反刍动物瘤胃发酵会产生大量甲烷，既造成了饲料能量损失，又加剧了气候变暖，损害了环境。所以，如何减少瘤胃甲烷生成就成了动物营养和饲料科学研究者的一个专项课题。目前，研究和使用较多的抑甲烷添加剂是莫能菌素。但随着抗生素在动物生产中的限制使用，研究和开发无毒副作用的抑甲烷绿色饲料添加剂就非常必要。

壳聚糖是由甲壳素脱乙酰基后生成的一种天然来源的碱性多糖，主要来自海生动物如虾、蟹等的外壳。有关壳聚糖对反刍动物瘤胃调控作用的研究表明，添加壳聚糖可改变瘤胃发酵类型，提高瘤胃液丙酸含量，降低乙酸含量，减少甲烷产量，降低粗蛋白质在瘤胃的降解率^{[1, 2, 3, 4, 5]}。但这种效应是否会受到饲粮精粗比的影响呢？仅有Goiri等^[4]用体外产气法进行的研究，其结果表明，不同精粗比饲粮条件下，壳聚糖对瘤胃发挥调控作用的水平不同，高精料饲粮可能需要高水平的壳聚糖，但该研究并未就壳聚糖与饲粮精粗比之间是否存在互作效应进行统计和说明。另外，也未见到用长期体外发酵系统进行的相关研究。所以，本试验运用长期人工瘤胃系统——Rusitec系统研究2种不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对体外瘤胃发酵甲烷产量和发酵特性的影响，以确定不同精粗比饲粮对壳聚糖发挥作用的影响，为壳聚糖作为一种抑甲烷添加剂的使用提供进一步的理论依据。 1 材料与方法 1.1 壳聚糖

壳聚糖：脱乙酰度≥91%，分子式(C₆H₁₁NO₄)_n，购自上海中秦化学试剂有限公司。 1.2 人工瘤胃系统和瘤胃液的采集

人工瘤胃系统采用Rusitec系统(R-S，Shinagawa，日本)。

工作条件：缓冲液流量为0.39 mL/min，流出液口筛网孔径为1.2 mm，搅拌机每分钟搅拌4~5次，补料量为20 g/d，发酵罐内温度为39 ℃，通入CO₂至厌氧环境。缓冲液按照McDougall^[6]的配方配制，每升缓冲液中含有：NaHCO₃ 9.8 g、Na₂HPO₄·12H₂O 9.3 g、NaCl 0.47 g、KCl 0.57 g、MgSO₄·2H₂O 0.12 g和CaCl₂·2H₂O 0.04 g，蒸馏水定容。缓冲液与瘤胃液(各400 mL)按1 : 1添加。

瘤胃液采集自6只装有永久性瘤胃瘘管的萨福克×小尾寒羊杂交羯羊。羯羊饲粮的精粗比为40 : 60，饲粮组成为：玉米33.6%、豆粕5.2%、苜蓿38.1%、小麦秸21.9%、食盐0.7%、预混料0.5%。于晨饲前采集瘤胃液，用4层纱布过滤，然后迅速加入预先装有400 mL缓冲液的发酵罐中(每个罐的有效体积为800 mL)。从瘤胃不同部位采集瘤胃内容物，用尼龙袋分装，每个尼龙袋装70 g，分别投入已经将瘤胃液与缓冲液按1 : 1混合好的8个发酵罐内，整个操作在30 min内完成。 1.3 试验设计

