早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊生长性能、盲肠短链脂肪酸含量和菌群多样性的影响

李永洙 杨 燕 金太花 韩照清 井文倩 魏明吉 李富宽 吕慎金*

(1.临沂大学 农林科学学院，山东 临沂276000；2.临沂市农业科学院，山东 临沂 276012)

盲肠作为反刍动物后肠道，是补偿消化过瘤胃纤维物质的重要部位。盲肠内富含有种类繁多的微生物，它们通过参与能量、碳水化合物、脂肪和氨基酸等营养物质代谢来影响宿主的生长发育。因此，在瘤胃功能尚未健全的羔羊生长阶段，盲肠起到重要的发酵作用。研究者们在对羊和兔等动物盲肠微生物多样性研究中均发现，此部位拥有大量与消化纤维素相关的菌群，这些菌群多样性变化影响短链脂肪酸(Shortchain fatty acids，SCFA)含量，而SCFA产生的酸性环境能够抑制肠道中病原菌的生长，消化道前端未消化的纤维素性物质是肠道后端细菌发酵的物质来源，其主要的发酵产物SCFA能够通过刺激上皮细胞的增殖来促进盲肠的发育。因此，反刍、草食动物盲肠菌落多样性研究在近年来颇受关注。

沂蒙黑山羊是山东省肉皮绒兼用的地方优良品种，具有耐粗饲、适应性好、抗病力强、板皮优等优点，但是也具有生长速度缓慢，母羊空怀期长等缺点。因此，早期断奶对缩短沂蒙黑山羊母羊哺乳周期，提高繁殖率，降低培育成本等方面具有重要意义。沂蒙黑山羊一般3～4月龄进行断奶，断奶方法多采用一次性断开，而为了母羊实施高效高频繁殖，采取40 d左右进行早期断奶，早期断奶后哺喂代乳粉或者人工乳等措施，而早期哺喂代乳粉对25 d 后羔羊瘤胃微生物区系的变化明显，但羔羊早期断奶对盲肠部位菌群多样性以及SCFA含量研究尚末见报道，尤其第8天早期断奶对山羊生长、盲肠菌群定植以及SCFA含量相关性研究更是鲜有报道。围绕这些问题，本研究采用高通量测序技术分析早期断奶的沂蒙黑山羊盲肠细菌多样性与营养物质代谢和肠道健康之间的关系，为早期断奶羔羊饲养管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及试验设计

试验于2018年10月—2019年4月在山东省临沂市沂南县龙吟庄园黑山羊养殖专业合作社进行。选用0 d沂蒙黑山羊羔羊36只(初生重(1.84±0.86)kg，均为公羊)，随机分为2组，每组6个重复，每个重复3只，重复之间体重接近。B组为母乳组，随母羊哺乳，R组为代乳粉组，于8 d起断奶，10 d 完全哺喂代乳粉，两组所有羔羊15 d起补饲开食料直至75 d试验结束。期间于8、10、15、25、45和75 d时分别在各组随机选取体重相近的3只羊进行屠宰、收集盲肠内容物样品。屠宰前禁食、禁水16 h。

1.2 试验饲粮

试验所需代乳粉和开食料均由中国农业科学院饲料研究所提供，代乳粉组成参照我国发明专利ZL201210365927.6。其营养水平见表1，母乳营养成分见表2。

表1 代乳粉和开食料组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Nutrient levels of milk replacer and creep feed of starters(DM basis)

项目Item代乳粉Milkreplacer开食料Creepfeed玉米/%Corn53.00豆粕/%Soybeanmeal27.00原料Ingredient小麦麸/%Wheatbran6.00预混料/%Premix①4.00苜蓿草粉/%Alfalfameal10.00合计/%Total100.00干物质/%DM97.5886.59粗蛋白/%CP15.4020.80消化能/(MJ/kg)DE②11.1414.07CP/DE/(g/MJ)15.6013.90营养水平Nutritionlevel粗脂肪/%EE15.433.77粗灰分/%Ash14.528.52粗纤维/%CF5.03钙/%Ca1.020.95磷/%P0.660.70

