Chinese Journal of Animal Nutrition >

2026 , Vol. 38 >Issue 5: 3543 - 3553

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.283

RESEARCH PAPER

Effects of Glucose Oxidase on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility, Antioxidant Capacity and Fecal Microbiota of Alpacas

  • LU Zihan , 1 ,
  • WANG Rui 1 ,
  • HAN Xinrun 1 ,
  • JIANG Pan 1 ,
  • CHEN Xuexiao 1 ,
  • DENG Xin 2 ,
  • DANG Wenqing 1 ,
  • ZHAN Haijie 1 ,
  • ZHAO Ruisheng 1 ,
  • SHANGGUAN Mingjun 1 ,
  • GUO Huihui 1 ,
  • CAO Liang 1 ,
  • REN Keliang 1 ,
  • LI Jun , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030032, China
  • 2 Shanxi Qifengshan Agricultural and Husbandry Co., Ltd., Taiyuan 030103, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2025-10-20

  Online published: 2026-05-14

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of glucose oxidase (GOD) on growth performance, nutrient apparent digestibility, antioxidant capacity and fecal microbiota of alpacas. Eighty weaned female alpacas with similar body weight were randomly allocated into 4 groups with 20 replicates per group and 1 alpaca per replicate. The control group was fed a basal diet, while the trial groups were fed the basal diet supplemented with 100 (trial group 1), 200 (trial group 2) and 300 g/t GOD (trial group 3), respectively. The experiment lasted for 67 days, including a 7-day adaptation period and a 60-day formal trial period. The results showed that: 1) the ratio of feed to gain of the trial group 1 was significantly lower than that of the control group (P<0.05); the average daily feed intake of the trial group 3 was significantly lower than that of the control group, trial group 1 and trial group 2 (P<0.05); the differences among groups in terms of final body weight and average daily gain were not significant (P>0.05). 2) The apparent digestibility of dry matter of the trial group 1 and control group was significantly higher than that of the trial group 3 (P<0.05); the apparent digestibility of crude protein of the trial group 1 and trial group 2 was extremely significantly higher than that of the control group (P<0.01). 3) Serum glutathione peroxidase activity of the trial group 3 was significantly higher than that of the control group and trial group 2 (P<0.05); serum superoxide dismutase activity was extremely significant increased in all trial groups compared with the control group (P<0.01). 4) Compared with the control group, the Chao1 and ACE indices of fecal microbiota in trial group 1 were significantly increased (P<0.05). In conclusion, under the conditions of this experiment, the appropriate supplemental level of GOD in alpaca diets is 100 g/t. Supplementation with this level of GOD can reduce the ratio of feed to gain, improve the apparent digestibility of crude protein, enhance the antioxidant capacity, and increase the species richness of fecal microbiota in alpacas.

Key words： glucose oxidase; alpacas; growth performance; nutrient apparent digestibility; antioxidant capacity; fecal microbiota

Cite this article

LU Zihan , WANG Rui , HAN Xinrun , JIANG Pan , CHEN Xuexiao , DENG Xin , DANG Wenqing , ZHAN Haijie , ZHAO Ruisheng , SHANGGUAN Mingjun , GUO Huihui , CAO Liang , REN Keliang , LI Jun . Effects of Glucose Oxidase on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility, Antioxidant Capacity and Fecal Microbiota of Alpacas[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2026 , 38(5) : 3543 -3553 . DOI: 10.12418/CJAN2026.283