采用2×2两因子试验设计，2个因子分别为饲粮精粗比和是否添加壳聚糖。饲粮精粗比分别为30 : 70(低精料饲粮)和70 : 30(高精料饲粮)，试验饲粮参照我国《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)^[7]进行配制，其组成及营养水平见表1。壳聚糖为不添加和添加1 500 mg/罐。在Rusitec系统的8个罐中，4个罐加入低精料饲粮，另4个罐加入高精料饲粮。在低精料饲粮的4个罐中，2个不加壳聚糖，2个添加1 500 mg/罐的壳聚糖；高精料饲粮的4个罐也进行同样的处理，共构成4组，重复进行2期试验，即每组4个重复。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) % 项目Items 精粗比 C∶F 30∶70 70∶30 原料 Ingredients 玉米 Corn 27.30 53.90 葵花籽粕 Sunflower seed meal 1.50 14.50 苜蓿 Alfalfa 55.50 1.00 小麦秸 Wheat straw 14.50 29.00 食盐 NaCl 0.70 0.70 预混料 Premix1) 0.50 0.50 石粉 Limestone 0.40 合计 Total 100.00 100.00 营养水平Nutrient levels2) 消化能 DE/(MJ/Kg) 9.98 9.98 粗蛋白质 CP 10.88 10.82 钙 Ca 0.75 0.33 磷 P 0.25 0.29 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diets：Fe 25 mg，Zn 40 mg，Cu 8 mg，I 0.3 mg，Mn 40 mg，Se 0.2 mg，Co 0.1 mg，VA 940 IU，VE 20 IU。 2)计算值Calculated values。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis)

每期试验包括7 d适应期和2 d采样期。对试验饲粮进行粉碎，过1 mm筛。每个尼龙袋(7 cm×13 cm，孔径100 μm)装10 g。于适应期第1天09:00在每个发酵罐中同时投入2个尼龙袋，然后每48 h取1个，同时放进另一个。采样期第1天采集24 h总产气，记录总产量后转移部分气体到采气袋中以备测定甲烷产量。第2天于补料前(0 h)和补料后3、6、9、12 h经取样口采集发酵液，装入加有1滴饱和氯化汞溶液的样品管中，立即测定pH，然后于-20 ℃冷冻保存，以备其他发酵产物的测定。收集尼龙袋内食糜，于65 ℃烘箱烘干，粉碎，待测养分降解率。 1.5 测定指标及方法

总产气量用气体流量计(DC-1，Shinagawa，日本)测定。

甲烷产量用气相色谱仪(6890N，Agilent，美国)测定。色谱柱：AT.SE-30毛细管柱(中国科学院兰州化学物理研究所)。色谱条件：进样口温度100 ℃，氮气流量1.7 mL/min，分流比为15 : 1，进样量2 μL，恒温模式(100 ℃ 3 min)，火焰离子检测器(FID)250 ℃，FID空气、氢气和氮气流量分别为450、40、45 mL/min。

挥发性脂肪酸(VFA)含量用气相色谱仪测定。色谱柱：HP19091N-213毛细管柱(Agilent，美国)。色谱条件：进样口温度220 ℃，氮气流量2.0 mL/min，分流比为40 : 1，进样量0.6 μL，程序升温模式(120 ℃ 3 min，然后10 ℃/min至180 ℃，保持1 min)，FID 250 ℃，FID空气、氢气和氮气流量分别为450、40、45 mL/min。

pH用pHS-3C型酸度计(上海雷磁仪器厂)测定。

氨氮浓度用比色法^[8]测定。

饲粮及残渣中粗蛋白质和中性洗涤纤维含量按照杨胜^[9]的方法测定，然后按下式计算干物质、粗蛋白质和中性洗涤纤维的降解率。 某养分降解率(%)=[(饲粮该养分含量-瘤胃食糜该养分含量)／饲粮该养分含量]×100。 1.6 数据统计分析

采用SPSS 16.0统计软件的GLM法对数据进行两因子方差分析，显著性水平为0.05，差异显著时用Duncan氏法进行多重比较。 2 结果与分析 2.1 甲烷产量、总产气量和养分降解率

