鐘 港 陳 東* 田科雄 張佩華 蘇華維 鄧 攀 李秋鳳 萬發(fā)春

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，長沙 410128；2.中國農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，北京 100193；3.河北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，保定 071001)

近年來我國草食動物畜牧業(yè)發(fā)展迅速，飼草料資源不足導致人畜爭糧矛盾日益嚴重，冬季飼草料缺口問題尤為突出[1]，在當?shù)亟?jīng)濟作物副產(chǎn)物的基礎上開發(fā)非常規(guī)飼料是解決該問題的有效措施之一。菌糠是食用菌生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，是一類數(shù)量多、適口性好、營養(yǎng)價值高、成本低廉且具有特定香味的優(yōu)質(zhì)飼料，但其合理利用率極低，大部分以焚燒或露天堆積的形式被處理，造成嚴重的環(huán)境污染[2]。因此，高效合理地利用菌糠資源是緩解飼料資源短缺、降低飼料成本、減輕環(huán)境壓力及推進畜牧業(yè)發(fā)展進程的重要措施。前人研究表明，用杏鮑菇菌糠分別替代奶牛飼糧中11%～22%精飼料、肉牛精飼料中10%～20%玉米和肉羊粗飼料中30%～50%小麥秸稈，對動物機體及其生產(chǎn)性能均無不良影響[3]；潘軍[4]研究表明，用百靈菇菌糠替代飼糧中20%～60%麥秸，對育肥牛(西門塔爾雜交牛)生長性能有提高趨勢，同時能降低飼料成本，提高飼料報酬和經(jīng)濟效益；劉多才[5]研究表明，用發(fā)酵菌糠替代奶牛飼糧中15%～20%精飼料，不影響奶牛產(chǎn)奶性能，同時能取得較好的經(jīng)濟效益；Youngkyoon等[6]研究表明，用菌糠(杏鮑菇或平菇)替代粗飼料中40%的稻草，對寒武黃牛瘤胃發(fā)酵和血液代謝產(chǎn)物無不良影響；Kim等[7]研究表明，在斷奶犢牛飼糧中添加10%的發(fā)酵菌糠(平菇)，能改善其生長性能。目前，關于發(fā)酵菌糠對育肥牛瘤胃微生物菌群結(jié)構和功能的影響尚未見報道。因此，本研究以育肥期西雜牛為研究對象，通過16S rRNA高通量測序技術研究發(fā)酵菌糠對育肥牛瘤胃菌群結(jié)構和功能的影響，為探索瘤胃微生物功能、發(fā)掘飼用發(fā)酵菌糠的優(yōu)勢菌群及發(fā)酵菌糠在肉牛生產(chǎn)中的應用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與設計

試驗在湖北豐聯(lián)佳沃農(nóng)業(yè)科技有限公司進行，試驗動物為西門塔爾?！帘镜攸S牛雜交牛。試驗采用單因素試驗設計，將18月齡、體重[(350±30) kg]接近且健康的育肥牛24頭，隨機分為3組，每組8頭。對照組粗飼料以白酒糟、稻草和全株玉米青貯組成，記為白酒糟組(distiller’s grains, DG組)、試驗I和II組分別用發(fā)酵菌糠替代對照組50%和100%白酒糟(干物質(zhì)基礎)，分別記為白酒糟-發(fā)酵菌糠組(distiller’s grains-fermented spent mushroom substrate, DG-FSMS組)和發(fā)酵菌糠組(fermented spent mushroom substrate, FSMS組)。

1.2 試驗飼糧

白酒糟購自枝江酒廠。發(fā)酵菌糠是金針菇菌糠(購自武漢如意情金針菇場)加入發(fā)酵劑(每噸新鮮菌糠添加1011CFU枯草芽孢桿菌、5×109CFU活酵母、2 g乳酸菌)后，密封袋貯，常溫發(fā)酵7 d，供整個試驗用。基礎飼糧的配制參考《日本飼養(yǎng)標準肉用?！?2008)，按照等能原則進行配制，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1，白酒糟及發(fā)酵菌糠營養(yǎng)成分見表2。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

