动物营养学报 >

2026 , Vol. 38 >Issue 4: 2823 - 2835

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.228

研究论文

当归对滩羊生长性能、养分表观消化率及瘤胃功能的影响

  • 田兰 , 1, 2 ,
  • 强芙蓉 1, 2 ,
  • 李绍进 1, 2 ,
  • 颜永辉 1, 2 ,
  • 刘文茂 3 ,
  • 马云 1, 2 ,
  • 蔡小艳 , 1, 2, *
展开
  • 1 宁夏大学动物科技学院, 银川 750021
  • 2 宁夏回族自治区反刍动物分子细胞育种实验室, 银川 750021
  • 3 宁夏中宁文茂生态饲料有限公司, 中宁 751200
*蔡小艳,研究员,博士生导师,E-mail:

田 兰(1998—),女,宁夏吴忠人,硕士研究生,从事动物营养与饲料科学研究。E-mail:

Office editor: 菅景颖

收稿日期: 2025-09-24

  网络出版日期: 2026-04-14

基金资助

国家自然科学基金项目(32460854)

宁夏科技厅自然科学基金重点项目(2023AAC02012)

收起

Effects of Angelica sinensis on Growth Performance, Apparent Nutrient Digestibility and Rumen Function of Tan Sheep

  • TIAN Lan , 1, 2 ,
  • QIANG Furong 1, 2 ,
  • LI Shaojin 1, 2 ,
  • YAN Yonghui 1, 2 ,
  • LIU Wenmao 3 ,
  • MA Yun 1, 2 ,
  • CAI Xiaoyan , 1, 2, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Ningxia University, Yinchuan 750021, China
  • 2 Laboratory of Molecular Cell Breeding of Ruminants of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750021, China
  • 3 Ningxia Zhongning Wenmao Ecological Feed Co., Ltd., Zhongning 751200, China
*professor, E-mail:

Received date: 2025-09-24

  Online published: 2026-04-14

Fold

摘要

本试验旨在研究当归对滩羊生长性能、养分表观消化率及瘤胃功能的影响。选取健康、体重(32.73±3.37) kg的24只滩羊公羊,随机分为对照组和0.2%当归组,每组3个重复,每个重复4只。对照组饲喂基础饲粮,0.2%当归组饲喂以0.2%当归替换基础饲粮中等量麦麸的试验饲粮。试验期为100 d,其中预试期10 d,正试期90 d。结果表明:1)生长性能方面,0.2%当归组的总增重(TG)、平均日增重(ADG)和平均日增重(ADFI)显著高于对照组(P<0.05)。2)养分表观消化率方面,0.2%当归组的干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)及粗灰分(Ash)表观消化率极显著高于对照组(P<0.01),粗蛋白质(CP)和酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率显著高于对照组(P<0.05)。3)瘤胃发酵参数方面,相较于对照组,0.2%当归组瘤胃液pH显著提高(P<0.05),氨态氮浓度显著降低(P<0.05),乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸浓度极显著增加(P<0.01),乙酸/丙酸比值极显著降低(P<0.01)。4)瘤胃组织形态方面,0.2%当归组瘤胃的肌层厚度显著高于对照组(P<0.05)。5)在门水平上,与对照组相比,0.2%当归组芽孢杆菌门的相对丰度极显著增加(P<0.01),假单胞菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),拟杆菌门的相对丰度极显著降低(P<0.01);在属水平上,与对照组相比,0.2%当归组木聚糖杆菌属的相对丰度极显著降低(P<0.01),理研菌科RC9肠道群的相对丰度显著降低(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加0.2%当归可改善滩羊瘤胃组织形态、发酵参数和菌群结构,提升养分表观消化率,进而促进其生长发育。

关键词： 当归; 滩羊; 养分表观消化率; 瘤胃发酵; 菌群

本文引用格式

田兰 , 强芙蓉 , 李绍进 , 颜永辉 , 刘文茂 , 马云 , 蔡小艳 . 当归对滩羊生长性能、养分表观消化率及瘤胃功能的影响[J]. 动物营养学报, 2026 , 38(4) : 2823 -2835 . DOI: 10.12418/CJAN2026.228

