饲喂不同处理方式的玉米秸秆粗饲料对肉牛甲烷排放及瘤胃功能的影响

[目的]探究饲喂不同处理方式的玉米秸秆粗饲料对肉牛甲烷排放及瘤胃功能的影响。[方法]选取17月龄、平均体重(375±5)kg的健康草原红牛和延黄牛各3头,采用2×2双因素试验设计,分为2个阶段进行饲喂试验,每个阶段预饲期15 d,正饲期3 d;第1阶段草原红牛饲喂青贮玉米秸秆(QH组),延黄牛饲喂干玉米秸秆(JY组);第2阶段草原红牛饲喂干玉米秸秆(JH组),延黄牛饲喂青贮玉米秸秆(QY组)。记录试验牛的初重和末重以及采食量,计算平均日增重和干物质采食量;采用大型动物开放回流呼吸测热装置测定甲烷排放量;采集瘤胃液样品进行pH值以及氨态氮、瘤胃微生物蛋白、总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸含量测定,利用16S rDNA高通量测序技术分析瘤胃微生物区系,采用非靶向代谢组学技术分析瘤胃液代谢产物。[结果]①延黄牛的末重、平均日增重极显著(P<0.01)高于草原红牛,干物质采食量显著(P<0.05)低于草原红牛,甲烷排放量与草原红牛相比差异不显著(P>0.05);QH组和QY组的末重、平均日增重、干物质采食量极显著(P<0.01)高于JH组和JY组,甲烷排放量极显著(P<0.01)低于JH组和JY组。②草原红牛的瘤胃发酵参数指标与延边黄牛相比差异均不显著(P>0.05);与JH组和JY组相比,QH组和QY组的瘤胃液pH值,氨态氮、乙酸、丁酸含量,以及乙酸/丙酸比例极显著(P<0.01)降低,瘤胃微生物蛋白、总挥发性脂肪酸和丙酸含量极显著(P<0.01)升高。③4组肉牛的瘤胃微生物优势菌门均为厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门,这3个菌门的总相对丰度在73.75%~81.22%;肉牛品种、玉米秸秆不同处理方式,以及肉牛品种与玉米秸秆不同处理方式的交互作用对瘤胃微生物门水平物种的相对丰度均无显著(P>0.05)影响。与JH组和JY组相比,QH组和QY组瘤胃中解琥珀酸菌属、丁酸弧菌属和瘤胃球菌属的相对丰度极显著(P<0.01)升高,而梭菌属和普雷沃菌属的相对丰度则极显著(P<0.01)降低;肉牛品种、肉牛品种与玉米秸秆不同处理方式的交互作用对瘤胃微生物属水平的相对丰度均无显著(P>0.05)影响。④从不同组别肉牛瘤胃代谢物中共筛选出二级差异代谢物525个,其中,显著性差异二级代谢物10个;二级差异代谢物喹啉酸、延胡索酸、肾上腺皮质激素、L-谷氨酸、苯乳酸、左旋肉碱、邻苯二酚显著富集在9条通路上,其中,延胡索酸在色氨酸代谢、癌症的中心碳代谢、精氨酸生物合成和苯丙氨酸代谢通路上显著富集。瘤胃属水平微生物相对丰度与瘤胃液差异代谢物浓度之间的相关性分析显示,延胡索酸浓度与普雷沃菌属相对丰度呈极显著(P<0.001)负相关。[结论]饲喂青贮玉米秸秆粗饲料可以有效降低肉牛的甲烷排放量,提高日增重,改善瘤胃发酵功能,降低瘤胃中普雷沃菌属的相对丰度。饲喂青贮玉米秸秆粗饲料肉牛的低甲烷排放量与瘤胃液中延胡索酸浓度升高有关。