①预混料为每千克饲粮提供。

The premix provided the following per kg of diets.V 12 000 IU, V 2 000 IU, V 30 IU, Cu(as copper sulfate)12 mg, Fe(as ferrous sulfate)64 mg, Mn(as manganese sulfate)56 mg, Zn(as zinc sulfate)60 mg, I(as potassium iodide)1.2 mg, Se(as sodium selenite)0.4 mg。

②营养水平除消化能为计算值外均实测值，下同。

Nutrient levels were measured values except for DE.The same below.

表2 沂蒙黑山羊母乳不同阶段的营养及活性物质水平

Table 2 Nutrient and active substance levels in different stages of Yimeng black sheep breast milk

项目Item10d45d75d干物质/%DM14.6413.2812.78消化能/(MJ/kg)DE3.172.642.27粗蛋白质/%CP5.723.723.10CP/DE/(g/MJ)18.0014.1013.70粗脂肪/%EE7.255.323.75粗灰分/%Ash1.210.890.67钙/(mg/100g)Ca149.15128.83117.24总磷/(mg/100g)TP121.6496.2778.05乳糖/%Lactose4.624.183.20类胰岛素因子/(ng/mL)IGF-12.872.041.12表皮细胞生长因子/(ng/mL)EGF30.4521.2816.64超氧化物歧化酶/(μg/mL)SOD17.6211.248.81

1.3 测定泌乳量、日粮以及饲养管理方法

1

.

3

.

1

体重、泌乳量、采食量的测定

测定8、10、15、25、45和75 d时晨8:00空腹时体重，根据各阶段的始末体重计算平均日增重(ADG)。并各日龄节点当天每次羔羊吮吸母乳前后的体重变化，计为母羊的平均泌乳量。羔羊吮吸母乳后离开母羊，放回羔羊舍并给于准确称量开食料，喂料时间为9:00—第二天9:00，记录投料量及后1天的剩料量，计算羔羊开食料采食量和干物质采食量(DMI)，根据各阶段始末体重计算饲料转化率(F/G)。

1

.

3

.

2

母乳、代乳粉和开食料营养成分分析

依据常规分析法测定母乳、代乳粉以及开食料中相关营养成分。另外，母乳活性物质中类胰岛素因子(IGF-1)、表皮细胞生长因子(EGF)、超氧化物歧化酶(SOD)均采用双抗体夹心生物素-亲和素酶联免疫吸附试验(ABC-ELISA)，两种生长因子试剂盒均为美国R&D公司进口分装试剂盒。采用DNM-9602G型酶标分析仪测定吸光度，检测波长为450 nm，具体操作方法严格按照试剂盒说明书操作。

1

.

3

.

3

饲养管理

将试验羔羊打上耳号，在通风、光线良好的半开放式圈舍中单笼饲养。R组羔羊0～7 d随母羊哺乳，8 d时开始由母羊哺乳逐渐过渡到饲喂代乳粉，至10 d时与母羊分开，完全饲喂代乳粉。代乳粉饲喂前用煮沸后冷却至50 ℃的热水按代乳粉∶水=1∶5 冲泡，再冷却至(40±1)℃饲喂。每次饲喂后及时用干净的毛巾将羔羊嘴边的乳液擦拭干净。羔羊均于15 d开始训练采食相同的开食料，自由采食和饮水。

1.4 样品的采集及处理

各日龄段完成各项指标测定后，当日16:00禁食、禁水，次日8:00屠宰。屠宰时采用颈静脉放血，屠宰并打开腹腔，分割出盲肠后立即结扎，将盲肠置于无菌操作台上，提取内容物，并放入-80 ℃保存备用。在10、45和75 d羔羊哺乳前收集 60 mL 母乳，以6 000 r/min速度，4 ℃离心20 min，弃去上层乳脂和沉淀物，取上清液至-80 ℃冰箱冻存，备用。