Abstract

This experiment aimed to investigate the effects of Angelica sinensis on growth performance, nutrient apparent digestibility and rumen function of Tan sheep. A total of 24 healthy male Tan lambs weighing approximately (32.73±3.37) kg were selected and randomly divided into a control group and a 0.2% Angelica sinensis group. Each group contained 3 replicates with 4 lambs per replicate. Lambs in the control group were fed a basal diet, while those in the 0.2% Angelica sinensis group were fed an experimental diet in which 0.2% Angelica sinensis replaced an equivalent amount of wheat bran in the basal diet. The experimental period lasted 100 days, including a 10-day pre-trial period and a 90-day formal trial period. The results showed as follows: 1) in terms of growth performance, the total gain (TG), average daily gain (ADG) and average daily feed intake (ADFI) in the 0.2% Angelica sinensis group were significantly higher than those in the control group (P<0.05). 2) Regarding nutrient apparent digestibility, the apparent digestibility of dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), and crude ash (Ash) were extremely significantly increased (P<0.01), and the apparent digestibility of crude protein (CP) and acid detergent fiber (ADF) was significantly increased in the 0.2% Angelica sinensis group compared with the control group (P<0.05). 3) For rumen fermentation parameters, compared with the control group, the 0.2% Angelica sinensis group showed a significantly higher ruminal fluid pH (P<0.05), a significantly lower ammonia nitrogen concentration (P<0.05), extremely significant increases in the concentrations of acetic acid, propionic acid and total volatile fatty acids (P<0.01), and an extremely significant decrease in the acetic acid/propionic acid ratio (P<0.01). 4) In terms of rumen tissue morphology, the thickness of rumen muscular layer in the control group was significantly lower than that in the 0.2% Angelica sinensis group (P<0.05). 5) At phylum level, compared with the control group, the relative abundance of Bacillus was extremely significantly increased (P<0.01), while the relative abundance of Pseudomonas was significantly increased (P<0.05), and the relative abundance of Bacteroidetes was extremely significantly decreased in the 0.2% Angelica sinensis group (P<0.01). At genus level, compared with the control group, the relative abundance of Xylanobacterium was extremely significantly decreased (P<0.01), and the relative abundance of Rikenellaceae_RC9_gut_group was significantly decreased in the 0.2% Angelica sinensis group (P<0.05). In conclusion, dietary supplementation with 0.2% Angelica sinensis can improve rumen tissue morphology, fermentation parameters and microbial community structure of Tan sheep, enhance nutrient apparent digestibility, and consequently promote their growth and development.

Key words： Angelica sinensis; Tan sheep; nutrient apparent digestibility; rumen fermentation; microbial community

食品安全问题的日益凸显,推动养殖业淘汰动物饲粮中的抗生素促生长剂。因此,研发兼具促生长、肉质改良与健康增强功能的抗生素替代型饲料添加剂,已成为促进我国养殖业转型升级的重要方向[1]。在此背景下,当归因其显著的抗氧化、免疫调节及抗菌特性,在现代畜牧生产体系中受到越来越多的关注。《神农本草经》最早记载了当归的药用价值,其后它被列为中国传统中药中最具代表性的药材之一[2]。目前,通过提取分离技术已从当归中鉴定出超过160种化学成分[3],主要包括多糖、阿魏酸、挥发油和苯酞类等活性物质[4]。这些成分可通过抑制炎症介质、双向调节免疫等途径,发挥消炎止痛和维持机体平衡的作用[5-6]。此外,研究显示当归在体外对多种致病菌具有抗菌效果[7]。将当归作为饲料添加剂不仅能促进动物生长发育,还可提高其免疫功能和产品质量[8]。全男等[9]研究发现,在育肥猪饲粮中添加1∶1的黄芪和当归提取物,能显著提高干物质(DM)、粗脂肪(EE)和粗蛋白质(CP)的消化率。任曼等[10]研究表明,归芪益母复方制剂可显著增加产后奶牛瘤胃内丙酸和异丁酸浓度,并有助于调节瘤胃菌群。姜翠霞[11]的研究也指出,采用含当归的中药浸提液饲喂早期断乳犊牛,可提高瘤胃液中丙酸、异丁酸和异戊酸浓度,降低氨态氮浓度,并显著增加瘤胃菌群多样性,从而改善瘤胃发酵与菌群组成。基于上述研究,本试验通过在饲粮中添加当归,探讨其对滩羊生长性能、养分表观消化率及瘤胃功能的影响,以期为当归作为饲料添加剂的合理应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参考李春玉等[12]的方法检测所用当归的主要活性成分,并测得其中当归多糖含量为5.0%,藁本内酯含量为1.5%,阿魏酸含量为0.5%。

1.2 试验设计

本试验获得了宁夏大学科技伦理委员会的批准(NXU-2025-199),饲养试验于2024年7月28日至2024年11月4日在宁夏中宁文茂生态饲料有限公司进行。
选取24只健康、体重(32.73±3.37) kg的滩羊公羊,随机分为2组,分别为对照组和0.2%当归组,每组3个重复,每个重复4只。对照组饲喂常规基础饲粮,0.2%当归组饲喂以0.2%当归替代基础饲粮等量麦麸的试验饲粮。试验期共100 d,其中预试期10 d,正试期90 d。试验饲粮组成及营养水平见表1。
表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %

项目
Items		 对照组
Control
group		 0.2%当归组
0.2% Angelica
sinensis group
原料Ingredients
玉米Corn 30.00 30.00
豆粕Soybean meal 7.00 7.00
麸皮Wheat bran 9.40 9.20
喷浆玉米皮Sprayed corn hulls 21.00 21.00
玉米秸秆Corn straw 30.00 30.00
当归Angelica sinensis 0.20
食盐NaCl 0.50 0.50
石粉Limestone 0.30 0.30
磷酸氢钙CaHPO4 0.30 0.30
碳酸氢钠NaHCO3 0.50 0.50
预混料Premix1) 1.00 1.00
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 9.78 9.78
粗蛋白质CP 13.24 13.60
中性洗涤纤维NDF 43.44 44.27
酸性洗涤纤维ADF 16.80 16.29
粗脂肪EE 3.65 3.41
粗灰分Ash 9.20 9.79
钙Ca 1.15 1.11
磷P 0.49 0.53

