Effects of Feeding Milk Replacer at Different Ages on Growth Performance, Serum Indices and Intestinal Microflora of Shufeng Black Goat Kids

MA Bo; LI Qin; MA Xilian; E Muquzhe; WANG Li; XU Yuan; WEI Yong; WEI Chengqi; XU Feng

doi:10.12418/CJAN2025.384

2025 , Vol. 37 >Issue 7: 4702 - 4712

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.384

RESEARCH PAPER

Effects of Feeding Milk Replacer at Different Ages on Growth Performance, Serum Indices and Intestinal Microflora of Shufeng Black Goat Kids

MA Bo ^,¹^,² ,
LI Qin ² ,
MA Xilian ² ,
E Muquzhe ^,¹^,²^,^* ,
WANG Li ² ,
XU Yuan ¹ ,
WEI Yong ¹ ,
WEI Chengqi ¹ ,
XU Feng ¹

Expand

¹ Sichuan Animal Sciences Academy, Sichuan Provincial Key Laboratory of Animal Genetics and Breeding,Chengdu 611130, China
² Southwest Minzu University, College of Animal Science and Veterinary Medicine, Chengdu 610041, China

* professor, E-mail: 546784266@qq.com

Received date: 2024-11-17

Online published: 2025-07-12

Fold

Abstract

This experiment aimed to investigate the effects of feeding milk replacer at different ages on the growth performance, serum indices and intestinal microflora of Shufeng black goat kids, with the goal of determining the most appropriate age for feeding milk replacer. Forty healthy newborn Shufeng black goat kids, with an average weight of (3.6±0.6) kg for male kids and (2.8±0.4) kg for female kids, were randomly divided into four groups (ten in each group, five of each sex). Kids in experimental groups were weaned and fed milk replacer at 15, 25 and 35 days of age, respectively. Kids in control group breastfed with their mothers. The experiment lasted 60 days. Kids were weighed, and body size was measured during experiment. On the 60th day of the experiment, blood and feces samples were collected for testing. The results showed as follows: 1) compared with the control group, feeding milk replacer at 15 days of age significantly reduced the body weight at 60 days of age and average daily weight gain during 1 to 60 days of age of kids (P<0.05), while there were no significant differences when feeding milk replacer at 25 and 35 days of age (P<0.05). 2) Compared with the control group, serum glucose (GLU), urea nitrogen (UN) contents and alkaline phosphatase (ALP) activity in 15-day-old group were significantly increased (P<0.05), while the contents of thyroxine (T4), insulin (INS), immunoglobulin A (IgA) and immunoglobulin G (IgG) in serum were significantly decreased (P<0.05). 3) Compared with the control group, feeding milk replacer at 15 and 25 days of age significantly reduced the species diversity of intestinal microflora of kids (P<0.05). In conclusion, starting to feed milk replacer at 35 days of age, Shufeng black goat kids can achieve a growth effect close to that of breastfeeding with their mothers.

Key words： milk replacer; feeding age; growth performance; serum biochemical indices; intestinal microflora

Cite this article

MA Bo , LI Qin , MA Xilian , E Muquzhe , WANG Li , XU Yuan , WEI Yong , WEI Chengqi , XU Feng . Effects of Feeding Milk Replacer at Different Ages on Growth Performance, Serum Indices and Intestinal Microflora of Shufeng Black Goat Kids[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025 , 37(7) : 4702 -4712 . DOI: 10.12418/CJAN2025.384

随着经济社会的快速发展,我国居民对高品质肉类的需求不断增长,极大推动了肉羊养殖业从传统粗放型向现代集约化养殖模式的转变。然而,在肉用山羊集约化养殖方面仍面临诸多技术瓶颈,如羔羊成活率低、增重慢、母羊繁殖周期长等问题,严重影响了肉羊养殖产业的生产效益^[1-2]。有科研人员借鉴犊牛培育中代乳粉的应用经验,对羔羊代乳粉进行了深入研究并取得了显著进展^[3]。早期断奶并使用代乳粉的羔羊,其生长发育和母羊的繁殖效率均得到显著提升^[4]。合理的代乳粉补饲策略还能降低母羊的营养消耗,提高繁殖效率和羔羊的出栏率,从而降低繁育成本,对肉羊业发展具有重要意义^[5]。目前,羔羊代乳粉配方及供给技术仍不成熟,代乳粉的普及率仍较低,需要进一步研究探索羔羊适宜的断奶补乳日龄。蜀丰黑山羊作为川南地区专门化肉用羔羊生产在育品种,其生长性能和经济效益的提升是研究的重点。本试验旨在探讨不同日龄饲喂代乳粉对蜀丰黑山羊羔羊生长性能、血清生化指标、血清激素和免疫指标及肠道菌群的影响,以筛选出代乳粉的适宜补饲日龄,为蜀丰黑山羊的产业化生产提供理论依据和技术参数。