1.5 盲肠内容物SCFA含量测定

参照Xiao等方法，取0.1 g左右盲肠内容物，置于1.5 mL离心管中，加入9倍体积(mL)的超纯水，混匀后12 000 r/min离心10 min，取上清液0.5 mL装于1.5 mL离心管中，再加入0.2 mL的25%(质量体积分数)偏磷酸与巴豆酸混合溶液，-20 ℃过夜保存。上样前使用0.22 μm滤膜进行过滤，滤液12 000 r/min离心10 min，然后取500 μL 上清液，利用气相色谱测定SCFA含量。

1.6 羔羊盲肠细菌基因组DNA提取和PCR扩增

采用 CTAB方法对样本的基因组DNA进行提取，之后利用琼脂糖凝胶电泳和Agilent 5400检测DNA的纯度和浓度，取适量的样本DNA于离心管中，使用无菌水稀释样本至1 ng/μL。

以稀释后的基因组DNA为模板，使用16S V3-V4 rDNA通用引物(341F：CCTACGGGCTGCAACAG；806R：GGACTACCAGGGTATCTAAT)并带Barcode的特异引物，New England Biolabs公司的PhusionHigh-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer和高效高保真酶进行PCR，确保扩增效率和准确性，确认文库合格后，送至诺禾致源公司使用HiSeq2500 PE250(Illumina, USA)进行16S rRNA高通量测序。

1.7 16S rRNA高通量测序及数据分析

基于Illumina MiSeq PE250测序平台获取的raw reads，首先根据overlap关系进行拼接，同时对其序列质量进行质控和过滤。利用Uparse软件(http:∥www.drive5.com/uparse/)对所有样本的全部Effective Tags进行聚类，以97%的一致性(Identity)将序列聚类成为OTUs(Operational Taxonomic Units)。

对OTUs序列进行物种注释，用Mothur方法与SILVA138(http:∥www.arbsilva.de/)的SSUrRNA数据库进行物种注释分析(设定阈值为0.8～1)各样本的群落组成。

使用Qiime软件(Version 1.9.1)计算Observed-otus，Chao1，Shannon，Simpson，ace，Goods-coverage，PD_whole_tree 指数，使用R软件(Version 2.15.3)绘制稀释曲线，Rank abundance曲线，物种累积曲线并使用R软件进行Alpha多样性指数组间差异分析。

用SAS 8.0统计软件进行单因子方差分析，数据以平均值±标准差(Mean±SD)表示，

n

=3；以Duncan氏方法进行多重比较，日增重、SCFA与菌群结构的相关性分析在https:∥magic.nov-ogene.com/customer/main/login系统中进行Spearman分析。

2 结果与分析

2.1 早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊生长性能的影响

从表3可见，B组10 d时泌乳量显著高于R组(

P

<0.05)，而随着日龄增加，泌乳量以及代乳粉哺喂量逐渐减少，两组间差异不显著(

P

>0.05)；从表4 可见，R组代乳粉中日均干物质采食量均低于B组，而开食料中日均干物质采食量均高于B组，且R组代乳粉和开食料日均干物质采食量总和高于B组，但差异不显著(

P

>0.05)。表明早期断奶对羔羊代乳粉吸乳量具有一定的影响，且促进开食料的采食量。

表3 沂蒙黑山羊不同日龄母乳泌乳量和代乳粉哺喂量

Table 3 Breast milk production and milk substitute powder feeding quantity Yimeng black lambs at different age g

日龄/dDaysofageB组BgroupR组Rgroup10489.5±23.5b441.4±32.4a15504.1±34.6492.8±25.725662.6±46.5644.4±16.545342.5±26.8334.2±29.475230.7±21.2252.0±34.2

注：同一日龄组肩标为不同小写字母表示差异显著(<0.05)。大写字母不同表示差异极显著(<0.01)。下同。

Notes: Different superscript lowercases in the same age group mean significant difference(<0.05)and different capital letter superscripts mean extremely significant difference(<0.01).The same below.