1)每千克预混料含有 Each kilogram of premix contains:VA≥200 000 IU, VD3≥40 000 IU,VE≥1 000 mg,烟酰胺 nicotinamide 1 200 mg,生物素 biotin 1 200 mg,Co 11 mg,Mn 1 000 mg,Fe 1 300 mg,Zn 1 240 mg,Se 8.5 mg。
2)代谢能为参照NY/T 816—2021所得计算值,其余为实测值。ME is calculated according to NY/T 816—2021, while the rest are measured values.

1.3 饲养管理

试验前,所有羊只均进行耳标标记、免疫和驱虫。试验期间,每天06:30、12:30和19:30定时饲喂,试验羊自由采食和饮水。

1.4 样品采集与指标测定

1.4.1 生长性能测定

正试期开始和结束当天,对试验羊空腹称重,并分别记为初重(IBW)和末重(FBW),计算总增重(TG)和平均日增重(ADG);正试期内每日统计投料量和剩料量,计算平均日采食量(ADFI);根据ADG和ADFI计算料重比(F/G)。

1.4.2 养分表观消化率

通过四分法取约400 g饲料样品,在65 ℃下烘至恒重,粉碎后备测。通过点收粪法,在正试期第70天12:30饲喂结束后1 h定时收集粪便,连续收集3 d,分为未处理和10%硫酸固氮处理样本,在65 ℃下烘干并粉碎备测。参照国家标准方法或行业标准方法测定饲粮和粪便中DM(GB/T 6435—2014)、CP(GB/T 6432—2018)、EE(GB/T 6435—2014)、中性洗涤纤维(NDF,GB/T 20806—2022)、酸性洗涤纤维(ADF,NY/T 1459—2022)、粗灰分(Ash,GB/T 6438—2007)、盐酸不溶灰分(AIA,GB/T 23742—2009)含量,以及饲粮中钙(Ca,GB/T 6436—2018)和磷(P,GB/T 6437—2018)含量。
养分表观消化率采用内源指示剂法测定,计算公式如下:
某养分表观消化率(%)=(1-F2/F1×A1/A2)×100。
式中:A1、A2分别为饲粮与粪便中AIA的含量(%);F1、F2分别为饲粮与粪便中同一养分的含量(%)。

1.4.3 瘤胃发酵参数

试验羊在正试期第90天早晨屠宰,屠宰前禁食24 h、禁水2 h,屠宰后立即采集瘤胃液,经无菌纱布过滤后采用希玛酸度计快速测定pH,其余样本于液氮中保存待测。瘤胃液氨态氮浓度参考冯宗慈等[13]的方法测定,挥发性脂肪酸浓度通过气相色谱法分析。

1.4.4 瘤胃组织形态

试验羊屠宰后,立即采集腹囊部瘤胃组织,使用生理盐水漂洗干净,并经4%多聚甲醛溶液固定。固定后的样本委托武汉塞维尔生物科技公司进行后续处理:制成苏木精-伊红(HE)染色切片[14],使用PANNORAMIC全景扫描仪及Olympus DP70图像系统观察组织结构,并采用Image-Pro Plus 6.0软件测量组织形态学指标。每个样本观测3张非连续切片,每张切片随机选取3个视野,每个视野取5次重复测量的平均值进行记录。

1.4.5 瘤胃微生物区系

试验羊屠宰后采集瘤胃内容物,保存于-80 ℃,随后送至广州基迪奥科技有限公司进行测序。首先,使用HiPure Stool DNA Kit(广州美基生物科技有限公司)提取总DNA,并保存于-20 ℃;随后使用Illumina DNA Prep Kit(Illumina Inc.,美国)构建测序文库,文库质量经ABI StepOnePlus Real-Time PCR System(Life Technologies,Thermo Fisher Scientific Inc.,美国)检测合格后,在NovaSeq 6000平台上采用PE250模式上机测序。

1.5 数据处理与统计分析

数据用SPSS 27.0进行独立样本t检验,结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05表示显著差异,P<0.01表示极显著差异。基于P<0.05的显著性水平,筛选出组间差异显著的瘤胃菌群。对瘤胃发酵参数与瘤胃菌群进行Pearson相关性分析。

2 结果

2.1 当归对滩羊生长性能的影响

由表2可知,对照组和0.2%当归组的IBW、FBW差异不显著(P>0.05);相较于对照组,0.2%当归组的TG、ADG和ADFI显著增加(P<0.05),F/G有所降低,但差异不显著(P>0.05)。
表2 当归对滩羊生长性能的影响