从表2可以看出，饲粮精粗比和壳聚糖均显著影响了体外瘤胃发酵甲烷产量(P<0.05)，且二者间存在互作(P<0.05)。与低精料饲粮相比，高精料饲粮显著降低了甲烷产量，降低幅度为12.17%(P<0.001)；添加壳聚糖使甲烷产量下降29.51%(P<0.001)。壳聚糖使甲烷产量的降低幅度与饲粮精粗比有关，对高精料饲粮的降低幅度(39.64%)大于低精料饲粮(19.55%)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对甲烷产量、总产气量和养分降解率的影响 Table 2 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on methane and total gas production,and nutrient degradation rates 精粗比 C∶F 壳聚糖 Chitosan/(mg/罐) 产气量 Gas production/(mL/d) 降解率 Degradation rate/% 甲烷 Methane 总产气 Total gas 干物质 DM 中性洗涤纤维 NDF 粗蛋白质 CP 70∶30 0 11.53a 273.34a 49.81 65.67 60.41a 1 500 6.96c 186.84b 51.52 66.28 51.71c 30∶70 0 11.66a 186.38b 50.19 70.32 62.40a 1 500 9.38b 166.34c 50.99 72.64 57.90b SEM 0.215 2.591 1.532 0.817 0.744 精粗比 C∶F 70∶30 9.24 230.09 50.66 65.97 56.06 30∶70 10.52 176.36 50.59 71.48 60.15 SEM 0.152 1.832 1.083 0.578 0.526 壳聚糖 Chitosan 0 11.59 229.86 50.00 67.99 61.41 1500 8.17 176.59 51.25 69.46 54.80 SEM 0.152 1.832 1.083 0.578 0.526 P值 P-value 精粗比 C∶F <0.001 <0.001 0.964 <0.001 <0.001 壳聚糖 Chitosan <0.001 <0.001 0.429 0.099 <0.001 精粗比×壳聚糖 (C∶F)×chitosan <0.001 <0.001 0.772 0.316 0.015 同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 Values in the same column with different small letter superscripts differ significantly (P<0.05),while with no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表2 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对甲烷产量、总产气量和养分降解率的影响 Table 2 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on methane and total gas production,and nutrient degradation rates

体外瘤胃发酵总产气量也受到了饲粮精粗比、壳聚糖及二者互作的显著影响(P<0.05)。高精料饲粮的总产气量比低精料饲粮高30.47%(P<0.001)；添加壳聚糖使总产气量降低了23.17%(P<0.001)。添加壳聚糖对高精料饲粮总产气量的降低幅度(31.65%)大于低精料饲粮(10.75%)。

饲粮精粗比对体外瘤胃发酵中性洗涤纤维和粗蛋白质的降解率均显著有影响(P<0.05)，添加壳聚糖对粗蛋白质的降解率有影响(P<0.05)。高精料饲粮的降解率低于低精料饲粮，中性洗涤纤维降解率低7.71%(P<0.001)，粗蛋白质降解率低6.80%(P<0.001)；添加壳聚糖使粗蛋白质降解率降低10.76%(P<0.001)。饲粮精粗比和壳聚糖在粗蛋白质的降解率上存在互作(P<0.05)，壳聚糖对高精料饲粮的粗蛋白质降解率的降低幅度(14.40%)大于低精料饲粮(7.21%)。 2.2 挥发性脂肪酸含量