續(xù)表1項目Items組別 GroupsDGDG-FSMSFSMS發(fā)酵菌糠 Fermented mushroom bran8.5317.95全株青貯玉米 Whole-plant silage corn45.1346.1245.60食鹽 NaCl0.550.550.56石粉 Limestone0.630.630.64小蘇打 NaHCO30.780.780.80預混料 Premix1)0.230.230.24合計 Total100.00100.00100.00營養(yǎng)水平 Nutrient levels2)綜合凈能 NEmf/(MJ/kg)6.676.686.66干物質(zhì) DM42.1841.2140.50粗蛋白質(zhì) CP12.0711.8211.66中性洗滌纖維 NDF39.8640.2439.17酸性洗滌纖維 ADF21.7221.0520.82鈣 Ca0.420.430.45總磷 TP0.350.320.30

表2 白酒糟及發(fā)酵菌糠營養(yǎng)成分(風干基礎)Table 2 Nutritional composition of distiller’s grains and fermented spent mushroom substrate (air-dry basis) %

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗牛采用舍飼散養(yǎng)的方式，單欄飼養(yǎng)，試驗牛統(tǒng)一管理，每天08:00和16:00定時飼喂全混和日糧，自由采食，自由飲水，保證日剩料量為投料量的5%左右，記錄采食量，牛舍每2周消毒1次，試驗期74 d，其中預試期14 d，正試期60 d。

1.4 瘤胃液的采集

于正試期第60天晨飼前用口腔導管通過真空泵抽取瘤胃液，將采集的瘤胃液用4層紗布進行過濾后，裝于已滅菌的離心管，立即投入液氮中，送回實驗室后于-80 ℃冰箱保存，用于瘤胃發(fā)酵參數(shù)和微生物多樣性檢測。

1.5 瘤胃發(fā)酵參數(shù)的測定

氨態(tài)氮(NH3-N)含量參照Broderick等[8]方法，利用堿性次氯酸鈉-苯酚比色法測定。揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量利用氣相色譜儀(GC-2010 plus，日本Shimadzu公司)測定。

1.6 微生物多樣性的測定與分析

將采集的瘤胃液樣品送到蘇州協(xié)云基因科技有限公司利用Illumina Hiseq 2500高通量測序平臺進行測序，將測序后得的原始測序序列經(jīng)過PE reads拼接、Tags過濾和Usearch軟件(8.1.1861版本)的UCHME算法去除嵌合標記等得到最終有效序列，再使用QIIME軟件(1.9.1版本)中的UCLUST算法將每個樣本的標記按97%的相似度聚成操作分類單元(operational taxonomic unit, OTU)，并將生成的OTU代表序列與微生物參考數(shù)據(jù)庫進行對比得到每個OTU對應的物種分類信息，進而在各水平統(tǒng)計各樣品群落組成，利用QIIME軟件(1.9.1版本)生成不同分類(門和屬)水平的物種分類表，使用Mothur軟件(1.31.2版本)對樣品α多樣性指數(shù)進行評估。采用R軟件(3.3.3版本)進行主坐標分析(principle coordination analysis, PCoA)，通過重建未觀測狀態(tài)(phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states, PICRUSt)對群落進行了系統(tǒng)發(fā)育調(diào)查預測宏基因組功能。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010整理后，利用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，用Duncan氏法進行多重比較，試驗結(jié)果以“平均值±標準差”的形式表示。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，P>0.05表示差異不顯著。對于微生物多樣性、微生物相對豐度和代謝通路相關功能基因數(shù)據(jù)進行非參數(shù)檢驗中的Kruskal-Wallis 檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 瘤胃發(fā)酵參數(shù)

由表3可知，發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥牛瘤胃VFA(乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸、總揮發(fā)性脂肪酸)和NH3-N含量和乙酸/丙酸均無顯著影響(P>0.05)。

表3 發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響Table 3 Effects of replacing distiller’s grains with fermented spent mushroom substrate on rumen fermentation parameters of fattening cattle

2.2 測序整體結(jié)果分析

測序分析發(fā)現(xiàn)，24份瘤胃液共獲得有效序列1 629 727條，平均每個樣品67 905條，不考慮處理效益，基于相似度大于97%的原則，對所有有效序列進行OTU聚類，再根據(jù)閾值為0.1%的中位數(shù)篩選后，共獲217個OTU，其中3組間共享的OTU有215個。