Table 2 Effects of Angelica sinensis on growth performance of Tan sheep

项目
Items		 对照组
Control group		 0.2%当归组
0.2% Angelica sinensis group		 P值
P-value
初重IBW/kg 32.44±3.47 33.01±3.27 0.710
末重FBW/kg 50.29±3.77 52.72±4.87 0.229
总增重TG/kg 17.85±1.65b 19.71±2.06a 0.039
平均日增重ADG/(g/d) 198.33±18.34b 218.94±22.87a 0.039
平均日采食量ADFI/(g/d) 1 776.43±0.14b 1 778.18±2.13a 0.018
料重比F/G 9.03±0.88 8.20±0.88 0.050

同行数据肩标无字母表示差异不显著(P>0.05),不同大写字母和小写字母分别表示差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)。下表同。

In the same column, values with no superscript letter mean no significant difference (P>0.05), while with different uppercase and lowercase superscript letters mean extremely significant difference (P<0.01) and significant difference (P<0.05), respectively. The same as below.

2.2 当归对滩羊养分表观消化率的影响

由表3可知,0.2%当归组的DM、NDF及Ash表观消化率极显著高于对照组(P<0.01),CP和ADF表观消化率显著高于对照组(P<0.05),EE表观消化率与对照组无显著差异(P>0.05)。
表3 当归对滩羊养分表观消化率的影响

Table 3 Effects of Angelica sinensis on apparent digestibility of nutrients of Tan sheep %

项目
Items		 对照组
Control group		 0.2%当归组
0.2% Angelica sinensis group		 P值
P-value
干物质DM 81.69±0.66B 85.93±0.21A <0.001
粗蛋白质CP 66.95±1.60b 73.45±3.43a 0.041
中性洗涤纤维NDF 46.49±1.91B 55.32±1.55A 0.003
酸性洗涤纤维ADF 16.11±4.84b 33.35±6.67a 0.022
粗脂肪EE 81.64±3.96 87.28±1.49 0.082
粗灰分Ash 30.70±0.06B 41.09±0.06A <0.001

2.3 当归对滩羊瘤胃发酵参数的影响

由表4可知,与对照组相比,0.2%当归组瘤胃液pH显著提高(P<0.05),氨态氮浓度显著降低(P<0.05),乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸浓度极显著增加(P<0.01),乙酸/丙酸比值极显著降低(P<0.01),丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸浓度均无显著变化(P>0.05)。
表4 当归对滩羊瘤胃发酵参数的影响

Table 4 Effects of Angelica sinensis on rumen fermentation parameters of Tan sheep

项目
Items		 对照组
Control group		 0.2%当归组
0.2% Angelica sinensis group		 P值
P-value
pH 6.62±0.09b 6.77±0.09a 0.030
氨态氮NH3-N/(mg/dL) 19.68±0.90a 13.54±5.40b 0.036
乙酸Acetic acid/(mmol/L) 20.28±2.33B 28.75±3.77A 0.003
丙酸Propionic acid/(mmol/L) 10.02±0.93B 16.59±1.19A <0.001
乙酸/丙酸Acetic acid/propionic acid 2.02±0.11A 1.73±0.12B 0.004
丁酸Butyric acid/(mmol/L) 2.56±0.63 2.70±0.43 0.707
异丁酸Isobutyric acid/(mmol/L) 1.18±0.39 1.10±0.54 0.787
戊酸Valeric acid/(mmol/L) 0.54±0.08 0.53±0.11 0.913
异戊酸Isovaleric acid/(mmol/L) 1.12±0.15 1.01±0.32 0.531
总挥发性脂肪酸TVFA/(mmol/L) 35.71±3.94B 50.68±5.69A 0.001

2.4 当归对滩羊瘤胃组织形态的影响

图1为对照组和0.2%当归组滩羊瘤胃组织切片。通过测量切片中组织形态学指标发现,0.2%当归组滩羊瘤胃肌层厚度、角化层厚度、乳头高度和单位长度上乳头密度均高于对照组,但仅在肌层厚度上与对照组的差异达到显著水平(P<0.05,表5)。
图1 滩羊瘤胃组织切片(HE染色)

Fig.1 Rumen tissue sections of Tan sheep(HE staining)

表5 当归对滩羊瘤胃组织形态的影响

Table 5 Effects of Angelica sinensis on rumen tissue morphology of Tan sheep

项目
Items		 对照组
Control group		 0.2%当归组
0.2% Angelica sinensis group		 P值
P-value
肌层厚度Muscle layer thickness/μm 1 308.61±129.55b 2 322.16±402.27a 0.014
角化层厚度Stratum corneum thickness/μm 74.78±2.20 82.38±7.54 0.169
乳头高度Papillary height/μm 1 811.45±373.30 2 385.52±314.21 0.111
乳头宽度Papillary width/μm 515.71±49.58 513.35±88.58 0.970
单位长度上乳头密度
Papillary density per unit length/(个/mm)		 0.76±0.13 1.06±0.21 0.106