从表3和表4可以看出，饲粮精粗比和壳聚糖显著影响了发酵液乙酸、丙酸和丁酸含量,乙酸/丙酸，0、3、12 h总挥发性脂肪酸浓度(P<0.05)，饲粮精粗比对0 h异丁酸含量有显著影响(P<0.05)。与低精料饲粮相比，高精料饲粮显著降低了不同采样时间点发酵液的乙酸(P≤0.001)、丁酸含量(P<0.001)，乙酸/丙酸(P<0.001)，0(P=0.024)、3 h的总挥发性脂肪酸浓度(P=0.043)，显著提高了不同采样时间点的丙酸含量(P<0.001)和12 h的总挥发性脂肪酸浓度(P=0.043)；添加壳聚糖显著降低了乙酸(P<0.001)、丁酸含量(P<0.001)，乙酸/丙酸(P<0.001)，0(P=0.006)、3 h的总挥发性脂肪酸浓度(P<0.001)，显著提高了丙酸含量(P<0.001)和12 h的总挥发性脂肪酸浓度(P=0.037)。饲粮精粗比和壳聚糖仅对0和12 h乙酸/丙酸有互作效应(P<0.05)，添加壳聚糖对高精料饲粮总挥发性脂肪酸浓度和乙酸/丙酸的降低幅度小于低精料饲粮。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对发酵液乙酸、丙酸、丁酸含量和乙酸/丙酸的影响 Table 3 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on acetic acid,propionic acid and butyric acid contents,and acetic acid/propionic acid of fermentation fluid 精粗比 C∶F 壳聚糖 Chitosan/(mg/罐) 乙酸 Acetic acid/% 丙酸 Propionic acid/% 乙酸/丙酸 Acetic acid/propionic acid 丁酸 Butyric acid/% 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 70∶30 0 54.76 54.65 53.65 53.21 53.44 20.96 21.94 23.76 23.44 24.81 2.62b 2.49 2.26 2.27 2.16b 13.07 14.01 13.61 13.04 12.39 1 500 51.34 50.16 50.09 50.99 50.94 26.44 28.04 28.65 27.76 28.98 1.95d 1.77 1.75 1.84 1.76d 10.14 10.80 10.33 10.47 10.03 30∶70 0 57.62 56.22 54.91 54.48 54.70 18.28 19.83 21.14 20.97 22.25 3.16a 2.84 2.42 2.60 2.46a 15.42 16.96 14.78 15.05 13.51 1 500 53.77 52.79 51.86 52.80 52.37 24.70 25.21 26.44 26.17 27.29 2.18c 2.09 1.96 2.02 1.92c 11.93 12.07 12.30 12.10 11.39 SEM 0.577 0.404 0.335 0.266 0.233 0.570 0.229 0.364 0.352 0.382 0.047 0.033 0.253 0.036 0.031 0.399 0.415 0.318 0.237 0.170 精粗比 C∶F 70∶30 53.05 52.41 51.87 52.10 52.19 23.70 24.99 26.20 25.60 26.90 2.28 2.13 2.00 2.06 1.96 11.74 12.40 11.97 11.76 11.21 30∶70 55.69 54.50 53.38 53.64 53.53 21.49 22.52 23.79 23.57 24.77 2.67 2.47 2.19 2.31 2.19 13.67 14.52 13.54 13.57 12.45 SEM 0.408 0.404 0.237 0.188 0.165 0.403 0.162 0.257 0.249 0.270 0.033 0.023 0.018 0.025 0.022 0.240 0.293 0.225 0.168 0.122 壳聚糖 Chitosan 0 56.19 55.43 54.28 53.85 54.07 19.62 20.88 22.45 22.20 23.53 2.89 2.66 2.34 2.44 2.31 14.24 15.49 14.19 14.05 12.95 1 500 52.56 51.47 50.97 51.89 51.65 25.57 26.63 27.54 26.96 28.13 2.06 1.93 1.86 1.93 1.84 11.17 11.43 11.31 11.28 10.71 SEM 0.408 0.286 0.286 0.188 0.165 0.403 0.162 0.257 0.249 0.270 0.033 0.023 0.018 0.025 0.022 0.240 0.293 0.225 0.168 0.122 P值 P-value 精粗比 C∶F 0.001 <0.001 0.001 <0.001 <0.001 0.002 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 壳聚糖 Chitosan <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 精粗比×壳聚糖 (C∶F)×chitosan 0.714 0.219 0.454 0.329 0.710 0.427 0.146 0.586 0.235 0.283 0.006 0.710 0.299 0.059 0.046 0.242 0.066 0.229 0.445 0.498

表3 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对发酵液乙酸、丙酸、丁酸含量和乙酸/丙酸的影响 Table 3 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on acetic acid,propionic acid and butyric acid contents,and acetic acid/propionic acid of fermentation fluid