表4 沂蒙黑山羊羔羊不同日龄段日均干物质采食量

Table 4 Average daily DM intake of Yimeng black lambs at different age

项目Item日龄/dDaysofageB组采食量/gDMintakeinBgroupR组采食量/gDMintakeinRgroup11～1570.74±4.1666.44±2.61代乳粉Milkreplacer15～2579.37±3.7575.37±5.4225～4567.20±2.4262.43±4.2745～7537.48±1.7236.29±3.4715～25118.72±9.71132.62±18.42开食料Creepfeed25～45192.83±12.83202.38±16.5545～75423.14±16.47467.38±18.83总量Total11～75989.48±87.241042.91±74.85

从表5可见，0和10 d时两组间体重差异不显著(

P

>0.05)，而15 d时B组体重大于R组，且差异极显著(

P

<0.01)；随着日龄增长，R组生长较快，45 d时已超过B组(

P

>0.05)，且75 d时显著高于B组(

P

<0.05)。R组在11～15 d间日增重极显著的低于B组(

P

<0.01)，而在25～45 d和45～75 d 间日增重均显著高于B组(

P

<0.05)。R组在11～15 d和25～25 d间料重比均高于R组(

P

>0.05)，而在25～45 d和45～75 d间均低于B组，且在45～75 d间差异显著(

P

<0.05)。表明早期断奶影响羔羊前期日增重，而25 d后随着开食料采食量的增加R组日增重显著高于B组。

表5 早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊体重的影响

Table 5 Effects of artificial rearing of milk replacer on body weight gain of Yimeng black lambs

分组Group日龄/dDaysofage体重/kgBW日增重/gADG料重比/%F/G01.84±0.07102.29±0.13152.65±0.11B253.69±0.12B组Bgroup454.93±0.04757.66±0.26a11～1572.06±8.93B1.00±0.0415～25115.56±7.311.73±0.1225～4565.26±9.02a3.99±0.2545～7594.14±3.47a9.05±0.37b01.85±0.09102.23±0.08152.46±0.08A253.58±0.05R组Rgroup455.07±0.28758.40±0.31b11～1546.21±6.39A1.47±0.0615～25112.00±6.651.89±0.1025～4578.42±5.65b3.42±0.1645～75114.83±6.73b7.91±0.28a

注：不同大写字母表示差异极显著(<0.01)。

Notes: Different capital letter superscripts mean extremely significant difference(<0.01).

2.2 早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊盲肠短链脂肪酸含量的影响

由图1可见，R组和B组羔羊在45和75 d盲肠短链脂肪酸含量均显著高于10、15和25 d(

P

<0.05)，且75 d时其含量显著高于45 d(

P

<0.05)。R组羔羊25 d时乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和异戊酸含量显著高于15 d(

P

<0.05)。B组羔羊45 d时各类短链脂肪酸含量均显著高于25 d(

P

<0.05)。说明两组间盲肠内容物分解产生乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和异戊酸水平上存在时差，即R组在25与15 d间，B组在45与25 d间变化较为明显。另外，相同日龄段B组与R组间乙酸、丙酸和异戊酸变化呈现10～15 d间B组大于R组，25 d后R组大于B组的现象；丁酸和异丁酸变化呈现10～45 d间B组大于R组，75 d时R组大于B组的现象；戊酸在10～75 d间变化B组大于R组现象，但各日龄段组间差异均不显著(

P

>0.05)。表明与母乳组相比，早期断奶羔羊可提前影响盲肠内容物中短链脂肪酸分解。

图中不同字母左上角#表示B组间差异，*表示R组间差异。

2.3 早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊盲肠菌群结构的影响

从表6可见，Sobs、Ace和Chao1指数在15 d时均差异显著(

P

<0.05)，Shannon及Simpson指数在25 d时呈现差异显著(

P

<0.05)。表明R组10 d全部断奶后1～2周盲肠微生物多样性、丰度的明显降低。

表6 沂蒙黑山羊羔羊盲肠菌群Alpha多样性分析

Table 6 Alpha diversity analysis of cecal microflora in Yimeng black lambs

日龄/dDaysofage组别GroupSobsAceChao1ShannonSimpson8/ 284 389 3742.920.64710B 299 431 4073.200.735R 369 485 4663.860.83215B 653a 807a 794a5.280.891R 441b 581b 554b4.100.81725B 618 791 7625.01a0.888aR 528 719 7002.82b0.503b45B 930107410456.910.967R 867 927 9195.910.93475B1048127812666.350.931R1102129612957.250.977

