口腔-胃管采样法替代瘤胃瘘管接种用于体外批次发酵系统的验证研究

本研究针对瘤胃瘘管采样法在部分国家接受度下降的问题，探索了口腔-胃管采样法（OSS）作为体外瘤胃发酵接种替代方案的可行性。通过比较12种底物的发酵参数，发现OSS与标准方法（RFmix ）在干物质降解率、纤维降解率、气体产量（包括CH4 比例）、挥发性脂肪酸（VFA）和氨氮（NH3 ）等关键指标上无显著差异，且无底物×采样方法交互作用，证实OSS可作为符合伦理的可靠替代方案，为反刍动物研究提供新选择。

　　

在反刍动物营养研究中，获取具有代表性的瘤胃液（RF）作为体外发酵接种物至关重要。传统通过瘤胃瘘管采集RF的方法因动物福利问题在部分国家面临限制，而冷冻保存又会损害微生物活性。如何在不使用永久性瘘管的情况下获得高质量接种物，成为亟待解决的科学难题。法国农业食品与环境研究院（INRAE）联合圣马洛创新中心的研究团队在《Animal Feed Science and Technology》发表论文，系统评估了口腔-胃管采样法（OSS）的可行性，为这一困境提供了创新解决方案。

研究采用自动化ANKOM产气系统，通过3个月周期内9次发酵实验（涉及4头奶牛、3种采样方法、12种底物），对比了网胃采样（RF_ret
）、混合采样（RF_mix
）与OSS采样（RF_tub
）的效果。关键技术包括：1）设计200cm带不锈钢滤网的PVC采样管；2）采用三阶段饲喂方案（对照日粮-酸中毒日粮-恢复期）创造RF成分差异；3）近红外光谱（NIR）分析纤维降解率；4）气相色谱测定挥发性脂肪酸谱。

3.1 底物与采样方法无交互作用
通过线性混合模型分析，所有参数均未发现底物×采样方法的显著交互作用（P>0.05），表明不同采样方法对各类底物的发酵影响模式一致。例如高淀粉TMR（TMRA）始终表现出最高产气量，而富含单宁的百脉根（S）始终显示最低纤维降解率。

3.2 底物效应显著
底物类型对所有参数产生极显著影响（P<0.001）。酸中毒日粮期采集的RF使CH₄
比例降低33%（2.83%→1.94%），乙酸/丙酸比（A/P）从2.34降至2.26，印证了高精料日粮对甲烷菌的抑制作用。

3.3 采样方法差异有限
尽管OSS组（RF_tub
）初始pH显著高于瘘管采样组（7.32 vs 6.93），但关键参数如24小时产气量（132 vs 136 ml/g DM）、中性洗涤纤维降解率（IVNDFD 68.3% vs 69.0%）与标准方法无统计学差异。值得注意的是，OSS组异丁酸和异戊酸比例升高15%，提示可能存在更活跃的支链氨基酸脱氨作用。

3.4 饲喂周期持续影响
酸中毒日粮期结束后，即使恢复对照日粮，微生物群落仍未完全复原，表现为IVNDFD持续高于基线（69.4%→67.7%），印证了瘤胃微生物生态系统的"记忆效应"。

这项研究首次通过大规模底物验证，确立了OSS在体外发酵研究中的可靠性。其核心价值在于：1）伦理优势，符合3R原则（替代、减少、优化）；2）方法学突破，200mL初始弃液策略有效降低唾液污染；3）应用广度，涵盖从高纤维牧草（NDF 69.4%）到高淀粉日粮（TMRA）的完整底物谱系。正如作者强调，未来需进一步标准化采样深度（ ventral sac定位）和动物镇静程序，以提升数据可比性。该成果为面临动物实验伦理约束的研究团队提供了关键技术支撑，同时为开发新型甲烷抑制剂或蛋白质保护剂的体外筛选建立了方法学基础。