青贮饲料桑替代豆粕可以改善动物机体的代谢，增强抗氧化能力，且不会影响瘤胃微生物的Alpha多样性，在反刍动物养殖中有很好的应用前景。

关键词: 青贮桑, 豆粕蛋白, 血液生化, 瘤胃微生物, 山羊

Abstract:

We investigated the effects on the blood biochemical indexes， antioxidant indexes， rumen fermentation indexes， and rumen bacteria of two different ratios of mulberry silage as a replacement for soybean meal in the diet of Xiangdong black goats. Forty-five healthy Xiangdong black goat rams aged 5-6 months with similar body weight （18.2±1.6 kg） were randomly divided into three groups： a control group （group CK）， a 50% replacement group （group S₁） and a 100% replacement group （group S₂）. The pre-test period was 7 days， and the formal experimental period was 55 days. The remaining feed from the previous day was weighed every morning before feeding and the goats were weighed every 2 weeks. On the morning of the 54^th day of the formal test period， blood samples were collected from the jugular vein of each goat. Rumen fluid was collected orally 3 hours after morning feeding on the 54^th day and before morning feeding on the 55^th day of the formal experimental period for the determination of blood indexes， rumen fermentation indexes， and rumen microbial composition. The results showed that the final body weight， average daily gain， and dry matter intake were significantly higher in the S₁ and S₂ groups than in the CK group （P<0.05）. The serum low density lipoprotein cholesterol concentration was significantly lower in group S₂ than in the CK group and group S₁（P<0.05）， and serum albumin and cholinesterase concentrations were significantly higher in group S₂ than in the CK group （P<0.05）. The total antioxidant capacity was significantly higher in groups S₁ and S₂ than in the CK group （P<0.05）， but the malondialdehyde content was significantly higher in group S₂ than in the CK group （P<0.05）. As the amount of mulberry protein in the diet increased， the molar ratio of acetic acid to isovaleric acid decreased significantly （P<0.05）， and the molar ratio of propionic acid to valeric acid increased. The replacement of soybean meal in the diet with mulberry silage did not affect the alpha diversity of rumen microorganisms （P>0.05）. The dominant taxa in the three groups were Bacteroidota and Bacillota. With increasing amounts of mulberry silage in the diet， the abundance of Bacillotaincreased significantly （P<0.05）， and the abundance of Bacteroidota decreased significantly （P<0.05）. The dominant bacteriain the threegroups were Xylanibacter， Butyrivibrio， Segatella，Succiniclasticum， Fibrobacter， and Olivibacter. The abundance of Butyrivibrio was significantly higher in group S₂ than in the CK group and group S₁ （P<0.05）， and that of Olivibacter was significantly lower in group S₂ than in the CK group and group S₁ （P<0.05）. These results show that replacing soybean meal with mulberry silage in the diet of goats improved their metabolism and increased their antioxidant capacity without affecting the alpha diversity of their rumen microorganisms. Therefore， this resource has promising applications in ruminant breeding.

Key words: silage mulberry, soybean protein, blood biochemistry, rumen microorganism, goat

操鹏飞, 汪水平, 黄桥深, 周世龙, 罗专, 任莹, 刘勇, 李铁军, 汤少勋. 青贮饲料桑替代豆粕对肉羊血液指标、瘤胃发酵及瘤胃菌群的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(10): 213-228.

Peng-fei CAO, Shui-ping WANG, Qiao-shen HUANG, Shi-long ZHOU, Zhuan LUO, Ying REN, Yong LIU, Tie-jun LI, Shao-xun TANG. Effects of substituting mulberry silage for soybean meal on blood indexes， rumen fermentation， and rumen bacteria of goats[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2025, 34(10): 213-228.

图/表 12

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项目 Items	日粮处理 Diet treatment （干物质基础 Dry matter basis）
项目 Items	CK	S₁	S₂
日粮组成Diet composition
玉米Corn （g·kg^-1）	258.6	244.8	194.8
麦麸Wheat bran （g·kg^-1）	44.0	128.9	251.9
青贮饲料桑Mulberry silage （g·kg^-1）	0.0	268.0	500.0
豆粕Soybean meal （g·kg^-1）	147.0	73.5	0.0
稻草Straw （g·kg^-1）	500.0	232.0	0.0
碳酸钙CaCO₃ （g·kg^-1）	7.0	3.5	1.3
磷酸氢钙CaHPO₃ （g·kg^-1）	18.5	24.2	26.9
食盐NaCl （g·kg^-1）	5.0	5.0	5.0
^1）预混料Permix （g·kg^-1）	20.0	20.0	20.0
总计 Total （g·kg^-1）	1000.0	1000.0	1000.0
营养水平Nutritional levels
^2）代谢能 Metabolizable energy （ME， MJ·kg^-1）	8.68	8.75	8.70
粗蛋白Crude protein （CP， g·kg^-1）	116.0	116.0	116.0
中性洗涤纤维 Neutral detergent fibre （NDF， g·kg^-1）	415.8	380.4	356.5
酸性洗涤纤维 Acid detergent fibre （ADF， g·kg^-1）	267.5	253.7	243.9
钙 Ca （g·kg^-1）	10.0	14.0	17.2
磷 P （g·kg^-1）	6.4	9.0	11.0
钙磷比 Ca∶P	1.56	1.56	1.56