2.3 門和屬水平微生物組成分析

由表4可知，在門水平上，相對豐度>0.1%的門共有10個，DG、DG-FSMS和FSMS組共有優(yōu)勢菌門均為擬桿菌門和厚壁菌門，二者總量占總菌門的90%以上。DG-FSMS組TM7相對豐度顯著低于FSMS組(P<0.05)，而DG-FSMS和FSMS組TM7相對豐度與DG組均無顯著差異(P>0.05)。3組間其他菌門相對豐度均無顯著差異(P>0.05)。

表4 門水平菌群分布(占總細菌比例>0.1%)Table 4 Distribution of microflora at phylum level (proportion of total bacteria higher than 0.1%)

由表5可知，在屬水平上，相對豐度>0.1%的共享屬共有20個，分別源于7個門。DG、DG-FSMS和FSMS組共有的優(yōu)勢菌屬均為普雷沃氏菌屬。DG組瘤胃球菌屬相對豐度顯著高于DG-FSMS和FSMS組(P<0.05)，而DG-FSMS和FSMS組之間沒有顯著差異(P>0.05)。DG組假丁酸弧菌屬相對豐度顯著低于DG-FSMS組(P<0.05)，而與FSMS組差異不顯著(P>0.05)。DG組脫硫弧菌屬相對豐度極顯著高于DG-FSMS組(P<0.01)，而與FSMS組差異不顯著(P>0.05)，F(xiàn)SMS組顯著高于DG-FSMS組(P<0.05)。

表5 屬水平菌群分布(占總細菌比例>0.1%)Table 5 Distribution of microflora at genus level (proportion of total bacteria higher than 0.1%)

續(xù)表5門Phylum屬Genus組別 GroupsDGDG-FSMSFSMSP值P-value軟壁菌門Tenericutes厭氧原體屬Anaeroplasma0.150±0.1100.219±0.0870.193±0.0520.316廣古菌門Euryarchaeota甲烷短桿菌屬Methanobrevibacter0.173±0.0860.142±0.0420.140±0.0700.593變形菌門Proteobacteria脫硫弧菌屬Desulfovibrio0.141±0.020Aa0.107±0.010Bb0.126±0.015ABa0.001

2.4 微生物多樣性分析

α多樣性是對單個樣品中物種多樣性的分析，可以反映瘤胃微生物的豐富度和均勻度。由表6可知，在同一測序深度，DG、DG-FSMS和FSMS組Observed_OTUs指數(shù)、Chao 1指數(shù)、香濃指數(shù)和辛普森指數(shù)均無顯著差異(P>0.05)。β多樣性主要是為了研究不同樣品或組別之間的菌群結(jié)構差異，通過圖中樣品點的距離來判斷個體或群體間的差異，樣本點距離越遠說明樣品間微生物群落組成差異越大，距離越近說明樣品間微生物群落組成越相似。如圖1-C所示，基于Weighted Unifrac加權距離主坐標分析，其中主成分1(PC1)和主成分2(PC2)對樣品差異的貢獻值分別為56.43%和13.48%，其中只有DG和DG-FSMS組的PC2差異顯著(P<0.05)(圖1-B)，說明其微生物群落組成差異不大。

表6 α多樣性指數(shù)分析Table 6 Analysis of α diversity indexes

2.5 功能預測分析

對瘤胃微生物進行功能基因注釋分析，將預測到的基因與KEGG數(shù)據(jù)庫進行對比，通過Pathway層級分類統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在第2層級中，3組間有4條代謝通路相關功能基因豐度有顯著差異(P<0.05)，DG組脂類代謝極顯著高于DG-FSMS和FSMS組(P<0.01)。DG組其他氨基酸代謝和其他次生代謝產(chǎn)物的生物合成顯著低于DG-FSMS和FSMS組(P<0.05)。DG組遺傳信息處理顯著高于DG-FSMS和FSMS組(P<0.05)，這4條代謝通路相關功能基因豐度DG-FSMS和FSMS組之間均無顯著差異(P>0.05)(表7)。

表7 FSMS、DG-FSMS和DG組之間瘤胃微生物KEGG二級代謝通路相關功能差異分析Table 7 Analysis of functional difference of rumen microbiota KEGG metabolic pathway at level 2 among FSMS, DG-FSMS and DG groups