在门(Phylum)水平上丰度排名前10物种见图2。图中可见，厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)细菌数量总和占各组样品中细菌总数的90%以上。其中，Firmicutes门的相对丰度8 d时达88.08%，占绝对优势，10 d后R组逐渐下降，到25 d时达最低值21.96%，之后递增到75 d时56.95%，与8 d比较，25和45 d时显著下降(

P

<0.05)，而15、25和45 d时低于B组，且25 d时差异显著(

P

<0.05)；B组10～75 d间维持在40%～55%水平，与8 d比较，10和15 d时显著下降(

P

<0.05)，75 d时极显著下降(

P

<0.01)。与此相同，Proteobacteria门相对丰度8 d时达5.14%，10 d后R组逐渐上升，到25 d 时达到峰值38.47%，随后递减到75 d时6.76%，且在10和45 d时差异极显著(

P

<0.01)。与此相反，Bacteroidetes门相对丰度8 d时达3.6%，10 d后R组逐渐上升，到45 d时达到峰值45.7%，与8 d比较，各日龄段逐步上升，尤其在25 d后显著上升(

P

<0.05)，除45 d时以外均低于B组，且在75 d时差异显著(

P

<0.05)；B组10～45 d时维持在30%～40%水平，与8 d比较，10和25 d时显著上升(

P

<0.05)。表明断奶早期由于肠道内外环境的变化导致肠道菌群失调，而断奶后期逐渐适应日粮过渡和肠道内新环境，进而影响菌群丰度。

图2 不同日龄沂蒙黑山羊羔羊门水平上盲肠细菌组成分析

在属水平上盲肠内菌群丰度排名前10的物种见图3。图中可见，拟杆菌属(

Bacteroides

)、丁酸球菌属(

Butyricicoccus

)、乳酸杆菌属(

Lactobacillus

)、瘤胃球菌属(

Ruminococcaceae_UCG-005

)、韦荣氏球菌属(

Veillonella

)为前5菌属。其中，

Butyricicoccus

属相对丰度8 d时达58.32%，10 d后两组均显著下降(

P

<0.05)，在25 d时两组均急剧下降(

P

<0.01)。

Lactobacillus

属相对丰度8 d时达15.83%，15 d后急剧下降，除25 d以外均低于B组，且在15 d时差异显著(

P

<0.05)。表明R组断奶15 d后随着羔羊对开食料和饲养条件的适应，拟杆菌等菌属相对丰度逐渐升高并超过母乳组，而此类菌属的逐步定植有助于断奶羔羊后期营养物质的分解。

Others：其他；Alistipes：未知属；Megasphaera：巨球型菌；Romboutsia：未知属；Intestinibacter：未知属；Akkermansia：艾克曼菌属；Blautia：布劳特氏菌属；Phascolarctobacterium：考拉杆菌属；Escherich-iaShigella：大肠杆菌志贺氏菌属；Ruminococcus_gnavus_group：活泼瘤胃球菌属；Butyricimonas：丁酸弧菌属；Clostridium_sensu_stricto_1：狭窄梭菌属_1；Christensenellaceae_R-7_group：克里斯滕森菌属R-7；Barnesiella：巴恩斯氏菌；Megamonas：巨单胞菌属；Lachnospiraceae_NK4A136_group：毛螺旋菌NK4A136属；Prevotella_1：普雷沃氏菌属_1；Parasutterella：副翅菌属；Rikenellaceae_RC9_gut_group：理研菌属RC9菌群；Roseburia：罗氏菌属；Paeniclostridium：未知属；Holdemanella：霍尔德曼氏菌属；unidentified_Ruminococcaceae：未知属瘤胃球菌科；Eubacterium_coprostanoligenes_group：产粪甾醇真杆菌属；Chlamydia：衣原体属；Faecalibacterium：栖粪杆菌属；Veillonella：韦荣氏球菌属；Ruminococcaceae_UCG-005：瘤胃菌UCG-005属；Lactobacillus：乳杆菌属；Butyricicoccus：丁酸球菌属；Bacteroides：拟杆菌属。