2.5 当归对滩羊瘤胃微生物区系的影响

2.5.1 操作分类单元(OTUs)聚类分析

由图2可知,对照组和0.2%当归组组分别拥有30和33个特有OTUs,并共享174个OTUs。
图2 基于OTUs的Venn图

LW-A:对照组 control group;LW-B:0.2%当归组 0.2% Angelica sinensis group。下图同 the same as below。

Fig.2 Venn diagram based on OTUs

2.5.2 Sobs指数与Shannon指数稀释曲线分析

由图3可知,随着测序样品数量的增加,Sobs指数与Shannon指数稀释曲线均渐趋于稳定,表明当前测序深度已充分覆盖样品中细菌群落的多样性,进一步增加数据量难以再发现更多新OTUs,因此现有测序数据量可用于可靠评估菌群多样性。
图3 Sobs指数与Shannon指数稀释曲线

Fig.3 Dilution curves of Sobs index and Shannon index

2.5.3 Alpha多样性分析

由表6可知,对照组与0.2%当归组的覆盖度(Good’s coverage)均大于0.99,说明样本代表性良好;相较对照组,0.2%当归组的Simpson指数显著下降(P<0.05);在Chao1指数、ACE指数和Shannon指数上0.2%当归组与对照组的差异不显著(P>0.05)。
表6 瘤胃菌群Alpha多样性指数

Table 6 Alpha diversity indexes of rumen microbiota

项目
Items		 对照组
Control group		 0.2%当归组
0.2% Angelica sinensis group		 P值
P-value
Chao1指数Chao1 index 2 756.29±342.80 2 428.42±438.98 0.119
ACE指数ACE index 2 884.98±370.99 2 532.73±476.47 0.123
覆盖度Good’s coverage 0.99±0.00 0.99±0.01 0.449
Shannon指数Shannon index 7.66±0.30 7.37±0.42 0.142
Simpson指数Simpson index 0.98±0.00a 0.97±0.01b 0.036

2.5.4 Beta多样性分析

图4为对照组与0.2%当归组瘤胃菌群的主坐标分析(PCoA)图,基于主坐标1(PCo1,19.25%)和主坐标2(PCo2,15.83%)呈现的样本分布显示,对照组与0.2%当归组之间的瘤胃菌群结构存在显著分离(P<0.05),表明饲粮中添加2%当归能够显著改变滩羊瘤胃菌群结构。
图4 当归对滩羊瘤胃菌群Beta多样性的影响

Fig.4 Effects of Angelica sinensis on Beta diversity of rumen microbiota of Tan sheep

2.5.5 瘤胃菌群组成及结构分析

2.5.5.1 瘤胃菌群门水平组成分析

由图5可知,在门水平上,滩羊瘤胃菌群中的优势菌门为拟杆菌门、芽孢杆菌门(原名厚壁菌门)和假单胞菌门。
图5 瘤胃菌群门水平组成

Bacteroidota:拟杆菌门;Bacillota:芽孢杆菌门;Pseudomonadota:假单胞菌门;Patescibacteria:帕提古菌门;Verrucomicrobiota:疣微菌门;Spirochaetota:螺旋体门;Planctomycetota:浮霉菌门;Thermodesulfobacteriota:热脱硫杆菌门;Methanobacteriota:产甲烷杆菌门;Actinomycetota:放线菌门;Other:其他菌门;Unclassified:未分类菌门。图7同 the same as Fig.7。

Fig.5 Composition of rumen microbiota at phylum level

由表7可知,与较对照组,0.2%当归组芽孢杆菌门的相对丰度极显著增加(P<0.01),假单胞菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),而拟杆菌门的相对丰度极显著降低(P<0.01),其余菌门的相对丰度无显著变化(P>0.05)。
表7 瘤胃菌群中各菌门的相对丰度

Table 7 Relative abundances of bacterial phyla in rumen microbiota %

项目
Items		 对照组
Control group		 0.2%当归组
0.2% Angelica sinensis group		 P值
P-value
拟杆菌门Bacteroidota 57.36±2.85A 42.36±8.04B <0.001
芽孢杆菌门Bacillota 30.87±2.12B 38.54±2.95A <0.001
假单胞菌门Pseudomonadota 6.72±2.42b 14.09±8.18a 0.040
帕提古菌门Patescibacteria 1.54±0.62 1.38±0.55 0.581
疣微菌门Verrucomicrobiota 1.06±0.47 0.74±0.31 0.134
螺旋体门Spirochaetota 0.67±0.23 0.86±0.68 0.483
浮霉菌门Planctomycetota 0.38±0.17 0.44±0.19 0.467
热脱硫杆菌门Thermodesulfobacteriota 0.24±0.08 0.24±0.07 0.965
产甲烷杆菌门Methanobacteriota 0.12±0.11 0.22±0.16 0.177
放线菌门Actinomycetota 0.15±0.06 0.16±0.06 0.889
其他菌门Other 0.46±0.11 0.56±0.31 0.399
未分类菌门Unclassified 0.42±0.17 0.40±0.23 0.835