1 材料与方法

1.1 伦理声明

本试验经西南民族大学动物福利委员会批准(批准号:SWU-2023035),所有涉及的动物试验均按照《实验动物福利伦理审查指南》(GB/T 35892—2018)执行。

1.2 试验设计

本试验所用试验动物为40只初生的蜀丰黑山羊羔羊,公、母各20只,公羔平均体重为(3.6±0.6) kg,母羔平均体重为(2.8±0.4) kg。采用单因素完全随机设计,将40只初生的蜀丰黑山羊羔羊随机分为4组,每组10个只(5只公羔、5只母羔),每只羔羊为1个重复,以确保试验结果的可靠性和代表性。试验期间,对照组羔羊随母哺乳;试验组羔羊采用逐步断奶法进行断母乳,分别在羔羊15、25、35日龄开始饲喂代乳粉(羔羊专用,北京精准动物营养研究中心配制,其营养水平见表1),逐步过渡至18、28、38日龄完全饲喂代乳粉,过渡期间每日增加1/4的代乳粉饲喂量。羔羊代乳粉饲喂量为羔羊体重的2%,代乳粉按1:5用40 ℃温水冲调,每日分2次(08:00和16:00)通过奶瓶饲喂。10日龄后开始供给羔羊开食料(开食料组成及营养水平见表2)和羊草(羊草营养水平见表2),试验全程自由采食和饮水。在羔羊60日龄时结束饲养试验,试验期共60 d。

表1 羔羊代乳粉营养水平

Table 1 Nutrient levels of kid milk replacer

项目 Items	含量 Content
干物质 Dry matter/%	≥94
蛋白质 Protein/%	≥27
脂肪 Fat/%	≥18
钙 Ca/%	0.6~1.5
磷 P/%	0.5~1.2
食盐 NaCl/%	0.1~1.2
维生素A VA/(IU/kg)	13 000~25 000
维生素D VD/(IU/kg)	3 000~10 000
维生素E VE/(IU/kg)	≥70
赖氨酸 Lysine/%	≥2.2
蛋氨酸 Methionine/%	≥1.0
苏氨酸 Threonine/%	≥1.0

	数据来源于北京精准动物营养研究中心。
	Data were sourced from the Beijing Precision Animal Nutrition Research Center.

表2 开食料组成以及开食料与羊草的营养水平(风干基础)

Table 2 Composition of starter and nutrient levels of starter and Chinese wildrye (air-dry basis)%

项目 Items	开食料 Starter	羊草 Chinese wildrye
原料 Ingredients
玉米 Corn	62.5
小麦麸 Wheat bran	5.0
豆粕 Soybean meal	16.5
乳清粉 Whey powder	13.0
酿酒酵母培养物 Saccharomyces cerevisiae culture	1.0
食盐 NaCl	0.3
磷酸氢钙 CaHPO₄	0.7
预混料 Premix	1.0
合计 Total	100.0
营养水平 Nutrient levels²⁾
消化能 DE/(MJ/kg)	11.96	6.28
干物质 DM	94.12	90.73
粗蛋白质 CP	17.58	8.24
粗脂肪 EE	10.89	4.17
中性洗涤纤维 NDF	18.35	53.76
酸性洗涤纤维 ADF	6.42	37.21
粗灰分 Ash	5.70	6.42
钙 Ca	1.07	0.38
总磷 TP	0.65	0.21

1)预混料为每千克开食料提供 Premix provide for each kg of starter:Fe 110 mg,Cu 13 mg,Mn 210 mg,Zn 60 mg,Se 0.16 mg,I 0.16 mg,Co 0.22 mg,VA 74 000 IU,VD 3 200 IU,VE 65 IU。
2)消化能参照《中国饲料成分及营养价值表(2020年第31版)》进行计算,其余为实测值。DE was calculated referring to Tables of Feed Composition and Nutritional Values in China (31st ed, 2020), while the others were measured values.