2.4 沂蒙黑山羊羔羊盲肠菌群与日增重、短链脂肪酸含量的相关性分析

与日增重的相关性菌群分析中发现(图4)，15 d时B组

Clostridium

_

sensu

_

stricto

_1属相对丰度显著高于R组(

P

<0.05)；25 d时B组

Peptoclostridium

和

Intestinibacter

属相对丰度显著高于R组(

P

<0.05)，而

Clostridium

_

sensu

_

stricto

_1属差异极显著(

P

<0.01)；45 d时B组

Butyrivibrio

_2和

Prevotellaceae

_

UCG-003

属相对丰度极显著低于R组(

P

<0.01)。

(a)、(b)和(c)分别代表15、25和45 d与日增重相关的菌群丰度。

与短链脂肪酸生成相关的菌群相关性分析结果见图5，与乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸和戊酸生成相关的

Akkermansia

属相对丰度在25 d时B组显著高于R组(

P

<0.05)；与乙酸和丁酸生产相关的

Clostridium

_

sensu

_

stricto

_1属相对丰度在25 d时R组显著高于B组(

P

<0.05)；与丁酸、戊酸生成相关的

Butyrivibrio

_2属相对丰度在45 d时R组极显著高于B组(

P

<0.01)，而与异丁酸和戊酸生成相关的

Prevotellaceae_UCG-003

属相对丰度在 45 d 时R组显著高于B组(

P

<0.05)；与异丁酸生成相关的

Unidentified

_

Ruminococcaceae

属相对丰度在45 d时R组显著高于B组(

P

<0.05)。表明断奶后代乳粉和开食料的早期使用，促进35 d左右的菌群定植和营养代谢，而代谢产物丁酸作为盲肠能量的首选来源，影响后肠道养分的再吸收。

(a)～(f)分别代表乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸、戊酸。

3 讨 论

3.1 早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊生长性能的影响

早期断奶会影响幼龄家畜的消化代谢功能发挥，由于幼龄断奶会引起肠道内环境稳态失衡，抑制幼龄家畜正常的生长发育，因此，选择合适的断奶时间有利于断奶后羔羊体重的增加。本研究发现，由于断奶后羔羊的适应性等方面的缘故，代乳粉组25 d前体重、日增重低于母乳组，而45 d后代乳粉组高于母乳组，这与前人的研究结果类似。原因是由于羔羊断奶过早产生应激较大，并且断奶羔羊对代乳粉有一个胃肠道内环境逐渐适应过程，影响代乳粉组羔羊正常消化吸收。另外，25 d后母乳中活性物质含量显著下降导致母乳的营养成分已不能满足羔羊生长需要，从而影响其生长发育，相反优质代乳粉可以给羔羊提供全面的营养物质，弥补母乳营养成分的不足。有研究报道，断代乳品越晚，瘤胃发育越成熟，其对固体饲料的承受力较强，提高其采食量，并且断奶越早，开食料采食量越高，是由于断奶后只有开食料作为营养物质来源且时间跨度越长。本研究发现，11～75 d期间代乳粉组代乳粉和开食料日均干物质采食量总和高于母乳组，而25 d时代乳粉组前期料重比高于母乳组，之后逐渐降低，这与前人的研究结果一致。

