《Veterinary Sciences》：Effects of Neltuma spp. Pod Inclusion on In Vitro Ruminal Fermentation Kinetics, Ruminal Metabolic Activity Indicators, and Digestive Health in Sheep
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在半干旱地区的旱季，牧场变得稀缺且营养品质低下。这些条件会损害绵羊的消化生理和瘤胃健康。因此，采食高纤维且缺乏氮的粗饲料会导致消化效率降低。评估非常规地方资源，如Neltuma spp.（牧豆树属）的荚果，对于确定其优化发酵动力学而不破坏瘤胃生态系统的能力至关
在半干旱地区的旱季，牧场变得稀缺且营养品质低下。这些条件会损害绵羊的消化生理和瘤胃健康。因此，采食高纤维且缺乏氮的粗饲料会导致消化效率降低。评估非常规地方资源，如Neltuma spp.（牧豆树属）的荚果，对于确定其优化发酵动力学而不破坏瘤胃生态系统的能力至关重要。本研究的目的是评估用来自墨西哥萨卡特卡斯州三个地理区域的递增水平（20%、40%和60%）的Neltuma spp.荚果替代商品饲料，对以绵羊瘤胃液测定的体外瘤胃发酵动力学、微生物活性参数和消化健康指标的影响。研究人员从萨卡特卡斯州的三个区域采集了Neltuma spp.荚果样品，并使用商品饲料和粉碎的Neltuma spp.荚果按80:20、60:40和40:60的比例制备混合物，对这些混合物进行了常规营养成分分析；采用适应商品饲料日粮的多塞特公羊的瘤胃液接种物进行体外发酵。在48小时孵育期间，每6小时监测气体压力、氨态氮浓度和pH值。采用主成分分析、方差分析和Tukey均值比较检验来评估荚果添加水平和产地的影响。前两个主成分解释了总变异的99.08%，表明纤维组分与非纤维碳水化合物含量之间存在相关性。所有处理的体外瘤胃发酵均随时间呈上升趋势；中等荚果添加水平（20%）的混合物获得了最高的产气量。所有处理的氨态氮谱均显示逐渐增加。随着碳水化合物降解过程的进行，发酵pH值逐渐下降。研究得出结论，添加20%和40%的Neltuma spp.荚果，特别是来自中部地区的荚果，是一种可行的营养策略，可改善绵羊在旱季的能量和蛋白质摄入。
研究背景与目的
在墨西哥萨卡特卡斯州等半干旱地区，旱季牧草匮乏且营养价值低，导致绵羊消化生理受损，瘤胃健康受到威胁。高纤维、低氮的粗饲料降低了消化效率。为解决这一问题，研究人员评估了一种非常规地方资源——牧豆树属（Neltuma spp.）荚果作为替代饲料的潜力。已有研究表明，牧豆荚果富含可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）以及酚类化合物等次级代谢产物，其推荐添加量为干物质的10%至40%。然而，不同产地荚果的营养成分差异及其对瘤胃发酵的具体影响尚不明确。本研究旨在评估用来自萨卡特卡斯州北部、中部和南部三个地理区域的Neltuma spp.荚果，以20%、40%和60%的水平替代商品饲料后，对绵羊体外瘤胃发酵动力学、产气参数和微生物活性的影响。
关键技术方法概述
研究人员首先从萨卡特卡斯州三个气候和土壤条件不同的区域（北部、中部和南部）采集牧豆荚果样品，每个区域9份样品混合以确保均一性。将荚果粉碎过1毫米筛后进行常规营养成分分析，包括非纤维碳水化合物（NFC）、粗蛋白（CP）以及中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）。随后，利用适应商品饲料的两只多塞特公羊获取瘤胃液接种物，采用体外产气技术，在39℃厌氧条件下孵育48小时，每6小时记录气体压力（转换为累积产气量）、氨态氮（NH3-N）浓度和pH值。统计分析采用主成分分析（PCA）、方差分析（ANOVA）和Tukey多重比较检验。