1.3 样品采集

试验第60天晨饲前采集粪样和血样。采用直肠收集法采集粪样,将采集的粪样装入2 mL冻存管,液氮速冻后运回实验室在-80 ℃超低温冰箱中保存待测。使用5 mL无菌采血管于羔羊颈部静脉采血,采集结束后将血样放入4 ℃冰盒中静置,低温运回实验室进行低温离心(4 ℃,1 397.56×g)15 min,取上清液分装于1.5 mL的离心管,放入-80 ℃超低温冰箱保存,用于后续血清生化、激素和免疫指标的测定。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 营养成分的测定

开食料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分、钙和磷含量分别参照GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB/T 20806—2022、NY/T 1459—2022、GB/T 6438—2007、GB/T 6436—2018(高锰酸钾滴定法)、GB/T 6437—2018(分光光度法)进行测定。

1.4.2 生长性能的测定

在试验第15、25、35、45、60天晨饲前进行称重,计算各阶段的平均日增重,其中第60天测定羔羊的体尺(包括体高、体长、胸围和管围),并做好记录。15日龄开始,每日观察粪便,记录腹泻情况并计算腹泻率。

1.4.3 血清生化指标的测定

取保存的血清样品解冻至室温,上下轻轻颠倒10次,待上机检测。使用全自动生化分析仪(Catalyst One,IDEXX,美国)测定血清葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、尿素氮(UN)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)含量与碱性磷酸酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)活性,并计算球蛋白(GLB)含量(GLB含量=TP含量-ALB含量),所需试剂盒购自迈克生物科技有限公司。

1.4.4 血清激素和免疫指标的测定

取解冻的血清,使用山羊特异性酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(48孔板)(江苏晶美生物科技有限公司),根据制造商提供的说明书中方法测定血清激素[甲状腺素(T4)、胰岛素(INS)、生长激素(GH)和胰岛素生长因子-1(IGF-1)含量]和免疫指标[免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)和γ-干扰素(IFN-γ)含量]。

1.4.5 粪便16S rDNA测序及信息分析

采用粪便DNA提取试剂盒提取样本DNA,并通过琼脂糖凝胶电泳评估其质量。对合格样本的16S rDNA V3~V4区域经PCR扩增后,进行末端修复、加尾和接头连接,随后构建文库。利用AATI和QPCR方法检测文库质量,在NovaSeq6000平台上进行PE250双末端测序。数据通过QIIME2软件进行降噪、物种注释和多样性分析,使用DADA2模块处理有效标签,最终利用Tax4Fun预测微生物群落功能。

1.5 数据处理与统计分析

试验数据用Excel 2019对数据进行初步整理,然后使用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析和组间多重比较(LSD法),结果以平均值±标准误(mean±SE)表示,以P<0.05作为差异显著的判断标准。肠道菌群的数据使用生物信息学进行分析,使用GraphPad Prism 10软件做图。

2 结果与分析

2.1 不同代乳粉对羔羊生长性能的影响

2.1.1 不同日龄饲喂代乳粉对公羔体重和平均日增重的影响

不同日龄饲喂代乳粉对公羔体重和平均日增重的影响见表3。在25日龄时,15日龄组公羔体重显著低于对照组、25日龄组和35日龄组(P<0.05);在35日龄时,15日龄组、25日龄组公羔体重均显著低于对照组和35日龄组(P<0.05);在45日龄时,15日龄、25日龄、35日龄组的体重显著低于对照组(P<0.05);在60日龄时,15日龄组公羔体重显著低于25日龄组、35日龄组和对照组(P<0.05)。在16~25日龄阶段,15日龄组公羔平均日增重显著低于25日龄组、35日龄组和对照组(P<0.05);在26~35日龄阶段,15日龄、25日龄组公羔平均日增重显著低于对照组和35日龄组(P<0.05);在36~45日龄阶段,35日龄组公羔平均日增重显著低于25日龄组和对照组(P<0.05);在46~60日龄阶段,35日龄组公羔平均日增重显著高于对照组(P<0.05);从试验全期(1~60日龄)看,15日龄组公羔平均日增重显著低于对照组、25日龄组和35日龄组(P<0.05)。

表3 不同日龄饲喂代乳粉对公羔体重和平均日增重的影响

Table 3 Effects of feeding milk replacer at different ages on body weight and average daily gain of male kids