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对发酵液总挥发性脂肪酸浓度及异丁酸、戊酸和异戊酸含量的影响 Table 4 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on TVFA concentration and isobutyric acid,valeric acid and valeric acid contents of fermentation fluid 精粗比 C∶F 壳聚糖 Chitosan/(mg/罐) 总挥发性脂肪酸 TVFA/(mmol/L) 异丁酸 Isobutyric acid/% 戊酸 Valeric acid/% 异戊酸 Valeric acid /% 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 70∶30 0 27.71b 27.01b 27.05 26.17 26.09 0.83 0.74 0.85 0.86 0.76 8.42 6.01 5.72 6.35 6.05 1.98 2.65 2.42 2.94 2.86 1 500 26.88b 23.65b 26.16 25.02 27.18 0.89 1.01 0.79 0.86 0.86 6.50 6.22 6.42 6.73 6.15 1.91 2.54 3.10 3.19 3.17 30∶70 0 35.11a 32.68a 24.88 22.50 20.05 0.58 0.60 0.69 0.79 0.86 6.54 4.58 5.82 6.00 5.81 2.38 1.82 2.21 2.72 2.37 1 500 26.62b 23.12b 24.39 24.91 27.27 0.72 0.76 0.97 0.79 0.85 7.64 5.60 6.71 5.94 5.72 1.24 1.84 1.73 2.26 2.35 SEM 1.383 1.093 1.053 1.386 1.485 0.087 0.104 0.147 0.038 0.485 0.649 0.499 0.359 0.450 0.365 0.630 0.326 0.396 0.282 0.392 精粗比 C∶F 70∶30 27.30 25.33 26.61 25.59 26.63 0.86 0.88 0.82 0.87 0.81 7.46 6.12 6.07 6.54 6.10 1.95 2.59 2.76 3.06 3.02 30∶70 30.87 27.90 24.64 23.70 23.66 0.65 0.68 0.83 0.79 0.85 6.69 5.09 6.27 5.97 5.77 1.81 1.83 1.97 2.49 2.36 SEM 0.978 0.779 0.746 0.981 1.060 0.062 0.073 0.105 0.027 0.035 0.463 0.353 0.254 0.318 0.259 0.446 0.234 0.280 0.200 0.277 壳聚糖 Chitosan 0 31.41 29.84 25.97 24.33 23.07 0.70 0.81 0.77 0.82 0.81 7.08 5.29 5.77 6.17 5.93 2.18 2.23 2.32 2.83 2.61 1 500 26.75 23.39 25.28 24.97 27.23 0.81 0.85 0.88 0.83 0.85 7.07 5.91 6.57 6.33 5.94 1.58 2.19 2.41 2.72 2.76 SEM 0.978 0.779 0.746 0.981 1.053 0.062 0.073 0.105 0.027 0.035 0.463 0.353 0.254 0.318 0.259 0.446 0.234 0.280 0.200 0.277 P值 P-value 精粗比 C∶F 0.024 0.043 0.089 0.200 0.043 0.034 0.082 0.948 0.093 0.364 0.392 0.061 0.597 0.233 0.383 0.837 0.050 0.070 0.064 0.120 壳聚糖 Chitosan 0.006 <0.001 0.527 0.657 0.037 0.258 0.056 0.475 0.792 0.364 0.824 0.241 0.046 0.723 0.988 0.354 0.892 0.812 0.716 0.711 精粗比×壳聚糖 (C∶F)×chitosan 0.017 0.019 0.848 0.226 0.118 0.646 0.597 0.265 0.808 0.255 0.131 0.435 0.796 0.640 0.794 0.415 0.840 0.167 0.233 0.684

表4 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对发酵液总挥发性脂肪酸浓度及异丁酸、戊酸和异戊酸含量的影响 Table 4 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on TVFA concentration and isobutyric acid,valeric acid and valeric acid contents of fermentation fluid

从表5可以看出，各采样时间点发酵液pH均不受饲粮精粗比和壳聚糖及二者互作的影响(P>0.05)。各个采样时间点各组发酵液pH保持在6.72～6.82。饲粮精粗比和壳聚糖对发酵液氨氮浓度产生了显著影响(P<0.05)，且在0、6 h存在互作(P<0.05)。高精料饲粮的氨氮浓度显著低于低精料饲粮(P<0.001)；壳聚糖显著降低了氨氮浓度(P<0.001)。高精料饲粮中添加壳聚糖对氨氮浓度的降低幅度大于低精料饲粮。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对发酵液pH和氨氮浓度的影响 Table 5 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on pH and NH3-N concentration of fermentation fluid 精粗比 C∶F 壳聚糖 Chitosan/(mg/罐) pH 氨氮 NH3-N/(mg/dL) 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 70∶30 0 6.76 6.76 6.78 6.74 6.75 5.60b 5.70 6.12b 6.20 6.38 1 500 6.72 6.77 6.75 6.78 6.76 3.53d 3.88 4.26d 4.31 4.61 30∶70 0 6.77 6.80 6.79 6.79 6.78 6.29a 6.61 6.84a 7.14 7.41 1 500 6.77 6.80 6.82 6.80 6.79 4.71c 4.87 5.40c 5.45 5.84 SEM 0.024 0.014 0.017 0.020 0.018 0.096 0.089 0.081 0.087 0.107 精粗比 C∶F 70∶30 6.74 6.77 6.77 6.76 6.75 4.57 4.79 5.19 5.25 5.49 30∶70 6.77 6.80 6.80 6.79 6.78 5.50 5.74 6.12 6.30 6.63 SEM 0.017 0.010 0.012 0.014 0.012 0.068 0.063 0.057 0.061 0.076 壳聚糖 Chitosan 0 6.76 6.79 6.79 6.77 6.76 5.95 6.16 6.48 6.67 6.89 1 500 6.74 6.78 6.78 6.79 6.77 4.12 4.37 4.83 4.88 5.23 SEM 0.017 0.010 0.012 0.014 0.012 0.068 0.063 0.057 0.061 0.076 P值 P-value 精粗比 C∶F 0.309 0.060 0.051 0.109 0.115 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 壳聚糖 Chitosan 0.471 0.735 0.767 0.288 0.581 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 精粗比×壳聚糖 (C∶F)×chitosan 0.471 0.735 0.098 0.630 0.678 0.026 0.683 0.024 0.291 0.386

