水培小麦苗膳食补充对绵羊瘤胃发酵、肉品质及菌群多样性的优化效应与机制研究

本综述系统评估了水培小麦苗（HWS）替代基础日粮对湖羊瘤胃发酵特性、屠宰性能、肉品质及微生物多样性的影响。研究表明，15% HWS替代可显著提升瘤胃氨氮（NH3-N）浓度、眼肌面积和熟肉率，优化挥发性脂肪酸（VFA）谱，并通过调节普雷沃菌属（Prevotella）和琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）等核心菌群实现经济效益最大化。

　　

引言

粗饲料在反刍动物生产体系中具有关键地位，其质量直接影响生长性能和健康发育。随着集约化养殖需求增长，优质粗饲料资源短缺问题日益突出。水培小麦苗（HWS）作为一种可持续饲料资源，通过水培7天培育而成，具有高营养价值（粗蛋白15.83%，粗脂肪4.74%，木质素仅2.3%）和优异适口性。其生产具备周年可持续性、节约耕地和水资源等优势，但高水分含量（≥80%）和生产成本需谨慎评估。研究表明，HWS富含维生素C、α-生育酚、γ-生育酚、β-胡萝卜素和阿魏酸等生物活性物质，通过优化发芽时间可增强抗氧化能力。

材料与方法

实验采用完全随机设计，将50头4月龄健康湖羊公羔（初始体重27.93±2.16 kg）分为5组：对照组（CON）饲喂基础日粮，实验组分别以5%（T5）、10%（T10）、15%（T15）和20%（T20）HWS替代基础日粮（干物质基础）。试验期70天，含10天适应期和60天正式期。每日采集HWS和饲料样品，测定常规营养成分。瘤胃液通过口腔采样器收集，测定pH、NH₃-N和挥发性脂肪酸（VFA）。屠宰后采集背最长肌，分析肉品质、氨基酸和脂肪酸组成。微生物DNA通过16S rDNA测序分析。

结果

瘤胃发酵参数

HWS替代线性增加瘤胃NH₃-N浓度（P < 0.01），T15组显著高于CON（P < 0.01）。乙酸浓度随HWS添加线性上升（P < 0.05），乙酸/丙酸比值呈下降趋势。

微生物多样性

优势菌门为拟杆菌门（Bacteroidota，55.06%）和厚壁菌门（Firmicutes，34.45%），优势属为普雷沃菌属（Prevotella，16.25%）和琥珀酸弧菌属（Succinivibrio，7.70%）。Alpha多样性指数无显著差异，PCoA分析显示组间微生物群落结构未显著分离（R = 0.080, P = 0.081）。

屠宰性能与经济效益

HWS添加二次提升宰前活重和胴体重（P < 0.05），线性提高屠宰率和眼肌面积（P < 0.01）。T15组眼肌面积显著大于其他组（P < 0.01）。经济效益分析显示，所有HWS组净利润均高于CON，T15组达到峰值。

肉品质特性

水损失率在T10和T15组显著降低（P < 0.05），熟肉率在所有HWS组显著升高（P < 0.01）。肌苷酸（IMP）含量在T20组显著下降（P < 0.05）。十七烷酸（C17:0）含量在HWS组间存在差异（P < 0.05）。

氨基酸与脂肪酸组成

氨基酸组成无显著变化，但T5和T15组的必需氨基酸（EAA）、非必需氨基酸（NEAA）和总氨基酸（TAA）数值较高。多不饱和脂肪酸（PUFA）含量呈二次增加（P < 0.05）。

相关性分析

瘤胃pH与韦荣球菌科UCG_001（Veillonellaceae_UCG_001）正相关（P < 0.05）。乙酸浓度与NK4A214_group负相关（P < 0.05）。十七烷酸含量与普雷沃菌科UCG_001（Prevotellaceae_UCG_001）正相关（P < 0.05）。

讨论

NH₃-N浓度升高可能与HWS蛋白质降解性增强和纤维分解菌（如Ruminococcus）活性提升有关。乙酸增加源于HWS可溶性纤维促进纤维分解菌发酵。微生物群落结构稳定性表明HWS主要通过调节特定功能菌属（如Succinivibrio和Veillonella）而非整体群落拓扑结构发挥作用。屠宰性能改善与HWS高消化性和瘤胃发酵优化相关，丙酸等VFA为肌肉生长提供能量底物。肉品质特性变化可能与HWS中黄酮类化合物影响细胞膜通透性和钙离子转运有关。IMP下降可能源于pH依赖的酶解途径加速。C17:0积累与瘤胃丙酸代谢增强和微生物脱氨作用相关。PUFA的二次响应可能与HWS多酚保护不饱和脂肪酸免受微生物氢化有关。

结论

15% HWS替代可优化湖羊瘤胃发酵、微生物组成和背最长肌品质，实现最佳经济效益。更高替代比例（20%）会负面影响屠宰性能和肌苷酸合成。普雷沃菌科_UCG_001丰度增加可能通过微生物代谢功能促进十七烷酸合成。推荐15% HWS作为湖羊育肥期理想添加比例，尤其适用于寒冷地区、季节性缺水区域和集约化养殖系统。