由表8可知，在第3層級中，3組共有24條代謝通路相關功能基因豐度有顯著差異(P<0.05)，其中DG組RNA聚合酶、脂肪酸合成和丙酮酸代謝極顯著高于DG-FSMS和FSMS組(P<0.01)，且DG-FSMS和FSMS組間無顯著差異(P>0.05)。DG組脂肪酸代謝、糖酵解和糖質(zhì)新生極顯著高于DG-FSMS組(P<0.01)，顯著高于FSMS組(P<0.05)，且DG-FSMS和FSMS組間無顯著差異(P>0.05)。DG組氨基糖和核苷酸糖代謝、光合作用蛋白和光合作用極顯著低于DG-FSMS和FSMS組(P<0.01)，且DG-FSMS和FSMS組間無顯著差異(P>0.05)。DG組硫代謝、氰氨基酸代謝、鞘脂代謝、苯丙烷生物合成、其他離子耦合轉(zhuǎn)運蛋白和硒化合物代謝顯著低于DG-FSMS和FSMS組(P<0.05)，且DG-FSMS和FSMS組間無顯著差異(P>0.05)。DG組丙酸酯代謝、丁酸酯代謝、苯甲酸酯降解和蛋白質(zhì)翻譯、四環(huán)素生物合成、氯烷和氯烯降解、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成、磷酸戊糖途徑和氨酰基-tRNA生物合成顯著高于DG-FSMS和FSMS組(P<0.05)，且DG-FSMS和FSMS組間無顯著差異(P>0.05)。DG組賴氨酸降解顯著高于DG-FSMS組(P<0.05)，而與FSMS組間無顯著差異(P>0.05)。

*表示差異顯著(P<0.05)；NS表示差異不顯著(P>0.05)；PCoA1和PC1表示主成分1；PCoA2和PC2表示主成分2；Kruskal-Wallis表示秩和檢驗。* mean significant difference(P<0.05); NS mean no significant difference(P>0.05);PCoA1 and PC1 are principal component 1; PCoA2 and PC2 are principal component 2; Kruskal-Wallis is the KW test.圖1 瘤胃微生物的主坐標分析圖Fig.1 Principal co-ordinates analysis plot of microbiota

表8 FSMS、DG-FSMS和DG組之間瘤胃微生物KEGG三級代謝通路相關功能差異分析Table 8 Analysis of functional difference of rumen microbiota KEGG metabolic pathway at level 3 among FSMS, DG-FSMS and DG groups

3 討 論

3.1 發(fā)酵菌糠與白酒糟主要營養(yǎng)物質(zhì)分析

本研究中，發(fā)酵菌糠干物質(zhì)(40.59%)和中性洗滌纖維(58.89%)含量與白酒糟干物質(zhì)(40.05%)和中性洗滌纖維(58.04%)含量相近，而發(fā)酵菌糠粗蛋白質(zhì)含量(11.12%)比白酒糟(14.09%)少2.97%，而發(fā)酵菌糠酸性洗滌纖維含量(38.08%)比白酒糟(36.12%)多1.96%，用發(fā)酵菌糠替代白酒糟后，各組飼糧中除干物質(zhì)含量相差為1.97%外，其他養(yǎng)分含量相差均<1.10%，對基礎飼糧主要組成成分影響不大。本研究中，通過對兩者主要營養(yǎng)物質(zhì)含量分析，表明發(fā)酵菌糠替代白酒糟在主要營養(yǎng)物質(zhì)水平上不影響飼糧主要營養(yǎng)水平，可進行直接替代。

3.2 發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定對于育肥牛的健康至關重要，而氨態(tài)氮和VFA是評價瘤胃內(nèi)環(huán)境的主要指標之一，也反映瘤胃發(fā)酵狀況和健康水平[9]。史陳博等[10]研究表明，在飼糧中添加杏鮑菇菌糠能提高湖羊瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸和乙酸的含量，而在本研究中，發(fā)酵菌康替代白酒糟對育肥牛瘤胃VFA含量均無顯著影響，可能原因是史陳博等[10]是直接在飼糧中添加不同比例(20%、25%和30%)杏鮑菇菌糠，各組飼糧中纖維含量差異較大(對照組、20%組、25%組和30%組NDF和ADF含量分別為：35.13%、39.66%、40.79%和41.91%，23.50%、26.14%、26.79%和27.44%)[10]。而本研究是用發(fā)酵菌糠替代飼糧中白酒糟，各組飼糧中纖維含量相近，對瘤胃VFA含量的影響結(jié)果不一致。本研究結(jié)果表明，用發(fā)菌糠替代白酒糟不會影響VFA和氨態(tài)氮含量，說明發(fā)酵菌糠可以作為肉牛非常規(guī)粗飼料資源進行開發(fā)利用。

