紫象草调控山羊瘤胃功能与微生物组：促进生长性能与养分利用的机制研究

（编辑推荐）本研究通过2×2因子设计揭示紫象草（PN）显著提升山羊终末体重、日增重（ADG）及粗蛋白（CP）消化率，其富含的花青素通过优化瘤胃发酵参数（NH3-N、C3、TVFA）和抑制产甲烷菌群，为反刍动物营养调控提供新策略。

　　

摘要

紫象草（Pennisetum purpureum ‘Prince’）因其花青素（anthocyanins）呈现紫色叶片，这类黄酮类化合物具有抗氧化特性，可促进瘤胃微生物健康。研究采用24头初始体重18.50±2.06 kg的安哥拉-努比亚杂交公山羊，通过完全随机设计（CRD）分析紫象草（PN）与Pakchong-1象草（NP-1）的新鲜与青贮形式对山羊的影响。结果显示，新鲜PN组山羊的终末体重、日增重（ADG）、粗蛋白（CP）摄入量及氮利用率显著最高（p<0.05），瘤胃NH₃-N、丙酸（C₃）和总挥发性脂肪酸（TVFA）浓度显著提升，而乙酸/丙酸（C₂/C₃）比值最低。瘤微生物组分析表明，新鲜PN组丁酸弧菌（Butyrivibrio fibrisolvens）丰度最高，产甲烷菌和原虫数量显著降低。

引言

饲料成本占畜牧业生产的65-70%，热带地区优质饲料短缺制约生产。紫象草作为青贮替代品，其花青素具有抗菌、抗炎及代谢调节功能。本研究旨在探究紫象草对山羊生长性能、瘤胃发酵及微生物群的影响。

材料与方法

实验在泰国Suranaree大学进行，采用2×2因子设计（草种×形式）。山羊随机分为4组，饲喂60:40粗精比日粮。通过代谢笼收集粪便与尿液，分析营养成分、消化率及瘤胃参数。实时定量PCR检测微生物种群，HPLC测定花青素含量。

结果

饲料化学成分

青贮后PN的CP和花青素含量较新鲜形式下降，但快速乳酸发酵保留部分营养。

生长性能与消化率

新鲜PN组ADG达最高（p<0.05），CP消化率提升12.5%，氮保留率增加18%。NDF与ADF消化率在新鲜NP-1组最优，可能与纤维降解菌（Fibrobacter succinogenes）丰度相关。

瘤胃特性

新鲜PN组瘤胃pH稳定（6.75-7.00），NH₃-N峰值23.13 mg/dL，C₃占比提升至21.4%，TVFA浓度提高32%。产甲烷菌数量降低40%，原虫减少55%，与花青素抑制微生物膜功能有关。

微生物组

丁酸弧菌在新鲜PN组丰度最高（+300%），而纤维素降解菌（Ruminococcus flavefaciens）在NP-1组占优。

讨论

花青素通过糖苷键水解提供C₃合成底物，同步优化氮释放与碳水化合物发酵。低C₂/C₃比值减少甲烷生成，提升能量效率。微生物组调控表明，PN可能通过抗氧化途径增强瘤胃屏障功能。

结论

新鲜紫象草通过提升养分消化率、优化瘤胃发酵模式及调控微生物群落，成为改善山羊生长性能的理想饲料。青贮过程需进一步优化以减少营养损失。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论，专业术语如TVFA、ADG等均按原文格式标注。）