胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊生長性能、瘤胃發(fā)酵和血液代謝的影響

任國棟，郝小燕，張暄梓，劉森，張宏祥，田光元，張建新?

1山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，山西太谷 030801；2山西祥和嶺上農(nóng)牧開發(fā)股份有限公司，山西右玉 037200

0 引言

【研究意義】羊產(chǎn)業(yè)是我國畜牧業(yè)中重要的支柱產(chǎn)業(yè)，集約化舍飼養(yǎng)殖正逐漸成為養(yǎng)羊行業(yè)重要的生產(chǎn)模式。通過營養(yǎng)調(diào)控，提高肉羊飼料效率和生產(chǎn)性能，對(duì)肉羊產(chǎn)業(yè)“節(jié)本、提質(zhì)、增效”發(fā)展具有重要意義。胍基乙酸（guanidineacetic acid，GAA）和甜菜堿（betaine，BT）作為兩種功能性營養(yǎng)添加劑，現(xiàn)階段研究主要集中在其單獨(dú)使用效果，二者聯(lián)合應(yīng)用對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能影響尚不明確?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】胍基乙酸又稱胍乙酸，天然存在于脊椎動(dòng)物體內(nèi)，主要在肝臟或胰腺中由精氨酸和甘氨酸生物合成，是肌酸的直接前體物質(zhì)[1-2]。肌酸通過磷酸化產(chǎn)生磷酸肌酸，磷酸肌酸可為細(xì)胞活動(dòng)提供能量，在機(jī)體能量代謝過程中發(fā)揮著重要作用[3-4]。WYSS等[5]報(bào)道肌酸主要存在于動(dòng)物性副產(chǎn)品中，如魚粉或骨粉，而植物性飼料缺乏肌酸，且動(dòng)物源性副產(chǎn)品已被禁止用作反芻動(dòng)物飼料[6]。此外，動(dòng)物機(jī)體自身合成的肌酸僅占機(jī)體需要的50%—75%[7]，難以滿足需要。因此，需外源性補(bǔ)充肌酸?，F(xiàn)如今，胍基乙酸作為穩(wěn)定替代肌酸來源的營養(yǎng)補(bǔ)充劑[1]，具有性質(zhì)穩(wěn)定、生物效價(jià)高等優(yōu)點(diǎn)。研究表明，飼糧中添加胍基乙酸可以提高綿羊生長性能[8-9]，促進(jìn)安格斯公牛瘤胃發(fā)酵[10]，改善育肥豬肉品質(zhì)[11-12]。但有研究表明，外源性補(bǔ)充GAA可能會(huì)消耗機(jī)體 40%—75%的不穩(wěn)定甲基供體，其甲基需要量甚至比其他甲基化反應(yīng)總和還要多[13-15]。且 GAA在生成肌酸的同時(shí)會(huì)伴隨同型半胱氨酸（homocysteine，Hcy）的生成，后者過度積累可引發(fā)“高同型半胱氨酸血癥”，對(duì)機(jī)體健康造成危害。甜菜堿（betaine，BT），又名三甲基甘氨酸，作為良好的甲基供體，廣泛存在于自然界植物中。飼糧中添加甜菜堿可以提高奶牛泌乳性能[16]，促進(jìn)公牛生長[17]，且飼糧中添加過瘤胃甜菜堿可提高羔羊生長性能和抗氧化能力[18]。研究表明，甜菜堿甲基與同型半胱氨酸在甜菜堿同型半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下轉(zhuǎn)化為蛋氨酸和二甲基甘氨酸[19-20]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】胍基乙酸作為合成肌酸的前體物質(zhì)，可促進(jìn)肌酸合成。但胍基乙酸在合成肌酸的同時(shí)會(huì)消耗機(jī)體大量的甲基供體，并伴隨同型半胱氨酸的產(chǎn)生。而甜菜堿作為良好的三甲基供體，不但能為機(jī)體提供甲基，還參與同型半胱氨酸水解途徑。鑒于胍基乙酸和甜菜堿在合成肌酸途徑上的相互關(guān)系，本研究假設(shè)飼糧中添加胍基乙酸和甜菜堿能夠促進(jìn)肌酸合成，進(jìn)而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能?！緮M解決的關(guān)鍵問題】在研究飼糧中添加胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊生長性能、瘤胃發(fā)酵及血清生化指標(biāo)的影響，為胍基乙酸和甜菜堿在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2020年7—10月在山西右玉祥和嶺上養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)選用48只體重相近（22.03±1.30）kg、3月齡左右的杜泊×小尾寒羊雜交公羔，采用2×2因子完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素為 GAA（0或 900 mg·kg-1）和 BT（0 或 5 g·d-1）。隨機(jī)分配到 4 組，每組 12只羊。分別為：(1)對(duì)照組，飼喂基礎(chǔ)日糧；(2)GAA(純度≥98%)組，飼喂基礎(chǔ)日糧+900 mg·kg-1GAA（干物質(zhì)基礎(chǔ)）；(3)BT（純度≥78%）組，飼喂基礎(chǔ)日糧+5 g·d-1BT（干物質(zhì)基礎(chǔ)）；(4)GAA+BT組，飼喂基礎(chǔ)日糧+900 mg·kg-1GAA 和 5 g·d-1BT（干物質(zhì)基礎(chǔ)）。試驗(yàn)期共75 d，其中預(yù)試期15 d，正試期 60 d。在正試期內(nèi)，晨飼前用分析天平稱取每日每只羊GAA和BT添加量，放入已裝有60 g粉狀飼糧的不銹鋼碗里混合后，一次性飼喂給每只羊，以保證完全攝入。所有試驗(yàn)羊單欄飼養(yǎng)，每天各飼喂2次（08:00和17:00），自由采食和飲水，試驗(yàn)飼糧參照NRC（2007）綿羊營養(yǎng)需要量設(shè)計(jì)配方，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。飼糧采用全混合顆粒飼料。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air dry basis, %)