3.2 早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊盲肠短链脂肪酸含量的影响

有研究报道，刚出生的幼龄动物肠道微生物种类单一且含量极少，在此种情况下,盲肠内容物短链脂肪酸含量较低，然而随着日龄的增加，盲肠菌群结构逐渐完善，所产生的短链脂肪酸上升明显。本研究显示，随着日龄增加两组短链脂肪酸含量逐渐上升，而代乳粉组与母乳组间盲肠内容物分解产生乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和异戊酸水平上存在时差。说明断奶组比母乳组提前影响盲肠内容物分解，而作为拟杆菌门发酵的主要产物丙酸与丁酸，15～45 d间拟杆菌门丰度变化促进25 d后丙酸和丁酸生成。乙酸、丙酸和丁酸等SCFA是微生物利用营养素的重要代谢产物，可以调节肠腔pH，减少病原菌的定殖，缓解由病原菌引起的肠道感染和炎症。由此可见，两组间生成短链脂肪酸水平上存在时差，有助于代乳粉组盲肠提前增强肠道的屏障功能，有利于肠道健康。这与本研究中羔羊生长性能的改善可能有一定关系。

3.3 早期断奶对沂蒙黑山羊羔羊盲肠菌群结构的影响

哺乳动物刚出生后随着与外部环境的接触，胃肠道内不断定植各种微生物，其组成受到多种因素的影响。由于宿主胃肠道菌群与体外微生物的双向选择，绝大部分菌群被抑制或消失，少部分菌群适应于胃肠道内环境而开始定植繁衍，并逐渐形成复杂而庞大的微生物区系。本研究结果显示，与母乳组相比，代乳粉组15 d时Ace指数和25 d时Shannon指数差异明显，并且随日龄的增长呈现升高的趋势，直到75 d时Alpha多样性超过母乳组，说明代乳粉组断奶后7～14 d间盲肠菌群多样性明显下降，菌群结构维持简单化。

大量研究表明，反刍动物胃肠道主要的优势菌群为厚壁菌门和拟杆菌门，厚壁菌门是促进动物胃肠道微生物分解纤维素的最主要菌群，而拟杆菌门是促进动物利用碳水化合物的最主要菌群。本研究结果显示，厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门为优势菌，但沂蒙黑山羊瘤胃中优势菌群为厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门，说明不同胃肠段菌群定植存在一定的差异，并且已有研究表明盲肠中优势菌群受到品种、年龄及饲养环境影响。本研究发现，代乳粉组厚壁菌门变化略推迟于母乳组，拟杆菌门被抑制呈现低于母乳组状况，这两种菌群丰度分布的差异，可能是由于断奶后早期羔羊的不同日粮组成(母乳、代乳粉)影响了胃肠道消化吸收功能，进而导致盲肠部位的未消化纤维含量不同。有研究证实，肠道变形菌门能够导致微生态失调或不稳定的肠道微生物群落结构。本研究结果显示，代乳粉组变形菌门断奶后呈先开后降状态，而45 d后趋于平稳，并与母乳组持相同水平。说明断奶早期由于肠道内外环境的变化导致肠道菌群失调，而断奶后期逐渐适应日粮过渡和肠道内新环境，进而影响变形菌门菌群的丰度；相反，由于母羊饲养环境、营养水平等原因，并且母乳产生了营养水平变化、细菌感染几率增加等隐患，导致盲肠菌群结构发生变化。本研究得出，在属水平上两组相对丰度最高5属均为拟杆菌属，并在45 d后代乳粉组相对丰度高于母乳组，瘤胃球菌属25 d时代乳粉组相对丰度超过母乳组，说明断奶早期拟杆菌属、瘤胃球菌属被抑制，而到25 d后逐渐消除断奶应激的干扰。除此之外，拟杆菌门的