项目 Items	日龄 Days of age	组别(公羔) Groups (male kids)				P值 P-value
项目 Items	日龄 Days of age	对照组 Control group	15日龄组 15-day- old group	25日龄组 25-day- old group	35日龄组 35-day- old group	P值 P-value
体重 Body weight/kg	1	3.52±0.13	3.50±0.09	3.50±0.07	3.52±0.14	0.998
	15	4.76±0.07	4.52±0.10	4.60±0.09	4.72±0.15	0.399
	25	6.22±0.18^a	5.36±0.13^b	6.16±0.21^a	6.20±0.07^a	0.003
	35	8.14±0.10^a	6.66±0.13^b	7.14±0.29^b	8.12±0.25^a	<0.001
	45	10.38±0.46^a	8.08±0.28^c	9.18±0.16^b	9.24±0.11^b	<0.001
	60	11.76±0.40^a	9.90±0.29^b	11.24±0.20^a	11.74±0.22^a	0.001
平均日增重 Average daily gain/kg	1~15	0.08±0.02	0.07±0.01	0.07±0.01	0.08±0.02	0.391
	16~25	0.15±0.04^a	0.08±0.01^b	0.16±0.06^a	0.15±0.04^a	0.005
	26~35	0.19±0.02^a	0.13±0.02^b	0.10±0.01^b	0.19±0.02^a	0.004
	36~45	0.22±0.04^a	0.14±0.02^ab	0.20±0.02^a	0.11±0.02^b	0.028
	46~60	0.09±0.01^b	0.12±0.02^ab	0.14±0.01^ab	0.17±0.01^a	0.018
	1~60	0.14±0.01^a	0.11±0.01^b	0.13±0.01^a	0.14±0.01^a	0.001

	同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
	In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.1.2 不同日龄饲喂代乳粉对母羔体重和平均日增重的影响

不同日龄饲喂代乳粉对母羔体重和平均日增重的影响见表4。在25、45和60日龄时,15日龄组母羔体重显著低于对照组、25日龄组和35日龄组(P<0.05)。在16~25日龄和36~45日龄阶段以及试验全期,15日龄组母羔平均日增重显著低于对照组、25日龄组和35日龄组(P<0.05);在其他日龄阶段,4组母羔之间平均日增重差异不显著(P>0.05)。

表4 不同日龄饲喂代乳粉对母羔体重和平均日增重的影响

Table 4 Effects of feeding milk replacer at different ages on body weight and average daily gain of female kids

项目 Items	日龄 Days of age	组别(母羔) Groups (female kids)				P值 P-value
项目 Items	日龄 Days of age	对照组 Control group	15日龄组 15-day- old group	25日龄组 25-day- old group	35日龄组 35-day- old group	P值 P-value
体重 Body weight/kg	1	2.98±0.08	2.98±0.09	2.96±0.07	2.98±0.09	0.997
	15	4.16±0.07	4.12±0.17	4.18±0.16	4.30±0.15	0.831
	25	6.06±0.37^a	4.92±0.21^b	5.74±0.21^a	5.92±0.20^a	0.028
	35	7.18±0.44	6.08±0.20	6.86±0.28	7.10±0.37	0.123
	45	9.04±0.48^a	6.98±0.34^b	8.26±0.41^a	8.90±0.45^a	0.013
	60	10.72±0.44^a	8.72±0.24^b	10.26±0.46^a	10.84±0.57^a	0.014
平均日增重 Average daily gain/kg	1~15	0.08±0.01	0.08±0.02	0.08±0.01	0.09±0.01	0.550
	16~25	0.19±0.07^a	0.08±0.01^b	0.16±0.03^a	0.16±0.03^a	0.004
	26~35	0.11±0.02	0.12±0.05	0.11±0.03	0.12±0.04	0.990
	36~45	0.17±0.02^a	0.09±0.01^b	0.14±0.01^a	0.18±0.02^a	0.014
	46~60	0.10±0.02	0.12±0.03	0.13±0.03	0.13±0.06	0.491
	1~60	0.13±0.01^a	0.10±0.01^b	0.12±0.02^a	0.13±0.02^a	0.007

2.1.3 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊60日龄时体尺的影响

不同日龄饲喂代乳粉对羔羊60日龄时体尺的影响见表5。代乳粉对公羔体尺的影响:15日龄组的体长和胸围显著小于25日龄组、35日龄组和对照组(P<0.05);15日龄组和对照组的管围显著小于35日龄组(P<0.05);4组公羔之间体高差异不显著(P>0.05)。代乳粉对母羔体尺的影响:15日龄组的胸围显著小于对照组和35日龄组(P<0.05);4组母羔之间体长、体高和管围的差异均不显著(P>0.05)。

表5 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊60日龄时体尺的影响

Table 5 Effects of feeding milk replacer powder at different ages on body size of kids at 60 days of agecm