1.2 樣品采集

于正試期第 1天晨飼前對(duì)所有羊進(jìn)行空腹稱重，作為初始體重（IBW），之后試驗(yàn)第 30天進(jìn)行第2次稱重，記錄數(shù)據(jù)。正試期結(jié)束當(dāng)日晨飼前先采血后進(jìn)行空腹稱重，作為終末體重（FBW）。血清樣品2 000×g離心15 min后分離血清，-80℃冷凍保存。飼喂期間記錄每只羊的日采食量、剩料量。正試期結(jié)束后計(jì)算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和飼料效率（FE），其中飼料效率（FE）=平均日增重（ADG）/平均日采食量（ADFI）。

所有試驗(yàn)羊正試期結(jié)束當(dāng)日正常飼喂，在試驗(yàn)羊采食后3 h通過口腔采集每只試驗(yàn)羊的瘤胃液。為了避免唾液污染，棄掉最初收集的瘤胃液，隨后的80 mL瘤胃液立即測(cè)定其pH，同時(shí)將其分裝在離心管中，一部分保存在液氮中用于分析瘤胃菌群定量和酶活，另一部分保存于-20℃測(cè)定瘤胃發(fā)酵指標(biāo)。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

血清中乳酸、肌酸、肌酸激酶、L-精氨酸-甘氨酸脒基轉(zhuǎn)移酶（AGAT）、S-腺苷蛋氨酸-胍基乙酸-N-甲基轉(zhuǎn)移酶（GAMT）和同型半胱氨酸（Hcy）采用酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）法測(cè)定，ELISA試劑盒購自上海優(yōu)選生物科技有限公司。

采集飼喂后3 h的瘤胃液用于測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和氨態(tài)氮（NH3-N）濃度。參照嚴(yán)淑紅等[22]方法利用氣象色譜儀（Aglient 7980B，美國）測(cè)定VFA；參照金亞倩等[23]方法測(cè)定NH3-N濃度；參照AGARWAL等[24]方法測(cè)定瘤胃液中纖維素酶和淀粉酶；參照MILLER等[25]方法測(cè)定瘤胃液中蛋白酶。