羊驼原产于南美洲安第斯山脉,分类上属于哺乳纲、偶蹄目、骆驼科、美洲驼属[1]。其消化系统在解剖结构上与典型的反刍动物相似,具有3个胃室,均分布有腺区并可分泌消化液,其中第1胃室内的细菌区系更为复杂[2]。目前,我国关于羊驼饲料添加剂的研究较少。在养殖过程中,多种应激因素可能影响羊驼的生长发育和健康状况,因此,研发高效、绿色的饲料添加剂对提升羊驼养殖效益具有重要意义。葡萄糖氧化酶(GOD)是一种耗氧脱氢酶,能够催化葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢(H2O2),属于新型绿色酶制剂。
GOD可清除肠道自由基,降低肠道pH,增加肠道中有益菌的丰度,从而维护肠道健康[3]。作为抗生素的潜在替代品,GOD能够改善肠道结构与功能,有效降低断奶仔猪腹泻的发生率[4]。在肉鸡饲粮中添加GOD,可通过增强肠道消化功能和促进有益菌群增殖,提高生长性能[5]。目前,GOD主要应用于猪和家禽的生产中,在反刍动物方面的应用研究较为有限[6]。本试验在羊驼饲粮中添加GOD,探讨其对羊驼生长性能、养分表观消化率、抗氧化能力及粪便菌群的影响,旨在为羊驼饲料添加剂的研发与应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验经山西农业大学实验动物福利与伦理委员会批准(批准编号:SXAU-EAW-2024A.AZ.003019368)。在山西七峰山农牧股份有限公司选取10月龄、体重相近的80只母羊驼[平均体重(38.11±0.37) kg],随机分为4组,每组20个重复,每个重复1只。对照组饲喂基础饲粮,试验1组、试验2组、试验3组饲喂基础饲粮基础上分别添加100、200和300 g/t GOD(10 000 U/g)的试验饲粮。饲养试验持续67 d,其中预试期7 d,正试期60 d。试验期间,羊驼每日于09:00和14:00各饲喂1次,每天早上喂料前称剩料,自由采食和饮水,驱虫和免疫按照常规程序进行。

1.2 试验饲粮

基础饲粮依据羊驼的营养需要[7]配制,其组成及营养水平见表1。在基础饲粮配方的基础上按照试验设计添加不同水平的GOD配制成试验饲粮。将饲粮的精、粗饲料混合均匀后制成全混合颗粒料。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)%

项目 Items 含量 Content
原料 Ingredients
豆粕 Soybean meal 10.40
麸皮 Wheat bran 3.20
玉米 Corn 23.20
燕麦草 Oat grass 20.00
羊草 Leymus chinensis 30.00
苜蓿干草 Alfalfa hay 10.00
玉米干酒糟及其可溶物 Corn DDGS 2.00
石粉 Limestone 0.24
磷酸氢钙 CaHPO4 0.36
食盐 NaCl 0.20
预混料 Premix1) 0.40
合计 Total 100.00
营养水平 Nutrient levels2)
消化能 DE/(MJ/kg) 10.53
干物质 DM 91.69
粗蛋白质 CP 12.41
粗灰分 Ash 11.62
粗脂肪 EE 2.42
中性洗涤纤维 NDF 39.69
酸性洗涤纤维 ADF 24.77
钙 Ca 0.81
磷 P 0.58

1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet:VA 26 667 IU,VD3 80 000 IU,VC 12 mg,VE 0.4 mg,蛋氨酸 Met 400 mg,赖氨酸 Lys 800 mg,生物素 biotin 0.1 mg,泛酸 pantothenic acid 1.6 mg,烟酸 nicotinic acid 5 mg,Cu (as copper sulfate) 12 mg,Fe (as ferrous sulfate) 100 mg,Mn (as manganese sulfate) 64 mg,Zn (as zinc sulfate) 64 mg,Se (as sodium selenite) 0.4 mg,Na2SO4 720 mg,Mg (as magnesium oxide) 200 mg。

2)营养水平均为实测值。All nutrient levels were measured values.

1.3 指标测定

1.3.1 营养成分含量

饲粮中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)、磷(P)含量分别参考GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6438—2007、GB/T 6436—2018、GB/T 6437—2018测定,粗脂肪(EE)含量使用全自动脂肪分析仪(XT15i,美国ANKOM科技公司)测定,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量使用全自动纤维分析仪(2000i,美国ANKOM科技公司)测定。使用氧弹式热量计(C1,德国IKA公司)测定饲粮和粪便总能后,根据消化能=食入总能-粪能得出饲粮消化能。