项目 Items	组别 Groups				P值 P-value
项目 Items	对照组 Control group	15日龄组 15-day-old group	25日龄组 25-day-old group	35日龄组 35-day-old group	P值 P-value
公羔 Male kids
体长 Body length	45.22±1.60^a	39.30±0.52^b	43.56±1.18^a	46.18±0.95^a	0.003
体高 Body height	43.02±1.18	41.86±0.95	41.56±0.73	44.22±0.27	0.149
胸围 Chest circumference	50.40±1.34^a	44.54±0.96^b	47.84±0.59^a	47.80±0.72^a	0.005
管围 Tube circumference	6.30±0.05^b	6.24±0.04^c	6.40±0.04^ab	6.46±0.02^a	0.009
母羔 Female kids
体长 Body length	42.64±1.32	38.72±0.36	41.78±0.92	42.62±1.74	0.106
体高 Body height	41.84±2.05	40.36±2.40	41.58±1.72	42.02±2.24	0.609
胸围 Chest circumference	47.50±0.63^a	44.08±0.71^b	46.10±0.64^ab	46.80±0.72^a	0.015
管围 Tube circumference	6.32±0.04	6.18±0.08	6.32±0.04	6.36±0.07	0.187

2.2 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清生化指标的影响

不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清生化指标的影响见表6。15日龄组羔羊血清TP含量显著低于对照组、25日龄组和35日龄组(P<0.05);15日龄组羔羊血清GLU、UN含量与ALP活性显著高于对照组、25日龄组和35日龄组(P<0.05);羔羊血清TG、TC、ALB、GLB含量与LDH和CK活性在4组间差异不显著(P>0.05)。

表6 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清生化指标的影响

Table 6 Effects of feeding milk replacer at different ages on serum biochemical indices of kids

项目 Items	组别 Groups				P值 P-value
项目 Items	对照组 Control group	15日龄组 15-day-old group	25日龄组 25-day-old group	35日龄组 35-day-old group	P值 P-value
葡萄糖 GLU/(mmol/L)	2.15±0.27^b	3.54±0.22^a	1.79±0.04^b	2.12±0.25^b	0.002
甘油三酯 TG/(mmol/L)	0.48±0.15	0.29±0.03	0.42±0.03	0.51±0.02	0.253
总胆固醇 TC/(mmol/L)	2.65±0.37	2.16±0.23	2.58±0.63	3.24±0.68	0.551
尿素氮 UN/(mmol/L)	4.24±0.85^b	7.03±0.99^a	3.07±0.62^b	4.25±0.17^b	0.026
总蛋白 TP/(g/L)	74.46±1.58^a	61.93±0.29^b	71.73±0.43^a	73.32±2.24^a	0.001
白蛋白 ALB/(g/L)	36.50±2.90	27.86±1.47	30.06±3.82	33.89±4.21	0.315
球蛋白 GLB/(g/L)	37.96±2.88	34.07±1.25	41.67±3.93	39.44±2.38	0.334
碱性磷酸酶 ALP/(U/L)	218.00±60.04^b	585.50±117.49^a	262.00±58.14^b	302.50±2.60^b	0.026
乳酸脱氢酶 LDH/(U/L)	732.40±58.47	755.30±125.10	637.23±10.91	863.40±92.97	0.358
肌酸激酶 CK/(U/L)	267.57±73.38	201.80±31.44	202.27±34.28	209.00±58.78	0.779

2.3 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清激素和免疫指标的影响

不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清激素和免疫指标的影响见表7。15日龄组羔羊血清T4、INS、IgA和IgG含量均显著低于25日龄、35日龄组和对照组(P<0.05);4组羔羊之间血清GH、IGF-1、IgM和IFN-γ含量差异不显著(P>0.05)。

表7 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清激素和免疫指标的影响

Table 7 Effects of feeding milk replacer at different ages on serum hormones and immune indices of kids

项目 Items	组别 Groups				P值 P-value
项目 Items	对照组 Control group	15日龄组 15-day-old group	25日龄组 25-day-old group	35日龄组 35-day-old group	P值 P-value
生长激素 GH/(ng/mL)	3.37±0.28	3.07±0.23	3.01±0.19	3.33±0.08	0.548
甲状腺素 T4/(nmol/L)	141.04±4.84^a	114.42±1.19^b	138.05±3.02^a	139.62±7.07^a	0.010
胰岛素 INS/(mIU/L)	27.56±0.16^a	22.26±0.12^b	28.72±0.35^a	27.93±0.94^a	<0.001
胰岛素生长因子-1 IGF-1/(ng/mL)	153.36±8.88	125.05±12.82	154.30±11.60	152.57±9.18	0.235
免疫球蛋白A IgA/(g/L)	3.21±0.65^a	0.81±0.20^b	2.44±0.16^a	3.08±0.67^a	0.028
免疫球蛋白G IgG/(g/L)	22.99±0.08^a	19.01±0.63^b	22.40±0.52^a	22.74±0.30^a	0.001
免疫球蛋白M IgM/(g/L)	3.42±0.63	1.94±0.14	2.62±0.67	3.30±0.49	0.246
γ-干扰素 IFN-γ/(pg/mL)	459.43±12.48	410.76±2.52	413.92±14.44	449.66±16.20	0.056