项目 Items	日粮处理 Diet treatment （干物质基础 Dry matter basis）
项目 Items	CK	S₁	S₂
日粮组成Diet composition
玉米Corn （g·kg^-1）	258.6	244.8	194.8
麦麸Wheat bran （g·kg^-1）	44.0	128.9	251.9
青贮饲料桑Mulberry silage （g·kg^-1）	0.0	268.0	500.0
豆粕Soybean meal （g·kg^-1）	147.0	73.5	0.0
稻草Straw （g·kg^-1）	500.0	232.0	0.0
碳酸钙CaCO₃ （g·kg^-1）	7.0	3.5	1.3
磷酸氢钙CaHPO₃ （g·kg^-1）	18.5	24.2	26.9
食盐NaCl （g·kg^-1）	5.0	5.0	5.0
^1）预混料Permix （g·kg^-1）	20.0	20.0	20.0
总计 Total （g·kg^-1）	1000.0	1000.0	1000.0
营养水平Nutritional levels
^2）代谢能 Metabolizable energy （ME， MJ·kg^-1）	8.68	8.75	8.70
粗蛋白Crude protein （CP， g·kg^-1）	116.0	116.0	116.0
中性洗涤纤维 Neutral detergent fibre （NDF， g·kg^-1）	415.8	380.4	356.5
酸性洗涤纤维 Acid detergent fibre （ADF， g·kg^-1）	267.5	253.7	243.9
钙 Ca （g·kg^-1）	10.0	14.0	17.2
磷 P （g·kg^-1）	6.4	9.0	11.0
钙磷比 Ca∶P	1.56	1.56	1.56

项目 Items	日粮处理 Diet treatment			标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	CK	S₁	S₂	标准误 SEM	P值 P-value
初始重 Initial body weight （IBW， kg）	18.3	18.0	18.5	0.43	0.643
终末重 Final body weight （FBW， kg）	21.2b	22.4ab	22.5a	0.28	0.002
平均日增重 Average daily gain （ADG， g·d^-1）	45.8b	65.3a	67.7a	4.36	0.002
干物质采食量 Dry matter intake （DMI， g·d^-1）	607.0c	788.0b	893.0a	137.41	0.002
料重比 Feed/gain （F/G）	15.7a	12.5b	14.3a	0.80	0.040

项目 Items	日粮处理 Diet treatment			标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	CK	S₁	S₂	标准误 SEM	P值 P-value
初始重 Initial body weight （IBW， kg）	18.3	18.0	18.5	0.43	0.643
终末重 Final body weight （FBW， kg）	21.2b	22.4ab	22.5a	0.28	0.002
平均日增重 Average daily gain （ADG， g·d^-1）	45.8b	65.3a	67.7a	4.36	0.002
干物质采食量 Dry matter intake （DMI， g·d^-1）	607.0c	788.0b	893.0a	137.41	0.002
料重比 Feed/gain （F/G）	15.7a	12.5b	14.3a	0.80	0.040

项目 Items	日粮处理 Diet treatment			标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	CK	S₁	S₂	标准误 SEM	P值 P-value
葡萄糖 Glucose （GLU， mmol·L^-1）	3.71	3.89	4.31	0.186	0.081
胆固醇 Cholesterol （CHOL， mmol·L^-1）	2.35	2.34	2.12	0.121	0.297
甘油三酯 Triacylglycerol （TG， mmol·L^-1）	0.527	0.502	0.593	0.043	0.307
低密度脂蛋白 Low density lipoprotein cholesterol （LDL-C， μmol·L^-1）	0.827a	0.825a	0.552b	0.060	0.002
高密度脂蛋白 High density lipoprotein cholesterol （HDL-C， μmol·L^-1）	1.48	1.52	1.51	0.082	0.919
脂肪酶 Lipase （LIP， U·L^-1）	16.0	14.6	16.4	0.843	0.280
总蛋白 Total protein （TP， g·L^-1）	89.6	90.8	91.1	3.052	0.936
白蛋白 Albumin （ALB， g·L^-1）	38.6b	41.8ab	44.1a	1.261	0.012
血尿素氮 Blood urine nitrogen （BUN， mmol·L^-1）	7.42	7.42	8.00	0.225	0.488
血氨 Blood ammonia （BA， μmol·L^-1）	144.0a	116.0b	104.0b	4.813	0.007
胆碱酯酶 Cholinesterase （CHE， U·L^-1）	186.0b	200.0ab	217.0a	4.335	0.017
谷草转氨酶Aspartate transaminase （AST， U·L^-1）	96.4	118.3	108.1	10.715	0.362
谷丙转氨酶Alanine aminotransferase （ALT， U·L^-1）	28.5	28.5	28.7	1.320	0.992