3.3 發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥牛瘤胃中微生物菌群的影響

瘤胃微生物主要分為細菌、原蟲和真菌三大類，它們只有在嚴格厭氧條件下才能降解植物纖維、非纖維碳水化合物和蛋白等，產(chǎn)生VFA和氨態(tài)氮，為機體提供能量和碳源[11-12]。高通量測序技術作為一種研究微生物生態(tài)學的全新技術手段，可全面地反映樣品微生物的結(jié)構與組成[13]。本研究以育肥期西雜牛為研究對象，利用16S rRNA高通量測序技術探討發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥期西雜牛瘤胃微生物多樣性的影響。本研究中3組瘤胃液從共享的OTU(占OTU總數(shù)的99.08%)、α多樣性指數(shù)分析，組間菌群物種組成相似性很高，除β多樣性分析中DG和DG-FSMS組PC2差異顯著外，發(fā)酵菌糠替代育肥期肉牛飼糧中的白酒糟在瘤胃微生物組成和多樣性方面無不良影響，為發(fā)酵菌糠在肉牛生產(chǎn)中的應用提供了一定的科學依據(jù)。

前人研究發(fā)現(xiàn)，在門水平上，水牛、云南大額牛、草原紅牛、西門塔爾牛、奶水牛和水牛瘤胃優(yōu)勢菌門中均含有擬桿菌門和厚壁菌門[14-19]，表明牛瘤胃優(yōu)勢菌門(擬桿菌門和厚壁菌門)不受物種、年齡和飼糧成分的影響，本研究結(jié)果表明，3組育肥牛瘤胃優(yōu)勢菌門均為擬桿菌門和厚壁菌門，與前人研究結(jié)果一致。本研究中，非優(yōu)勢菌門TM7相對豐度為1.962%，含量較低，與前人研究結(jié)果相似，但其在瘤胃中的作用尚不清楚[20]。發(fā)酵菌糠對其他菌門也無顯著影響，這表明發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥牛瘤胃中相對豐度>0.1%菌門無不良影響，為發(fā)酵菌糠在肉牛飼糧中的應用提供了可能。

在屬水平上，研究發(fā)現(xiàn)普雷沃氏菌屬是瘤胃中優(yōu)勢菌屬，且其優(yōu)勢地位與飼糧結(jié)構無關[21-24]，普雷沃氏菌屬雖不能分解纖維素，但可以降解瘤胃中的蛋白質(zhì)和淀粉等高分子物質(zhì)，是主要的蛋白降解菌之一[25]。本研究結(jié)果表明，F(xiàn)SMS、DG-FSMS和DG組育肥牛瘤胃中的優(yōu)勢菌屬均為普雷沃氏菌屬，這與前人研究結(jié)果[21-24]一致，表明發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥牛瘤胃優(yōu)勢菌屬無顯著影響；瘤胃球菌屬是瘤胃中主要的纖維降解菌，其所含的白色瘤胃球菌和黃色瘤胃球菌可分泌大量的纖維素酶和半纖維素酶[26]。本研究中，隨著發(fā)酵菌糠替代白酒糟的比例增加，育肥牛瘤胃中瘤胃球菌屬相對豐度顯著下降，可能因為菌糠中含有一定量具有降解纖維素和木質(zhì)素能力的飼用酶(纖維素酶和木聚酶等)[27-28]，被育肥牛采食后，能起到類似瘤胃中瘤胃球菌屬細菌的作用，從而滿足肉牛對飼糧中纖維物質(zhì)吸收利用的要求。假丁酸弧菌屬、丁酸弧菌屬和普雷沃氏菌屬的數(shù)量與VFA的產(chǎn)生有關[29-31]，程明等[32]研究表明，在飼糧中添加杏鮑菇菌糠能提高湖羊瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸、丁酸和乙酸的含量。本研究結(jié)果表明，丁酸弧菌屬和普雷沃氏菌屬相對豐度各組間均無顯著差異，DG-FSMS組假丁酸弧菌屬相對豐度顯著高于DG組，但各組VFA含量無顯著變化，間接表明VFA的產(chǎn)生還與其他菌屬有關。脫硫弧菌屬是菌群中主要的硫酸鹽還原菌(sulfate reducting bacteria, SRB)，SRB在厭氧呼吸過程中將硫酸鹽還原為硫化氫，干擾上皮細胞氧化代謝，可能導致上皮細胞損傷死亡以及黏膜炎癥[33-34]。Rowan等[35]研究發(fā)現(xiàn)，潰瘍性結(jié)腸炎患者結(jié)腸脫硫弧菌屬相對豐度顯著增加。在本試驗中，DG-FSMS組脫硫弧菌屬相對豐度顯著低于DG和FSMS組，表明用發(fā)酵菌糠替代50%白酒糟可能更有利于育肥牛瘤胃健康。從屬水平上可知，飼喂發(fā)酵菌糠替代50%白酒糟飼糧比飼喂替代100%白酒糟飼糧對育肥牛瘤胃微生物菌群結(jié)構影響更小，且可能更利于育肥牛瘤胃健康。