1.3.2 生长性能

在正式试验的第1天和第60天,空腹测定试验羊驼的体重,分别记录初始体重(IBW)和终末体重(FBW),记录试验羊驼的采食量,试验结束后计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3.3 养分表观消化率

饲养试验结束后,每组选取3只与平均体重相近的羊驼进行消化代谢试验,消化代谢试验共持续10 d,其中适应期5 d,采样期5 d,期间羊驼置于消化代谢笼内单笼饲养,自由饮水,每天08:00收集羊驼的粪便。试验结束后,将收集的粪便于65 ℃烘至恒重,室温放置24 h回潮,粉碎制样。粪便中DM、CP、EE、NDF和ADF含量的测定方法与1.3.1节中饲粮的测定方法相同。根据如下公式计算养分表观消化率:

养分表观消化率(%)=[(食入养分质量-

粪中排出养分质量)/食入养分质量]×100。

1.3.4 血清抗氧化指标

于正式试验第60天,对试验羊驼进行空腹静脉采血,每头羊驼采集10 mL血液。采集的血液样品经1 509.3×g离心10 min以制备血清,随后将血清分装并保存于-80 ℃冰箱备用。使用购自南京建成生物工程研究所的相应试剂盒,严格按照说明书操作,在酶标仪(cytation 5,美国BioTek公司)上测定血清中抗氧化指标,包括超氧化物歧化酶(SOD)与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量。

1.3.5 粪便菌群

饲养试验结束后,每组选取4只体重接近平均值的羊驼,采集其新鲜粪便,装入2 mL冻存管中,经液氮速冻后置于-80 ℃冰箱保存。粪便样品委托北京百迈客生物科技有限公司进行16S rRNA基因测序分析。进行测序分析时,首先提取样品总DNA,针对16S rRNA基因的V3~V4高变区设计引物,并在引物末端添加测序接头后进行PCR扩增,构建测序文库。利用Illumina NovaSeq 6000平台进行高通量测序。下机数据首先使用Trimmomatic v0.33进行质量过滤,随后用cutadapt 1.9.1识别并去除引物序列,经降噪处理后获得有效序列。基于上述有效数据,对羊驼粪便菌群的物种多样性和群落组成进行生物信息学分析。

1.4 数据统计与分析

试验数据首先使用 Excel 2019 进行初步整理,随后采用SPSS 27.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并利用Duncan氏法进行多重比较。结果以平均值和均值标准误(SEM)表示。以P>0.05表示差异不显著,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 GOD对羊驼生长性能的影响

由表2可知,试验1组的F/G显著低于对照组和试验2组(P<0.05);试验3组的ADFI显著低于对照组和试验1组、试验2组(P<0.05);各组间FBW和ADG均无显著差异(P>0.05)。
表2 GOD对羊驼生长性能的影响

Table 2 Effects of GOD on growth performance of alpacas

项目
Items		 对照组
Control group		 试验1组
Trial group 1		 试验2组
Trial group 2		 试验3组
Trial group 3		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
初始体重 IBW/kg 38.14 38.11 38.05 38.12 0.400 1.000
终末体重 FBW/kg 47.43 47.91 47.51 47.13 0.553 0.971
平均日采食量 ADFI/kg 1.17a 1.19a 1.19a 1.12b 0.008 0.015
平均日增重 ADG/g 154.75 163.21 157.71 150.21 5.781 0.885
料重比 F/G 7.57a 7.27b 7.58a 7.47ab 0.051 0.049

同行数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),无字母或相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), and with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with no letter or the same small letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 GOD对羊驼养分表观消化率的影响

由表3可知,试验3组的DM表观消化率显著低于对照组和试验1组(P<0.05);试验1组和试验2组的CP表观消化率均极显著高于对照组(P<0.01);各组间EE、NDF、ADF表观消化率差异不显著(P>0.05)。
表3 GOD对羊驼养分表观消化率的影响