青贮饲料桑替代豆粕对肉羊血液指标、瘤胃发酵及瘤胃菌群的影响

Effects of substituting mulberry silage for soybean meal on blood indexes， rumen fermentation， and rumen bacteria of goats

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日粮处理 Diet treatment	采集时间 Acquisition time	pH	总挥发性脂肪酸 Total volatile fatty acid （TVFA， mmol·L^-1）	挥发性脂肪酸摩尔百分比 Molar percentage of volatile fatty acids （%）						乙丙比 Acetate acid∶propionate acid （A∶P）	氨态氮 NH₃-N （mmol·L^-1）
日粮处理 Diet treatment	采集时间 Acquisition time	pH	总挥发性脂肪酸 Total volatile fatty acid （TVFA， mmol·L^-1）	乙酸 Acetate acid	丙酸 Propionate acid	异丁酸 Isobutyrate acid	丁酸 Butyrate acid	异戊酸 Isovalerate acid	戊酸 Valerate acid	乙丙比 Acetate acid∶propionate acid （A∶P）	氨态氮 NH₃-N （mmol·L^-1）
CK	0H	7.58	34.0	66.4	16.1	2.28	11.4	2.94	0.89	4.18	9.59
CK	3H	6.88	56.5	65.5	17.7	1.23	12.8	1.61	1.18	3.72	10.72
S₁	0H	7.53	32.9	66.7	15.7	2.18	12.8	2.62	0.99	4.31	8.63
S₁	3H	7.06	60.7	61.8	21.6	1.25	12.8	1.37	1.46	2.93	9.94
S₂	0H	7.63	32.9	68.2	13.8	1.93	12.9	2.18	0.92	5.00	5.94
S₂	3H	6.88	63.2	56.9	26.3	0.92	12.9	1.37	1.63	2.19	12.01
分析Analyse	标准误 SEM	0.038	2.000	0.492	0.543	0.068	0.221	0.081	0.040	0.114	0.325
主效应 Main effects
日粮处理 Diet treatment
CK		7.23	45.1	65.8A	17.0B	1.76A	12.2	2.28A	1.03B	3.92	10.16
S₁		7.30	46.8	64.2B	18.2B	1.78A	12.6	2.04B	1.20A	3.71	9.22
S₂		7.25	50.0	62.3C	20.3A	1.40B	13.0	1.76C	1.29A	3.61	8.95
采集时间 Acquisition time
0H		7.58A	33.0B	67. 0A	15.1B	2.17A	12.25	2.62A	0.90B	4.53A	8.04B
3H		6.94B	61.5A	61.3B	21.8A	1.14B	12.86	1.45B	1.43A	2.97B	10.86A
P值 P-value	日粮处理Diet treatment	0.205	0.269	<0.010	<0.010	<0.010	0.349	<0.010	0.010	0.085	0.236
	采集时间Acquisition time	<0.010	<0.010	<0.010	<0.010	<0.010	0.183	<0.010	<0.010	<0.010	<0.010
	日粮处理×采集时间Diet treatment×acquisition time	<0.010	0.155	<0.010	<0.010	0.877	0.458	0.007	0.017	<0.010	<0.010

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项目 Items	日粮处理 Diet treatment			标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	CK	S₁	S₂	标准误 SEM	P值 P-value
总抗氧化能力 Total antioxidant capacity （T-AOC， μmol·mL^-1）	17.54b	28.03a	28.05a	1.08	<0.01
超氧化物歧化酶 Superoxide dismutase （SOD， U·mL^-1）	28.00	41.18	35.46	2.31	0.07
丙二醛Malondialdehyde （MDA， nmol·mL^-1）	1.22b	1.94ab	2.56a	0.22	0.03
谷胱甘肽过氧化物酶Glutathione peroxidase （GSH-Px， μg·mL^-1）	150.43	134.59	148.62	3.77	1.86

项目 Items	日粮处理 Diet treatment			标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	CK	S₁	S₂	标准误 SEM	P值 P-value
总抗氧化能力 Total antioxidant capacity （T-AOC， μmol·mL^-1）	17.54b	28.03a	28.05a	1.08	<0.01
超氧化物歧化酶 Superoxide dismutase （SOD， U·mL^-1）	28.00	41.18	35.46	2.31	0.07
丙二醛Malondialdehyde （MDA， nmol·mL^-1）	1.22b	1.94ab	2.56a	0.22	0.03
谷胱甘肽过氧化物酶Glutathione peroxidase （GSH-Px， μg·mL^-1）	150.43	134.59	148.62	3.77	1.86