2.5.5.2 属水平结构分析

由图6可知,在门水平上,滩羊瘤胃菌群中的优势菌属为木聚糖杆菌属、理研菌科RC9肠道群和琥珀酸杆菌属。
图6 瘤胃菌群属水平组成

Xylanibacter:木聚糖杆菌属;Rikenellaceae_RC9_gut_group:理研菌科RC9肠道群;Succiniclasticum:琥珀酸杆菌属;Acinetobacter:不动杆菌属;Solibacillus:土壤芽孢杆菌属;Prevotellaceae_UCG-003:普雷沃氏菌科UCG-003;Escherichia-Shigella:埃希氏菌属-志贺氏菌属复合群;Lysinibacillus:赖氨酸芽孢杆菌属;Christensenellaceae_R-7_group:克里斯滕森菌科R-7群;Veillonellaceae_UCG-001:韦荣球菌科UCG-001;Other:其他菌属;Unclassified:未分类菌属。图7同 the same as Fig.7。

Fig.6 Composition of rumen microbiota at genus level

由表8可知,与对照组相比,0.2%当归组木聚糖杆菌属的相对丰度极显著降低(P<0.01),理研菌科RC9肠道群的相对丰度显著降低(P<0.05),其余菌属的相对丰度无显著变化(P>0.05)。
表8 瘤胃菌群中各菌属的相对丰度

Table 8 Relative abundances of bacterial genera in rumen microbiota %

项目
Items		 对照组
Control group		 0.2%当归组
0.2% Angelica sinensis group		 P值
P-value
木聚糖杆菌属Xylanibacter 26.57±4.50A 12.36±4.99B <0.001
理研菌科RC9肠道群Rikenellaceae_RC9_gut_group 15.21±4.53a 9.56±2.10b 0.010
琥珀酸杆菌属Succiniclasticum 6.17±1.38 7.62±2.63 0.194
不动杆菌属Acinetobacter 2.15±2.31 8.44±7.84 0.060
土壤芽孢杆菌属Solibacillus 1.39±1.72 5.58±5.45 0.071
普雷沃氏菌科UCG-003 Prevotellaceae_UCG-003 2.90±2.45 3.38±2.70 0.716
埃希氏菌属-志贺氏菌属复合群Escherichia-Shigella 1.26±0.98 3.33±3.94 0.187
赖氨酸芽孢杆菌属Lysinibacillus 2.19±2.64 2.37±2.40 0.891
克里斯滕森菌科R-7群
Christensenellaceae_R-7_group		 1.69±0.82 1.73±1.01 0.925
韦荣球菌科UCG-001 Veillonellaceae_UCG-001 1.35±0.70 1.71±1.05 0.444
其他菌属Other 17.94±1.99 19.61±5.72 0.456
未分类菌属Unclassified 21.74±3.86 23.13±7.05 0.633

2.5.6 瘤胃发酵参数与瘤胃菌群的相关性分析

瘤胃发酵参数与瘤胃菌门相对丰度的相关性分析(图7-A)表明,拟杆菌门的相对丰度与pH(P<0.01)、乙酸(P<0.01)和丙酸浓度(P≤0.001)呈极显著负相关,与氨态氮浓度呈显著正相关(P<0.05),与乙酸/丙酸比值呈极显著正相关(P<0.01);芽孢杆菌门的相对丰度与pH(P<0.01)、乙酸(P<0.01)和丙酸浓度(P≤0.001)呈极显著正相关,与乙酸/丙酸比值呈极显著负相关(P≤0.001);假单胞菌门的相对丰度与pH呈显著正相关(P<0.05),与氨态氮浓度、乙酸/丙酸比值呈显著负相关(P<0.05);螺旋体门的相对丰度与乙酸浓度呈显著正相关(P<0.05);热脱硫杆菌门的相对丰度与异丁酸浓度呈显著负相关(P<0.05)。
图7 瘤胃发酵参数与瘤胃菌门(A)和菌属(B)相对丰度的相关性分析

Ammonia nitrogen:氨态氮;Acetic acid:乙酸;Propionic acid:丙酸;Butyric acid:丁酸;Isobutyric acid:异丁酸;Valeric acid:戊酸;Isovaleric acid:异戊酸;Acetic acid/propionic acid:乙酸/丙酸。图中红色、蓝色分别表示正、负相关,其颜色强度与相关系数大小相对应。P<0.05时则用“*”表示,P<0.01时则用“**”表示,P≤0.001时则用“***”表示。

Fig.7 Analysis of correlations among rumen fermentation parameters and relative abundances of rumen bacterial phyla (A) and genera (B)

Red and blue colors indicate positive and negative correlations, respectively, with color intensity corresponding to the correlation coefficient magnitude. When P<0.05, it is indicated by “*”; when P<0.01, it is indicated by “**”; and when P≤0.001, it is indicated by “***”.