3.4 發(fā)酵菌糠替代白酒糟對育肥牛瘤胃微生物功能的影響

瘤胃微生物作為瘤胃發(fā)酵的領導者，可將反芻動物采食的飼糧大分子分解為小分子物質(zhì)，不僅可以為自身的生長繁殖提供能量，還可加快飼糧降解[36]，挖掘與重要營養(yǎng)生理功能相關的瘤胃菌群功能基因是提高反芻動物消化吸收的有效措施。KEGG分析是基于KEGG通路數(shù)據(jù)庫，從復雜的代謝網(wǎng)絡調(diào)控出發(fā)，對差異基因進行代謝通路富集分析，是研究生物功能的重要手段[37]，PICRUSt能將不可視的微生物通過與KEGG等數(shù)據(jù)庫比對和生物功能聯(lián)系起來[38]。本研究通過PICRUSt對FSMS、FSMS-DG和DG組所測的微生物與KEGG數(shù)據(jù)庫進行對比發(fā)現(xiàn)，在第2層級中，用發(fā)酵菌糠替代白酒糟降低了脂類代謝和遺傳信息處理相關功能基因豐度，提高了其他氨基酸代謝和其他次生代謝產(chǎn)物的生物合成相關功能基因豐度。進一步分析第3層級發(fā)現(xiàn)，用發(fā)酵菌糠替代白酒糟主要降低了丙酮酸代謝、脂肪酸代謝、脂肪酸合成、糖酵解和糖質(zhì)新生、磷酸戊糖途徑、氨?；?tRNA生物合成、蛋白質(zhì)翻譯和纈氨酸，亮氨酸和異亮氨酸生物合成等相關功能基因的豐度，同時提高了氨基糖和核苷酸糖代謝和其他離子耦合轉(zhuǎn)運蛋白等相關功能基因豐度，這說明飼喂發(fā)酵菌糠改變了育肥牛瘤胃中與碳水化合物、脂類、能量和氨基酸代謝等與新陳代謝有關的微生物。有研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸代謝和次生代謝產(chǎn)物的合成代謝主要受飼糧中粗飼料水平的影響[37]，本研究在相同的粗飼料水平下，推測造成這些代謝通路的差異可能與瘤胃中瘤胃球菌屬和假丁酸弧菌屬等能降解纖維物質(zhì)，產(chǎn)生VFA的細菌相對豐度變化有關。

4 結(jié) 論

本研究表明，飼喂發(fā)酵菌糠替代飼糧中白酒糟對育肥牛瘤胃中VFA和氨態(tài)氮含量、微生物多樣性、優(yōu)勢菌門和菌屬均無顯著影響，僅改變了部分菌屬和代謝通路相關功能基因的相對豐度；本研究中，用發(fā)酵菌糠部分替代(50%)白酒糟飼喂育肥牛對瘤胃微生物菌群結(jié)構影響更小，推薦生產(chǎn)中發(fā)酵菌糠替代白酒糟量以50%為宜。