表5 不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对发酵液pH和氨氮浓度的影响 Table 5 Effects of chitosan supplementation in diets with different C : F on pH and NH3-N concentration of fermentation fluid

Rusitec系统属于长期人工瘤胃系统，较之于体外产气法等短期人工瘤胃系统，Rusitec系统可以使发酵在较长(几周)的时间内维持稳定，从而使结果更可靠；同时还可以避免活体动物体内状态的不稳定而给试验结果造成误差^[10]。 3.1 不同精粗比饲粮对瘤胃发酵特性及甲烷产量的 影响

有报道认为，调整饲粮类型可以降低瘤胃甲 烷产量和改变瘤胃发酵模式^[11]。本试验中，当饲粮的精料比例由30%提高到70%时，甲烷产量由10.52 mL/g下降到了9.24 mL/g，下降了12.17%。与娜仁花等^[12]和Goiri等^[4]用体外产气法、Aquerre等^[13]用奶牛进行的体内试验的结果相似。饲粮中精料比例高时，有利于丙酸发酵，不利于乙酸和丁酸发酵，从而减少了乙酸、丁酸发酵过程中所伴随的甲烷生成^[14]。本试验中，高精料饲粮条件下瘤胃液中的丙酸含量高于低精料饲粮，乙酸和丁酸含量低于低精料饲粮的结果与上述理论一致。在总挥发性脂肪酸浓度上，低精料饲粮0、3 h高于高精料饲粮，12 h低于高精料饲粮。与王仁杰等^[15]用体外产气法、Carro等^[16]用单外流连续培养装置和Rusitec系统、王照华等^[17]用双外流装置的结果一致。但与鲍宏云等^[18]用体外批次培养装置、马惠忠^[19]用内蒙古白绒山羊进行的体内试验结果不一致。这可能与试验方法、饲粮组成和类型以及瘤胃内pH和渗透压差异有关。

本试验中，高精料饲粮条件下的总产气量显著高于低精料饲粮，原因可能是高精料比例条件下，易发酵的碳水化合物等增多，发酵速度快，从而增加了总产气量^[20]。

评定瘤胃液pH是否正常通常考虑其是否有利于瘤胃内纤维素分解菌的活动，纤维素分解菌降解纤维物质的适宜pH一般大于6.3^[21]。本试验中，各组pH变动范围为6.72～6.82，在瘤胃发酵的正常范围内。截至目前，有关饲粮精粗比对瘤胃液pH影响的研究结果不一。有的研究结果显示，精料比例提高，瘤胃液pH会降低^{[22, 23]}；但也有研究表明，瘤胃液pH不受饲粮精粗比的影响^[24]。本试验也得到各个时间点发酵液pH在2种精粗比饲粮条件下没有显著差异的结果。造成这些不同的结果可能是由于饲粮组成和类型，瘤胃内有机酸的生成、吸收和排除以及试验方法等的不同所致。