2.4 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊肠道菌群的影响

2.4.1 扩增子序列变体(ASVs)聚类分析

在100%序列相似性阈值下,对15日龄组、25日龄组、35日龄组和对照组进行ASVs聚类分析(图1),共鉴定出3 068个ASVs。其中15日龄组1 102个,25日龄组713个,35日龄组1 183个,对照组1 702个。4组共有ASVs数量为168个,表明存在一定的菌群差异。各组特有ASVs数量分别为:15日龄组375个,25日龄组189个,35日龄组419个,对照组1 103个。15日龄组与对照组组共享408个ASVs,而25日龄组与对照组共享248个ASVs,35日龄组与对照组共享452个ASVs,表示35日龄组与对照组的微生物相似性较高。25日龄组ASVs数量明显低于其他3组,表明25日龄饲喂代乳粉的羔羊粪便微生物物种多样性较低。

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图1 基于ASVs的韦恩图

A:15日龄组 15-day-old group ;B:25日龄组 25-day-old group;C:35日龄组 35-day-old group;D:对照组 control group。下图同 the same as below。

Fig.1 Venn diagram based on ASVs

2.4.2 微生物群落Alpha多样性分析

采用Chao1、Dominance、Observed_features、Pielou_e、Shannon和Simpson指数对各组样本的Alpha多样性进行分析,分析结果见表8。对照组在Chao1和Observed_features指数上显著高于15日龄组和25日龄组(P<0.05);4组在Dominance、Pielou_e、Shannon和Simpson指数上的差异不显著(P>0.05)。上述结果表明,35日龄组与对照组在物种丰富度和低丰度物种数量上较为接近,而4组间物种均匀度差异不大。

表8 Alpha多样性指数分析结果

Table 8 Alpha diversity index analysis results

项目 Items	组别 Groups				P值 P-value
项目 Items	对照组 Control group	15日龄组 15-day-old group	25日龄组 25-day-old group	35日龄组 35-day-old	P值 P-value
Chao1指数 Chao1 index	736.89±128.02^a	508.32±93.37^bc	342.59±109.39^c	545.07±70.68^ab	0.010
Dominance指数 Dominance index	0.05±0.03	0.05±0.02	0.08±0.06	0.04±0.02	0.492
Observed_features指数 Observed_features index	731.33±126.29^a	502.67±86.31^bc	341.00±109.82^c	543.00±69.42^ab	0.010
Pielou_e 指数Pielou_e index	0.67±0.06	0.68±0.03	0.63±0.07	0.72±0.07	0.368
Shannon指数Shannon index	6.33±0.73	6.07±0.43	5.32±0.87	6.56±0.59	0.204
Simpson指数Simpson index	0.95±0.03	0.95±0.02	0.92±0.06	0.96±0.02	0.492

2.4.3 微生物群落Beta多样性分析

主坐标分析(PCoA)显示,第1和第2主成分分别解释了38.64%和16.03%的变异(图2-A)。15日龄组和25日龄组的微生物物种组成结构相似,而35日龄组与对照组的物种组成结构相似。此外,15日龄组和25日龄组与35日龄组和对照组之间在菌落组成上存在差异。UPGMA聚类树进一步证实了这些观察结果(图2-B)。

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图2 基于Weighted Unifrac距离的主坐标分析(A)和UPGMA聚类分析(B)

Bacteroidota;拟杆菌门;Firmicutes:厚壁菌门;Proteobacteria:变形菌门;Fibrobacterota:纤维杆菌;Campylobacterota:弯曲杆菌门;Verrucomicrobiota:疣微菌门;Spirochaetota:螺旋菌门;Halobacterota:盐杆菌门;Patescibacteria:髌骨菌门;Elusimicrobiota:迷踪菌门;Others:其他。图3同 the same as Fig.3。