Table 3 Effects of GOD on nutrient apparent digestibility of alpacas%

项目
Items		 对照组
Control group		 试验1组
Trial group 1		 试验2组
Trial group 2		 试验3组
Trial group 3		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
干物质 DM 54.48a 56.50a 53.17ab 49.44b 0.948 0.024
粗蛋白质 CP 64.00Cc 68.54Aa 66.46Bb 65.32BCbc 0.564 0.004
粗脂肪 EE 70.28 73.95 72.13 72.50 0.730 0.405
中性洗涤纤维 NDF 43.59 49.61 42.34 41.96 1.872 0.495
酸性洗涤纤维 ADF 43.06 49.10 52.72 48.05 2.187 0.537

2.3 GOD对羊驼血清抗氧化指标的影响

由表4可知,试验3组的血清GSH-Px活性显著高于对照组和试验2组(P<0.05),与试验1组差异不显著(P>0.05);各试验组的血清SOD活性均极显著高于对照组(P<0.01);各组间血清MDA含量和T-AOC差异不显著(P>0.05)。
表4 GOD对羊驼血清抗氧化指标的影响

Table 4 Effects of GOD on serum antioxidant indices of alpacas

项目
Items		 对照组
Control group		 试验1组
Trial group 1		 试验2组
Trial group 2		 试验3组
Trial group 3		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
总抗氧化能力
T-AOC/(mmol/L)		 0.40 0.42 0.43 0.42 0.009 0.506
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mL)		 139.83b 155.84ab 142.29b 171.57a 3.942 0.014
超氧化物歧化酶
SOD/(U/mL)		 11.20Bb 12.40Aa 12.08Aa 12.20Aa 0.123 0.002
丙二醛 MDA/(nmol/mL) 2.01 2.05 1.98 2.24 0.054 0.386

2.4 GOD对羊驼粪便菌群的影响

2.4.1 羊驼粪便菌群Alpha多样性

如图1所示,与对照组相比,试验1组的Chao1和ACE指数显著升高(P<0.05);各组间Shannon和Simpson指数无显著差异(P>0.05)。上述结果说明,在饲粮中添加100 g/t GOD可以提高羊驼粪便菌群的物种丰富度。
图1 Alpha多样性指数

数据柱上方标注不同小写字母表示差异显著(P<0.05),无字母或相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)。

Fig.1 Alpha diversity indices

Data colums with different small letters mean significant difference (P<0.05), while with no letter or the same small letter mean no significant difference (P>0.05).

2.4.2 羊驼粪便菌群Beta多样性

主坐标分析(图2)显示,试验1组的菌群结构与对照组明显分离,表明饲粮中添加100 g/t GOD可改变羊驼粪便菌群结构。
图2 主坐标分析

Fig.2 Principal coordinates analysis

2.4.3 羊驼粪便菌群在门和属水平上的组成

由表5可知,各试验组纤维杆菌门(Fibrobacterota)的相对丰度与对照组无显著差异(P>0.05),但试验1组显著高于试验2组(P<0.05);试验2组脱硫菌门(Desulfobacterota)的相对丰度显著低于对照组和试验1组(P<0.05);试验1组弯曲菌门(Campylobacterota)的相对丰度显著高于对照组和试验2组(P<0.05);各组在其他菌门的相对丰度上均无显著差异(P>0.05)。
表5 羊驼粪便菌群在门水平上的组成(前10)

Table 5 Composition of alpaca fecal microbiota at phylum level (top 10)%

项目
Items		 对照组
Control group		 试验1组
Trial group 1		 试验2组
Trial group 2		 试验3组
Trial group 3		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
厚壁菌门Firmicutes 53.67 49.45 55.87 52.88 1.131 0.255
拟杆菌门 Bacteroidota 39.05 40.68 38.91 39.37 0.698 0.834
蓝藻菌门 Cyanobacteria 2.10 2.56 1.80 2.32 0.197 0.620
变形菌门 Proteobacteria 1.27 1.32 0.88 1.89 0.205 0.405
螺旋体门 Spirochaetota 1.07 1.63 1.15 1.10 0.121 0.341
纤维杆菌门 Fibrobacterota 0.67ab 1.65a 0.19b 0.55ab 0.226 0.012
脱硫菌门 Desulfobacterota 0.98a 1.02a 0.43b 0.61ab 0.094 0.031
疣微菌门 Verrucomicrobiota 0.75 0.97 0.36 0.42 0.115 0.141
迷踪菌门 Elusimicrobiota 0.18 0.19 0.13 0.44 0.085 0.630
弯曲菌门 Campylobacterota 0.06b 0.31a 0.07b 0.16ab 0.035 0.018
其他 Others 0.20 0.24 0.21 0.27 0.024 0.751
由表6可知,试验3组普雷沃氏菌科UCG-004(Prevotellaceae_UCG-004)的相对丰度显著低于对照组(P<0.05);各组在其他菌属的相对丰度上均无显著差异(P>0.05)。
表6 羊驼粪便菌群在属水平上的组成(前10)