瘤胃发酵参数与瘤胃菌属相对丰度的相关性分析(图7-B)表明,木聚糖杆菌属的相对丰度与pH(P≤0.001)、乙酸(P<0.01)和丙酸浓度(P≤0.001)呈显著或极显著负相关,与氨态氮浓度(P<0.05)、乙酸/丙酸比值(P≤0.001)呈显著或极显著正相关;理研菌科RC9肠道群的相对丰度与pH和丙酸浓度呈显著负相关(P<0.05),与乙酸/丙酸比值呈显著正相关(P<0.05);不动杆菌属、土壤芽孢杆菌属的相对丰度与pH分别呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关,而与乙酸/丙酸比值呈极显著负相关(P<0.01);埃希氏菌属-志贺氏菌属复合群的相对丰度与乙酸和丙酸浓度分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)正相关;普雷沃氏菌科UCG-003的相对丰度与氨态氮和异丁酸浓度呈显著负相关(P<0.05)。

3 讨论

3.1 当归对滩羊生长性能和养分表观消化率的影响

理想的养殖目标在于实现最低F/G与最高ADG的优化组合,这也是养殖技术改进的核心方向。本研究中,饲粮中添加0.2%当归能显著提高滩羊的ADG并降低F/G与,符合上述养殖优化目标。该结果与柳胜贤等[15]的报道一致,其研究也表明高剂量当归可显著提升山羊的ADG。养分表观消化率是反映动物消化能力并影响生长性能的关键指标[16]。本试验发现,饲粮中添加0.2%当归可极显著提高DM和NDF的表观消化率,并显著提高粗蛋白质(CP)和酸性洗涤纤维(ADF)的消化率,说明当归促进了滩羊对营养物质的利用。肖敏等[17]在奶牛饲粮中添加400 mg/kg当归提取物,同样观察到DM、NDF和CP表观消化率的显著提升,支持本研究结论。当归的促消化作用可能主要源于其所含的挥发油、酚酸、多糖及黄酮等活性成分。这些物质可通过改善消化道内环境、促进微生物发酵及提高消化酶活性等[18-19],全面提升饲粮中养分的消化效率。

3.2 当归对滩羊瘤胃发酵参数的影响

瘤胃液pH是反映瘤胃内环境稳定性的关键指标,与反刍动物的健康及营养代谢密切相关[20]。魏曼丽[21]在肉牛瘤胃体外发酵试验中发现,黄芪秸秆可提高瘤胃液pH,提示中草药可能具有稳定瘤胃液pH的作用。本试验中,各组瘤胃液pH均处于5.5~7.5的正常范围内,且0.2%当归组的pH显著高于对照组,表明当归不会诱发酸中毒风险,这与前述研究结论一致。该效应可能得益于当归所含的活性成分,其通过抑制有害菌增殖、增强缓冲能力、促进唾液分泌及优化菌群结构等多途径协同作用,共同维持瘤胃内环境的稳态。
瘤胃发酵产生的挥发性脂肪酸是反刍动物的核心能量来源,可满足其70%~80%的代谢能需求[22]。其中,乙酸/丙酸比值是反映能量利用效率的关键指标,该比值越低,通常意味着能量转化效率越高[23]。秦星[24]研究发现,在湖羊饲粮中添加0.01 g/kg中草药90 d可降低瘤胃液中乙酸/丙酸比值。仉连平等[25]也报道,在绵羊饲粮中添加1%复方中药能显著提高乙酸、丙酸及丁酸在总挥发性脂肪酸中的比例。本试验中,饲粮中添加0.2%当归极显著提高了瘤胃液中乙酸、丙酸及总挥发性脂肪酸浓度,并极显著降低了乙酸/丙酸比值,这与上述研究所得趋势一致。值得注意的是,尽管总挥发性脂肪酸浓度极显著升高,但0.2%当归组的瘤胃液pH却显著高于对照组,并未出现预期中的下降。这一看似矛盾的现象可能与当归对瘤胃发酵模式的调控有关:一方面,其活性成分可能促进微生物代谢向丙酸型发酵转变,而丙酸生成过程会消耗更多氢离子,从而减轻酸负荷;另一方面,当归可能通过增强瘤胃缓冲能力、促进唾液分泌或优化菌群结构等多途径协同维持pH稳定。此外,本试验中0.2%当归组瘤胃液中氨态氮浓度的降低也提示蛋白质降解减少,这可能间接有利于酸碱平衡的维持。
瘤胃液中氨态氮浓度是反映微生物氮利用效率的重要指标[26]。韩怡静等[27]研究显示,在绵羊饲粮中添加中药复方可降低瘤胃液氨态氮浓度,且30 g/d添加组的降低效果显著优于10 g/d添加组。本试验中,饲粮中添加0.2%当归显著降低了瘤胃液中氨态氮浓度,说明当归可能通过促进瘤胃微生物对氨态氮的捕获与同化,抑制蛋白质的过度降解,从而优化氮代谢路径与发酵模式,最终提高滩羊对饲粮中能量和蛋白质的利用效率。