Parasutterella

、

Prevotella

_1属和厚壁菌门的

Rikenellaceae

_RC9_gut_group属均呈现与拟杆菌属、瘤胃球菌属相似趋势，说明代乳粉组断奶15 d后随着羔羊对开食料和饲养条件的适应，盲肠中拟杆菌等菌属相对丰度逐渐升高并超过母乳组，而此类菌属的逐步定植有助于断奶后期羔羊胃肠道分解纤维素以及促进碳水化合物利用。由此可见，早期断奶后羔羊胃肠道中如何调整拟杆菌属、瘤胃球菌属等菌属的稳定性，将是早期断奶羔羊饲养管理上需要改进的一项技术措施。另外，两组在10 d后丁酸球菌属相对丰度均出现急剧下降现象，说明该菌属不受断奶应激的影响，至于为何下降乃至消失的原因需要进一步研究。诸多研究表明，幼兔和雏鹅等盲肠段均检测到乳酸杆菌，表明乳酸杆菌是不同家畜盲肠中普遍存在的有益菌，但是该菌群在不同畜种中含量差距较大，其中，该菌群是雏鹅中盲肠部位的优势菌群，而在其它畜种中均不是优势菌群。本研究显示，乳酸杆菌随着日龄的增长逐渐下降，而代乳粉组平均下降幅度(67.98%)明显高于母乳组(46.65%)，并且韦荣氏球菌属在10和15 d时代乳粉组相对丰度均高于母乳组。在盲肠部位由于乳酸杆菌降低和韦荣氏球菌升高，会引起早期断奶羔羊患疾病的风险大大提高，然而断奶35 d后拟杆菌属和瘤胃球菌属等丰度的升高，有利于早期断奶羔羊维持肠道正常的生理功能和微生态平衡，促进碳水化合物降解和多糖物质代谢等养分代谢，提高饲料转换率。

3.4 沂蒙黑山羊羔羊盲肠菌群与体重、短链脂肪酸含量的相关性分析

盲肠作为微生物消化的主要场所，其菌群代谢可以产生有机酸，为动物机体提供营养，同时可以提高宿主对蛋白质和能量的利用率，促进动物生长发育。

Clostridium

_

sensu

_

stricto

_1属是引起肠道疾病的厌氧或微需氧的粗大芽孢杆菌。本研究结果显示，断奶后5 d时

Clostridium

_

sensu

_

stricto

_1属相对丰度开始上升，到15 d时其丰度上升更加迅速，而

Intestinibacter

属相对丰度上升，可以降低菌毛的黏附力，导致乙酸、丙酸和丁酸等SCFA生成明显下降。另外，断奶后15 d时代乳粉组

Akkermansia

属代谢产物乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸和戊酸显著降低，影响肠道通透性并抑制免疫调节应答能力下降，从而导致生产性能发挥受到影响。

Butyrivibrio

_2属可分解多种碳水化合物，丁酸是主要的代谢产物。与此相同，

Prevotellaceae

_

UCG-003

属主要发酵产物是乙酸和琥珀酸及少量的异丁酸、异戊酸和乳酸。本研究结果显示，代乳粉组45 d时

Butyrivibrio

_2属相对丰度显著高于母乳组，并且在45 d时

Prevotellaceae_UCG-003

属与乙酸、异丁酸和异戊酸生成能力显著高于母乳组，而断奶后35 d左右普氏菌属的增加，说明断奶后代乳粉和开食料的早期使用，可以促进35 d左右的菌群定植和营养代谢，而代谢产物丁酸作为盲肠能量的首选来源，能被结肠上皮细胞吸收利用，影响后肠道养分的再吸收，促进淀粉和纤维素等营养物质的消化吸收。同时，SCFA本身是一种能量物质，可被宿主利用，参与宿主的能量代谢。在人体上的研究结果表明，肥胖个体肠道中SCFA的含量要显著高于消瘦个体。由此可见，25 d后代乳粉组盲肠短链脂肪酸提前显著变化与其断奶后羔羊生长发育有密切相关。至于羔羊断奶后盲肠菌群定植与代谢相关基因表达间的因果关系还需要进一步验证。

4 结 论

沂蒙黑山羊羔羊早期断奶，使前期日增重受到限制且盲肠菌群多样性下降，而断奶后15 d时可加快盲肠内容物中乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和异戊酸短链脂肪酸的生成，并且断奶35 d后促进杆菌属和瘤胃球菌属等有益菌定植，改善营养物质代谢。