主要研究结果
常规营养成分分析（表2）
研究发现，随着牧豆荚果添加比例的增加，饲料中的纤维组分（NDF和ADF）含量升高，而非纤维碳水化合物（NFC）含量相应降低。来自北部和南部的荚果表现出较高的纤维含量，而中部荚果则显示出更优的营养平衡，其粗蛋白（CP）和总可消化养分（TDN）含量更高。
主成分分析（PCA）（图1）
PCA结果显示，前两个主成分解释了99.08%的总变异。PC1（73.87%）主要区分了纤维组分（DM、ADF、NDF）与非纤维碳水化合物（NFC），证实了二者之间的负相关关系。PC2（25.21%）则与蛋白质和能量品质变量（CP、TDN、维持净能NME、增重净能NEG）相关。中部荚果及其混合处理位于图中上部象限，显示出与蛋白质和能量指标的强关联；而北部和南部荚果则偏向右侧，与高纤维含量密切相关。
体外累积产气量
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北部地区（图2，表3）：所有处理组的产气量均随时间增加。混合饲料与北部荚果80:20的处理组（FNP 80-20%）表现出最高的累积产气量（平均值27.01 mL/g DM），显著高于纯荚果组（NP，17.25 mL/g DM）和商品饲料组（23.62 mL/g DM）。
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中部地区（图3，表4）：中部荚果的80:20混合处理组（FCP 80-20%）同样获得最高产气量（平均值27.23 mL/g DM），且所有处理组间均存在统计学显著差异。商品饲料组的产气曲线斜率最陡，显示其发酵速率快。
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南部地区（图4，表5）：南部荚果的80:20混合处理组（FSP 80-20%）表现最佳（平均值27.17 mL/g DM），而60:40和40:60混合处理组与商品饲料组无显著差异。
氨态氮浓度与pH动态（图5）
所有含底物的处理组中，氨态氮浓度均呈现持续上升趋势，并在48小时达到峰值（15-18 mM），远高于维持微生物蛋白合成所需的最低阈值（3.6 mM）。纯瘤胃液对照组氨浓度则在6小时后急剧下降至接近零。pH值方面，所有处理组随发酵时间延长而逐渐下降，但在整个实验期间均维持在6.5至6.8的安全范围内，未低于抑制纤维素分解菌的临界点（6.2）。其中，60%荚果添加量的处理组在48小时时pH值最低，这与氨态氮峰值同时发生。
讨论与结论
讨论部分指出，牧豆荚果的营养成分受收获条件和物候期影响显著。本研究中荚果的NDF（42.5%）和ADF（32.5%）含量低于联合国粮农组织（FAO）报道的平均值，这有利于提高能量利用率。中部荚果因其较低的纤维含量和较高的CP、NFC含量，在体外发酵中展现出最优性能，其80:20和60:40的混合处理组能够有效同步能量与蛋白质供应，促进瘤胃微生物生长。氨态氮的积累表明蛋白降解速度快于微生物利用速度，这在静态系统中可能意味着氮损失，但在体内条件下需进一步评估。尽管60%添加量导致pH下降最为明显，但仍处于安全范围，表明临床或亚临床酸中毒风险较低。研究也承认了未直接定量单宁等次级代谢产物的局限性。
研究结论：牧豆荚果（Neltuma spp.）在营养品质和体外瘤胃发酵潜力上存在显著的地区差异，是萨卡特卡斯州半干旱地区反刍动物的一种天然粗饲料资源。添加20%至40%来自中部地区的Neltuma spp.荚果，可促进适合绵羊的体外发酵模式。这一优异表现直接归因于其优越的常规营养成分谱，即较低的NDF和ADF浓度，较高的CP和NFC可用性，以及优化的产气量、持续的氨态氮供应和安全的pH范围。这些结果支持在旱季将Neltuma spp.荚果作为一种安全的营养管理策略，以防止绵羊的代谢失衡；但建议开展体内研究以评估过瘤胃速率和自由采食量。