3.3 当归对滩羊瘤胃组织形态的影响

瘤胃肌层厚度、角化层厚度、乳头高度及乳头宽度是评估瘤胃发育与功能的关键形态指标,共同决定了其对养分的吸收和离子转运效率[28]。其中,肌层厚度反映了机体对木质素、纤维素等结构性碳水化合物的机械消化需求强度[29]。本试验中,0.2%当归组瘤胃肌层厚度显著增加,乳头高度也有所增加,这可能与饲粮纤维消化率提升所带动的功能适应性改善有关。刘力萌[30]的研究也表明,饲喂开食料及0.6%发酵中草药可有效促进羔羊瘤胃乳头的发育,与本试验所得结果一致。综上可知,饲粮中添加当归能够优化滩羊瘤胃组织结构,进而提升其对营养物质的消化与吸收能力。

3.4 当归对滩羊瘤胃菌群的影响

瘤胃菌群是反刍动物消化代谢与免疫调节的核心,其多样性常通过Alpha多样性与Beta多样性进行综合评估。本试验结果显示,饲粮中添加0.2%当归显著降低了瘤胃菌群的Simpson指数,表明物种分布均匀度提高,细菌群落多样性趋于丰富,该变化可能与当归中的活性成分促进有益菌生长有关。此外,Beta多样性分析显示,对照组与0.2%当归组间菌群结构分离显著,进一步证实当归能够有效调控瘤胃菌群的组成与功能。
根据国际原核生物系统学委员会(ICSP)2021年后更新的分类学标准,“Bacillota”(芽孢杆菌门)已正式取代旧称“Firmicutes”(厚壁菌门)[31]。为统一术语,本文及所引文献中涉及的“厚壁菌门”均更新为“芽孢杆菌门”。在反刍动物瘤胃中,芽孢杆菌门与拟杆菌门通常为优势菌门[32]。其中,拟杆菌门主要参与非纤维类物质的代谢,并产生丙酸等产物[33-35];芽孢杆菌门则主导纤维类物质的降解,进而生成短链脂肪酸[36-37]。本试验中,饲粮中添加0.2%当归极显著降低了滩羊瘤胃菌群中拟杆菌门的相对丰度,这与马琳等[38]在肉牛中使用黄芪、党参等组成多糖添加剂的研究结果不一致,可能与试验动物品种差异及当归特有成分有关。同时,0.2%当归组芽孢杆菌门的相对丰度显著提高,提示当归可能促进了纤维分解菌的增殖,从而增强纤维消化与短链脂肪酸生成;该结果与秦星[24]在断奶湖羊饲喂中草药后芽孢杆菌门相对丰度显著上升的结果相似。此外,假单胞菌门的相对丰度也因当归的添加而显著增加,表明当归或具有通过调控特定菌群以抑制病原菌的潜力,其具体机制值得进一步研究。相关性分析进一步揭示,拟杆菌门相对丰度降低与氨态氮减少及氮利用效率提高相关;芽孢杆菌门的相对丰度同时与瘤胃液pH、乙酸和丙酸浓度呈极显著正相关,这可能源于芽孢杆菌门作为一个包含众多功能各异菌种的大菌门,其中的某些特定功能类群(如兼具产酸与耐酸特性的菌株)在增殖过程中不仅直接产生挥发性脂肪酸,其代谢活动还可能关联着其他能够调节环境pH的生理过程[39],如通过增强缓冲物质利用或间接影响宿主生理(如促进唾液分泌)等方式协同稳定瘤胃液pH,从而有利于能量代谢效率的提升;假单胞菌门则可能在氮代谢与能量分配中发挥调节作用。综上所述,当归可能通过协同调控上述关键菌群,共同优化瘤胃发酵环境。
木聚糖杆菌属与理研菌科RC9肠道群是本试验滩羊瘤胃菌群中的优势菌属。木聚糖杆菌属隶属于拟杆菌门,为专性厌氧菌,主要参与植物细胞壁多糖的降解。本研究结果显示,饲粮中添加0.2%当归极显著降低了该菌属的相对丰度,这可能得益于当归所含的有机酸等成分对部分革兰氏阴性菌的抑制作用。由于木聚糖杆菌属与瘤胃液中氨态氮浓度及乙酸/丙酸比值呈正相关,其相对丰度下降可能有助于减少蛋白质的过度降解并优化瘤胃发酵模式。相比之下,理研菌科RC9肠道群对当归的响应则呈现不同趋势。魏倩倩等[40]报道,10 g/(头·d)的复方中草药添加剂可使理研菌科RC9肠道群的相对丰度较对照组提高56.96%。然而,在本试验中,0.2%当归却显著降低了理研菌科RC9肠道群的相对丰度,与上述结果不一致,推测是当归选择性抑制该菌并促进其竞争菌属所致。此外,由于理研菌科RC9肠道群与瘤胃液pH和丙酸浓度呈负相关,其相对丰度变化提示当归可能通过调控关键功能菌属来重塑发酵进程。

4 结论

本研究结果表明,饲粮中添加0.2%当归能够通过优化滩羊瘤胃组织形态、改善发酵参数并调控菌群组成,协同促进其生长发育。

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