Table 6 Composition of alpaca fecal microbiota at genus level (top 10)%

项目
Items		 对照组
Control group		 试验1组
Trial group 1		 试验2组
Trial group 2		 试验3组
Trial group 3		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
理研菌科RC9肠道群
Rikenellaceae_RC9_gut_group		 10.03 9.50 11.10 8.70 0.436 0.277
未分类的UCG-010
Unclassified_UCG-010		 7.83 7.26 10.83 8.57 0.704 0.315
拟杆菌属 Bacteroides 5.08 5.51 4.95 4.40 0.303 0.682
UCG-005 5.27 4.46 4.65 5.27 0.188 0.312
普雷沃氏菌科UCG-004
Prevotellaceae_UCG-004		 6.32a 4.35ab 4.58ab 2.77b 0.486 0.014
克里斯滕森菌科R7群
Christensenellaceae_R7_group		 4.44 4.22 4.79 4.31 0.234 0.863
单球菌属 Monoglobus 3.95 3.87 4.51 3.66 0.300 0.813
未分类的产粪甾醇真杆菌属
Unclassified_[Eubacterium]_coprostanoligenes_group		 3.76 3.17 3.78 3.21 0.205 0.614
另枝菌属 Alistipes 3.95 3.38 2.66 3.91 0.313 0.465
不可培养的瘤胃细菌
Uncultured_rumen_bacterium		 3.45 3.37 2.58 3.05 0.210 0.481
其他 Others 45.91b 50.91a 45.58b 52.17a 1.087 0.040

2.4.4 羊驼粪便菌群物种差异性

使用USEARCH软件(version 10.0)在97%相似度水平下对序列进行聚类分析,并绘制韦恩图(图3)。结果显示,各试验组的操作分类单元(OTU)数量均高于对照组,其中以试验1组最高,表明饲粮中添加GOD能够提高羊驼粪便菌群的物种丰度。
图3 基于OTU的羊驼粪便菌群韦恩图

Fig.3 Venn diagram of alpaca fecal microbiota based on OTU

如图4所示,本试验中的16个样品等级丰度曲线均平滑地延伸至10-4以下,表明测序深度足够,且各曲线的下降趋势基本一致,表明16个样品的物种组成均匀度相似。对照组的物种丰富度在1 200~1 400,试验1组的物种丰富度在1 400~1 600,试验2组和试验3组的物种丰富度在1 400左右。相对比较而言,各试验组中物种丰富度高于对照组,表明饲粮中添加GOD能够提高羊驼粪便菌群的物种多样性。
图4 等级丰度曲线图

Fig.4 Rank-abundance curve plot

2.4.5 粪便菌群功能预测

为探究菌群结构差异背后的功能变化,选取在Alpha多样性和Beta多样性上均存在显著差异的试验1组与对照组,对其粪便菌群进行基于KEGG数据库的PICRUSt2功能预测分析,结果如图5所示。2组菌群的预测功能主要富集于代谢途径、ABC转运蛋白、次级代谢物生物合成、多样环境中的微生物代谢及氨基酸生物合成等通路,然而,试验1组与对照组在这些功能通路的丰度上均无显著差异(P>0.05)。
图5 粪便菌群功能预测

