日粮精粗比对舍饲育肥牦牛瘤胃菌群结构、挥发性脂肪酸及其转运载体表达量的影响

[目的]本试验以舍饲育肥牦牛为研究对象,探究日粮精粗比对舍饲育肥牦牛瘤胃代谢的影响,期望为青海牦牛规模化、产业化和现代化养殖过程中日粮精粗比调控提供参考。[方法]对15头试验牛群进行分组,分别饲喂精粗(质量)比为3∶7(A组)、5∶5(B组)、7∶3(C组)的全混合日粮(total mixed ration,TMR)。饲喂90 d后于凌晨空腹屠宰,采集瘤胃液和瘤胃上皮组织,通过16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA,16S rRNA)高通量测序、气相色谱、RT-qPCR以及Western blot试验方法,探究不同精粗比日粮饲喂下,舍饲育肥牦牛瘤胃细菌菌群结构、瘤胃发酵参数以及瘤胃上皮中挥发性脂肪酸(VFA)转运载体表达量的变化。[结果]日粮精粗比显著影响瘤胃细菌菌群结构,随着精料占比升高,在门水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes)、螺旋体门(Spirochaetes)和黏胶球形菌门(Lentisphaerae)相对丰度显著上升(P<0.05),厚壁菌门(Firmicutes)和软壁菌门(Tenericutes)相对丰度显著下降(P<0.05);属水平上,随着精料比例提高,理研菌科RC9肠道群(Rikenellaceae RC9 gut group)、克里斯腾森菌科R7群(Christensenellaceae R7 group)、Saccharofermentans、产琥珀酸菌属(Succiniclasticum)和Lachnoclostridium相对丰度显著升高(P<0.05),C组牦牛瘤胃球菌属(Ruminococcus)和拟杆菌属(Bacteroides)相对丰度显著低于A组(P<0.05),B组和C组牦牛普氏菌属(Prevotella)、假丁酸弧菌(Pseudobutyrivibrio)和密螺旋体属(Treponema)相对丰度显著高于A组(P<0.05)。日粮精粗比对瘤胃pH值及VFA产量影响显著,精粗比上升显著下调瘤胃内容物pH值(P<0.05),乙酸浓度、乙酸浓度/丙酸浓度显著降低(P<0.05),丙酸、戊酸和总VFA浓度显著升高(P<0.05),与A、B组相比,C组丁酸和异丁酸浓度显著升高(P<0.05)。日粮精粗比对瘤胃上皮VFA转运载体表达量影响显著。随着日粮精料比例升高,腺瘤下调蛋白基因(DRA)、假定阴离子转运载体1基因(PAT1)、单羧酸转运载体1基因(MCT1)和单羧酸转运载体4基因(MCT4)在mRNA水平的相对表达量显著升高(P<0.05),而阴离子交换蛋白2基因(AE2)在mRNA水平和蛋白水平的相对表达量则显著下降(P<0.05),上述基因的蛋白表达趋势与mRNA的一致。随着日粮精粗比例升高,牦牛的生产性能,即平均日增重、饲料转化率、屠宰率也随之提高,且具有显著差异(P<0.05)。[结论]饲喂高精料日粮可提升牦牛瘤胃中非纤维素降解菌的相对丰度,使大量能量饲料和蛋白饲料快速转化为VFA,为机体供能。激活瘤胃上皮细胞中VFA转运载体,提高其表达量,加快VFA转运入血的速度,以提高脂肪代谢底物,最终达到快速育肥的效果。