瘤胃内氨氮浓度代表了饲料中含氮物质的降解及微生物利用其合成菌体蛋白之间的平衡^[25]。本试验中，高精料饲粮条件下的氨氮浓度显著低于低精料饲粮，可能是高精料饲粮中易降解能量高，促进了瘤胃微生物的增殖和对瘤胃氨氮的利用，从而加速了瘤胃液中氨氮的消耗^[26]。Ueda等^[27]、郝正里等^[28]也得到了类似结果。

本试验中，高精料饲粮的粗蛋白质降解率显著低于低精料饲粮，说明高精料有利于保护饲料蛋白质不被瘤胃微生物所降解，该结果与本试验不同时间点高精料条件下的氨氮浓度低于低精料的结果一致。也与赵祥等^[29]报道结果一致。另外，高精料饲粮中性洗涤纤维降解率低于低精料饲粮的结果表明，高精料不利于纤维物质的降解。多数研究也得到了类似结果^{[29, 30]}。所有这些研究结果说明，要提高瘤胃对纤维物质的利用率，饲粮的精料水平不能太高。 3.2 壳聚糖对瘤胃发酵特性和甲烷产量的影响

本试验中1 500 mg/罐壳聚糖的添加量来自于本研究小组的前期试验^[5]结果，并且在添加1 500 mg/罐壳聚糖组得到了与前期试验一致的结果，即添加壳聚糖提高了丙酸含量，降低了乙酸含量，减少了甲烷产量，降低了粗蛋白质的降解率，所以，进一步说明了壳聚糖在降低瘤胃甲烷产生和改变瘤胃发酵方面的作用，即能提高动物对饲料能量的利用，缓解瘤胃甲烷对大气的污染，同时还能保护饲粮粗蛋白质不被瘤胃微生物所降解。与Goiri等^{[1, 2, 3, 4]}的研究结果相似。

有关壳聚糖对瘤胃总产气量的研究结果不一。本试验中，添加壳聚糖降低了瘤胃的总产气量。与Goiri等^[4]用Rusitec系统所得到的结果一致。而田雨佳等^[31]用体外批次培养系统、鞠九洲等^[5]用Rusitec系统进行的研究均得出壳聚糖对瘤胃总产气量没有显著影响。李魏等^[32]用体外产气法得出，添加壳聚糖提高了瘤胃的总产气量。造成这些结果的差异可能与所采用的试验方法、基础饲粮的构成与性质以及瘤胃液的来源等有关。那么，究竟壳聚糖对瘤胃总产气量的影响如何？是如何产生了这些不同的影响？可能还需要做更多、更深入以及更有针对性的研究才能确定。 3.3 饲粮精粗比和壳聚糖对瘤胃发酵特性和甲烷产量的互作效应

本试验的一个主要目的就是用长期体外瘤胃系统研究饲粮精粗比和壳聚糖对瘤胃甲烷产量及发酵模式的互作影响。结果表明，壳聚糖对瘤胃甲烷和发酵模式的影响受到了饲粮精粗比的影响。高精料饲粮条件下，添加壳聚糖对甲烷产量和总产气量，粗蛋白质降解率，发酵液氨氮浓度的降低幅度大于低精料饲粮，说明添加1 500 mg/罐的壳聚糖在高精料饲粮中的效果优于低精料饲粮。有关饲粮精粗比和壳聚糖互作的研究较少。仅查阅到的Goiri等^[4]用体外产气法所进行的研究，虽然未对壳聚糖与精粗比之间是否存在互作进行统计，但得出了高精料饲粮可能需要高添加量壳聚糖的结论。从而可以认为，在反刍动物瘤胃中添加壳聚糖以抑制甲烷生成的时候，应根据饲粮中的精粗比调整其添加量。但究竟在不同的精粗比饲粮中需要添加多少壳聚糖才能发挥最佳的抑甲烷效果，因本试验只设了1个壳聚糖添加水平，所以，还不能得出确切结论，需要做进一步的研究加以阐明。 4 结 论

改变饲粮的精粗比和添加壳聚糖均能够改变瘤胃发酵模式，且二者之间存在互作，壳聚糖在精粗比为70 : 30的饲粮中添加效果优于精粗比为30 : 70的饲粮。