Fig.2 PCoA (A) and UPGMA cluster analysis (B) based on Weighted Unifrac distance

2.4.4 不同分类水平上肠道菌群的组成分析

2.4.4.1 门水平上肠道菌群的组成和相对丰度

对4组羔羊粪便样本进行门水平上的物种注释,共鉴定出21个菌门。各组的优势菌门均为拟杆菌门和厚壁菌门两者的相对丰度占总丰度的60%以上;15日龄组和25日龄组拟杆菌门的相对丰度高于对照组和35日龄组;35日龄组和对照组厚壁菌门的相对丰度高于15日龄组和25日龄组;15日龄组的拟杆菌门相对丰度最高(55.67%),35日龄组厚壁菌门的相对丰度最高(51.37%);对照组纤维杆菌门的相对丰度较高(12.62%),而25日龄组变形菌门的相对丰度较高(19.54%)(图3)。

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图3 各组门水平上物种相对丰度柱形图(前10)

Fig.3 Columnar diagram of relative abundance of species at phylum level of each group (top 10)

2.4.4.2 属水平上肠道菌群的组成和相对丰度

4组羔羊粪便样本在属水平上的物种注释显示,共有216个菌属。15日龄组和25日龄组的优势菌属均为拟杆菌属,相对丰度分别为25.30%和32.52%,高于对照组和35日龄组;对照组的优势菌属为纤维杆菌属(12.62%),对照组的纤维杆菌属和UCG-005菌属的相对丰度高于其他3组(图4)。

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图4 各组属水平上物种相对丰度柱形图(前10)

Fibrobacter:纤维杆菌属;Escherichia-Shigella:大肠埃希氏菌属-志贺氏菌属;Bacteroides:拟杆菌属;Rikenellaceae_gut_group:理研菌科肠道群;Prevotella:普雷沃氏菌属;Succinivibrio:琥珀酸弧菌属;Streptococcus:链球菌属;Megamonas:巨单胞菌属;UCG-005:UCG-005菌属;Campylobacter:弯曲杆菌属;Others其他。

Fig.4 Columnar diagram of relative abundance of species at genus level of each group (top10)

3 讨论

3.1 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊生长性能的影响

代乳粉对母乳的替代效果是本研究的核心关注点之一。体重和平均日增重是评价羔羊生长状况最直观的重要指标^[6]。本试验中,15日龄组的体重在试验全期显著低于对照组。动物体重及日增重容易受多方面因素的影响^[7]。产后1个月母羊的泌乳量逐渐下降,乳中的活性物质含量也在下降^[8]。体尺是体现羔羊生长发育状况的重要指标,可以反映羔羊骨骼的发育情况,且与体重密切相关^[9]。在本试验中,4组公羔在60日龄时体高没有显著差异,而体长、胸围和管围存在差异显著,其中35日龄组体长最长和管围最大,对照组胸围最大,说明不同日龄饲喂代乳粉对公羔的体尺有一定的影响。与15日龄组和25日龄组相比,35日龄组羔羊在生长过程中的各项指标波动较小,组内个体生长的整齐度更高。这可能是因为此时羔羊的消化系统和免疫系统已相对发育成熟,在自由采食时能够更合理地调节营养摄入,更好地适应代乳粉的营养成分和饲喂方式。

3.2 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清生化指标的影响

血糖的稳态能反映动物体内糖代谢的动态平衡^[10-12]。UN作为血液中非蛋白氮的主要成分,其含量与核酸代谢、肾功能和氨基酸平衡紧密相关,且与氮代谢及蛋白质消化吸收呈负相关^[13]。15日龄羔羊饲喂代乳粉后,血清UN含量显著升高,说明其对蛋白质利用率可能降低。饲喂代乳粉的羔羊与对照组在血清TC和TG含量上未表现出显著差异,这与岳喜新等^[14]的研究结果一致。15日龄饲喂代乳粉的羔羊血清TP含量较其他组显著降低,其对蛋白质的利用效率较低可能是由于早期断奶后羔羊消化系统虽处于自由采食状态,但仍因适应不良产生应激导致营养物质消化吸收受阻,进而影响了机体的代谢功能。ALB和GLB对提高羔羊的代谢力和免疫力具有重要作用。本试验中,不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清ALB和GLB含量无显著影响,与王海超等^[15]的研究结果一致。ALP活性的提高可能增加肝脏损伤风险^[16-17]。LDH和CK分别参与糖无氧酵解、糖异生及细胞内能量转运、肌肉收缩,其活性与心肌梗塞、肾损伤、肝炎及肌肉疾病相关,可反映机体的应激敏感性^[18-19]。本试验中,不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清LDH和CK活性无显著影响,但15日龄饲喂代乳粉的羔羊血清ALP活性较其他组显著升高。自由采食条件下,是否存在羔羊因过度采食某些营养成分而对代谢产生影响?后续研究可进一步分析不同营养成分的采食比例与血清生化指标的关系。