Control group:对照组;Trial group 1:试验1组;Mean proportion:平均比例;95% confidence intervals:95%置信区间;Difference between proportions:比例间差异;P-value (corrected):校正后P值;Metabolic pathways:代谢途径;Biosynthesis of amino acids:氨基酸生物合成;Carbon metabolism:碳代谢;Biosynthesis of secondary metabolites:次级代谢物生物合成;Microbial metabolism in diverse environments:多样环境中的微生物代谢;Biosynthesis of antibiotics:抗生素生物合成;Quorum sensing:群体感应;ABC transporters:ABC转运蛋白;Two-component system:双组分系统;Phosphotransferase system (PTS):磷酸转移酶系统(PTS)。

Fig.5 Functional prediction of fecal microbiota

3 讨论

3.1 GOD对羊驼生长性能的影响

GOD可通过促进肠道蠕动、改善营养物质消化吸收,从而提高饲料利用率[3]。党文庆等[8]研究发现,添加200 g/t丁酸梭菌+200 g/t GOD和300 g/t丁酸梭菌+200 g/t GOD可以显著提高肉兔的ADG,显著降低F/G。为探究GOD在羊驼上的应用效果,本试验在饲粮中添加不同水平的GOD,结果显示,与对照组相比,添加100 g/t GOD组羊驼的F/G显著降低,生长性能得到改善。GOD发挥上述作用的机制可能与其调节肠道微生态环境有关。研究表明,GOD可消耗氧气生成葡萄糖酸,为消化道创造酸性环境,从而提高消化酶活性,促进营养物质的消化吸收[9]。本研究中,添加100 g/t GOD组羊驼的F/G降低可能正是源于GOD对肠道环境的优化及对饲料利用率的提升。然而,当GOD添加量提高至300 g/t时,羊驼的ADFI显著下降。推测其原因可能是,高剂量GOD催化产生了过量的H2O2,诱发了机体的氧化应激反应,从而对采食产生抑制作用。目前,GOD在反刍动物上的研究较少,但在单胃动物中已有较多报道。本研究得出的GOD最适添加量(100 g/t)与马菲璐等[10]在仔猪上所得结果(200 mg/kg)存在差异,这可能与物种特异性及动物所处生长发育阶段不同有关。综上所述,适量(100 g/t)添加GOD可通过优化肠道环境、提高饲料利用率来改善羊驼的生长性能,而高剂量添加则可能因氧化应激风险而产生负面影响。

3.2 GOD对羊驼养分表观消化率的影响

GOD对养分表观消化率的积极影响已在多项研究中得到证实。于会民等[11]在肉仔鸡上的研究发现,随着GOD添加量的增加,EE和CP表观消化率逐步改善。王路义等[12]在育成期母水貂上的研究显示,在试验前期,添加50、100、200或400 U/kg GOD均显著提高了EE表观消化率,添加50 U/kg GOD还显著提高了CP表观消化率;在试验后期则以添加100 U/kg GOD时效果最佳。本试验结果显示,试验1组和试验2组羊驼的CP表观消化率均极显著高于对照组。这一方面可能归因于GOD的耗氧作用——通过消耗肠道内氧气,抑制需氧有害菌的生长,同时促进厌氧有益菌(如乳酸菌、双歧杆菌等)增殖,优化了肠道微生态平衡,从而加快含氮物质的消化与吸收;另一方面,GOD催化生成的葡萄糖酸可降低肠道pH,激活消化酶活性,进一步提高CP的利用率。此外,本研究也观察到GOD的剂量效应。试验3组羊驼的DM表观消化率显著低于对照组,这与汤海鸥等[13]在仔猪上发现的“过量添加GOD会产生不利影响”的结论相吻合。其机制可能与高剂量GOD催化生成过量H2O2有关。H2O2的累积可引发肠道氧化应激反应,损伤肠黏膜结构,进而干扰营养物质的消化与吸收,导致表观消化率下降。值得注意的是,不同研究中GOD的最适添加量存在差异,如本研究为100 g/t(约合1 000 U/kg),而王路义等[12]报道的试验后期最适添加量为100 U/kg。这种差异可能与GOD产品的菌株来源、固定化技术、酶学特性(最适pH、温度及稳定性)、试验动物等因素有关[14]。因此,在实际应用中需针对特定动物种类和GOD产品特性确定最佳添加量。

3.3 GOD对羊驼抗氧化能力的影响

GOD不仅具有改善消化功能的作用,还具备抗氧化活性,能够直接清除自由基[15]。其更深层的抗氧化机制可能与调控核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路有关。GOD可激活细胞内Nrf2/ARE信号通路,诱导下游抗氧化酶基因(如SOD)的表达,提高机体抗氧化能力[16]。本研究中,各试验组羊驼血清SOD活性均极显著高于对照组,这与上述机制相吻合。这一结果也得到了相关研究的支持。付府伊等[17]在蛋鸡上的研究发现,在基础饲粮中添加0.2%人参粗提物和100 g/t GOD可显著提高血清SOD活性,与本试验结论一致。李亮等[18]也报道,在蛋鸡饲粮中添加200、400或800 mg/kg GOD,血清T-AOC、GSH-Px和SOD活性均显著高于对照组。值得注意的是,试验3组(添加300 g/t GOD)羊驼的血清GSH-Px活性不仅显著高于对照组,也显著高于试验2组(添加200 g/t GOD)。这一现象可能与不同剂量GOD的酶活特性有关。如前所述,不同来源或剂量的GOD在稳定性、最适pH和温度等方面可能存在差异,导致其在体内催化产生的H2O2水平不同。适量H2O2可作为信号分子激活抗氧化防御系统,而GSH-Px作为清除H2O2的关键酶,其表达可能对H2O2水平更为敏感。试验3组较高剂量的GOD可能生成了相对较多的H2O2,从而作为一种信号分子更强烈地诱导了GSH-Px的表达,以维持机体氧化还原平衡。

3.4 GOD对羊驼粪便菌群的影响

GOD能够促进肠道中有益菌生长,抑制有害菌繁殖,从而维持肠道健康[19]。本研究通过16S rRNA测序分析了羊驼粪便菌群的变化,结果从多个层面证实了GOD的菌群调节作用。在菌群多样性方面,试验1组(添加100 g/t GOD)的Chao1和ACE指数显著高于对照组,表明适量GOD可有效提升粪便菌群的物种丰富度。其机制可能在于:低剂量GOD催化葡萄糖生成葡萄糖酸,降低肠道pH,为乳酸菌、双歧杆菌等有益菌的定植创造了酸性环境,进而改善了菌群多样性。然而,高剂量(300 g/t)添加GOD未显著提升菌群丰富度,甚至可能产生负面影响。推测其原因,可能是高剂量GOD催化生成了过量的H2O2,其强氧化性对部分菌群产生了抑制作用,抵消了低pH带来的有益效应。在菌群组成方面,试验1组拟杆菌门(Bacteroidetes)和纤维杆菌门的相对丰度高于对照组。拟杆菌门是降解非纤维性碳水化合物的核心菌群,能够促进肠道发育[20];纤维杆菌门则是草食动物胃肠道中降解纤维素的关键菌群[21]。这2个菌门相对丰度的提升,从微生物角度解释了试验1组NDF和ADF升高的原因,即GOD通过优化菌群结构,促进了饲粮中纤维素和非纤维性碳水化合物的降解,进而加快了整体养分的消化吸收。至于蓝藻菌门(Cyanobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes)等在羊驼肠道中的作用,尚需进一步研究。本研究结论与已有报道一致。黄婧溪[22]研究发现,GOD对肠道微生物多样性具有促进作用。赵桂林等[23]报道,饲粮中添加GOD和枯草芽孢杆菌可改变断奶仔猪结肠优势菌组成和群落结构,从而提高生长性能。高晶萍[24]研究发现,添加GOD和乳酸菌制剂后,肉鸡盲肠微生物的ACE和Chao1指数均高于对照组,表明菌群丰富度增加。

4 结论

本试验条件下,饲粮中添加100 g/t GOD能够有效降低羊驼的F/G,提高CP表观消化率,增强机体抗氧化能力,并提升粪便菌群物种丰富度。

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