3.3 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清激素和免疫指标的影响

GH对糖类、脂类和蛋白质的代谢具有显著影响,而IGF-1则在GH的刺激下促进骨骼、肌肉和内脏器官的生长发育,并参与糖类和脂类的代谢^[20-21]。本试验未发现各组羔羊之间血清GH和IGF-1含量有显著差异,表明代乳粉中的蛋白质和脂肪成分能够满足羔羊生长的营养需求,但15日龄组羔羊血清的T4和INS含量显著低于其他组;此外,5日龄组羔羊血清的IgA和IgG含量也显著低于其他组。免疫球蛋白(IgA、IgM、IgG)和IFN-γ在机体的体液免疫中发挥重要作用,能反映动物机体的免疫水平和免疫器官功能的变化^[22-23]。15日龄饲喂代乳粉且自由采食的羔羊出现的血清激素和免疫指标下降,提示早期断奶即便在自由采食时也可能对羔羊的免疫系统和内分泌系统造成一定程度的抑制,影响羔羊的健康和生长潜力。

3.4 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊肠道菌群的影响

肠道菌群通过在动物消化道中定植对健康个体的免疫和代谢发挥重要作用^[24]。肠道菌群由1 500多种细菌组成,分布在50多个不同的门中^[25]。肠道菌群的重要功能包括通过定植黏膜表面和产生不同的抗菌物质来抵御病原体的入侵以增强免疫功能^[26],在消化和代谢中起至关重要的作用^[27]。群落的结构及丰度容易受到动物品种、饮食结构、生理变化等方面的影响^[28-29]。通过Alpha多样性分析发现,35日龄组和对照组观测到的物种较多,低丰度物种也较多,15日龄组和25日龄组则相反,但4组之间的物种均匀度没有太大差异,这与王新^[30]的研究结果相似。35日龄饲喂代乳粉的羔羊肠道菌群多样性和群落结构与对照组最为相似,这说明在该日龄进行母乳替代且羔羊自由采食对肠道微生态环境的影响较小,而在15和25日龄饲喂代乳粉且自由采食的羔羊出现的肠道菌群多样性降低和群落结构改变,可能会干扰羔羊的肠道功能,进一步影响其生长性能和健康状况。

4 结论

综上所述,在35日龄开始给蜀丰黑山羊羔羊饲喂代乳粉,能获得接近随母哺乳的生长效果。

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Abstract

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1 材料与方法

1.1 伦理声明

1.2 试验设计

表1 羔羊代乳粉营养水平

表2 开食料组成以及开食料与羊草的营养水平(风干基础)

1.3 样品采集

1.4 测定指标及方法

1.4.1 营养成分的测定

1.4.2 生长性能的测定

1.4.3 血清生化指标的测定

1.4.4 血清激素和免疫指标的测定

1.4.5 粪便16S rDNA测序及信息分析

1.5 数据处理与统计分析

2 结果与分析

2.1 不同代乳粉对羔羊生长性能的影响

2.1.1 不同日龄饲喂代乳粉对公羔体重和平均日增重的影响

表3 不同日龄饲喂代乳粉对公羔体重和平均日增重的影响

2.1.2 不同日龄饲喂代乳粉对母羔体重和平均日增重的影响

表4 不同日龄饲喂代乳粉对母羔体重和平均日增重的影响

2.1.3 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊60日龄时体尺的影响

表5 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊60日龄时体尺的影响

2.2 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清生化指标的影响

表6 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清生化指标的影响

2.3 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清激素和免疫指标的影响

表7 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清激素和免疫指标的影响

2.4 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊肠道菌群的影响

2.4.1 扩增子序列变体(ASVs)聚类分析

图1 基于ASVs的韦恩图

2.4.2 微生物群落Alpha多样性分析

表8 Alpha多样性指数分析结果

2.4.3 微生物群落Beta多样性分析

图2 基于Weighted Unifrac距离的主坐标分析(A)和UPGMA聚类分析(B)

2.4.4 不同分类水平上肠道菌群的组成分析

2.4.4.1 门水平上肠道菌群的组成和相对丰度

图3 各组门水平上物种相对丰度柱形图(前10)

2.4.4.2 属水平上肠道菌群的组成和相对丰度

图4 各组属水平上物种相对丰度柱形图(前10)

3 讨论

3.1 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊生长性能的影响

3.2 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清生化指标的影响

3.3 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊血清激素和免疫指标的影响

3.4 不同日龄饲喂代乳粉对羔羊肠道菌群的影响

4 结论

References