采用珠磨-CTAB法[26]提取瘤胃微生物DNA。用核酸蛋白分光光度計(jì)（Thermo Scientific, 美國）測(cè)定提取的瘤胃微生物 DNA濃度和質(zhì)量。由北京華大基因科技股份有限公司合成目的瘤胃微生物引物（表2）。目的微生物標(biāo)品由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室提供，采用10倍連續(xù)稀釋法建立目的微生物標(biāo)注曲線[27]。參照LI[10]等方法，使用TaKaRa 公司SYBR?Primic Ex TaqTM（TliRNaseHPlus）試劑盒及 ABI stepone plus 實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）儀器進(jìn)行操作，對(duì)目的基因進(jìn)行Real-time PCR。PCR反應(yīng)體系如下（20.0 μL）：2.0 μL DNA模板，10.0μL SYBR?PrimicExTaqTM（TliRNaseH Plus）（2x），6.0 μL dH2O（滅菌蒸餾水），0.8μL PCR Forward Primer（10 μmol·L-1），0.8 μL PCR Reverse Primer（10 μmol·L-1），0.4 μL ROX Reference Dye（50x）Ⅱ。

表2 基因引物序列Table 2 Primer sequences of genes

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)通過Excel 2019進(jìn)行初步整理，應(yīng)用SAS9.2軟件中一般線性模型（GLM）有交互作用的雙因素過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，當(dāng)交互作用顯著時(shí)采用Tukey’s法進(jìn)行多重比較。P＜0.01表示差異極顯著，P＜0.05表示差異顯著，0.5＜P＜0.10表示有趨勢(shì)。

2 結(jié)果

2.1 飼糧中添加GAA和BT對(duì)羔羊生長性能的影響

生長性能數(shù)據(jù)已發(fā)表[33]，詳見表 3。飼糧中添加GAA或BT對(duì)羔羊終末體重?zé)o顯著影響（P＞0.05）。飼糧中添加 GAA有降低羔羊平均日采食量的趨勢(shì)（P=0.072），且一定程度提高了 ADG，但差異不顯著（P＞0.05），添加 BT 則顯著提高了 ADG（P＜0.05）。添加GAA或BT顯著提高FE（P＜0.05）。在互作效應(yīng)方面，GAA和BT對(duì)FE有顯著互作效應(yīng)（P＜0.05），對(duì)ADG有極顯著互作效應(yīng)（P＜0.01）。

表3 胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊生長性能的影響Table 3 Effects of GAA and BT on growth performance of lambs

2.2 飼糧中添加GAA和BT對(duì)羔羊瘤胃發(fā)酵的影響

由表4可知，飼糧中添加GAA或BT顯著降低了瘤胃液 pH（P＜0.05），對(duì)瘤胃液中乙酸、丁酸、異丁酸、乙丙比和 NH3-N均無顯著影響（P＞0.05）。添加BT顯著提高了羔羊采食后3h的丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度（P＜0.05），GAA則極顯著提高了丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度（P＜0.01）。添加BT極顯著降低了戊酸和異戊酸濃度（P＜0.01），而GAA顯著提高了戊酸的濃度（P＜0.05）。飼糧中添加GAA和BT對(duì)羔羊瘤胃發(fā)酵指標(biāo)無顯著互作效應(yīng)（P＞0.05）。

表4 胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊瘤胃發(fā)酵的影響Table 4 Effects of GAA and BT on ruminal fermentation of lambs

2.3 飼糧中添加GAA和BT對(duì)羔羊瘤胃微生物酶活性的影響

由表5可知，飼糧中添加GAA或BT顯著提高了蛋白酶活性（P＜0.05）。添加BT極顯著提高了木聚糖酶、果膠酶和α-淀粉酶活性（P＜0.01），顯著提高了羧甲基纖維素酶活性（P＜0.05），且有提高纖維二糖酶活性的趨勢(shì)（P=0.075）。飼糧中添加GAA則有提高果膠酶和 α-淀粉酶活性的趨勢(shì)（P=0.091，P=0.056）。飼糧中添加GAA和BT對(duì)果膠酶活性具有極顯著互作效應(yīng)（P＜0.01）。

表5 胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊瘤胃微生物酶活性的影響Table 5 Effects of GAA and BT on rumen microbial enzyme activity of lambs (U·mL-1)

2.4 飼糧中添加GAA和BT對(duì)羔羊瘤胃功能微生物的影響

由表6可知，飼糧中添加GAA或BT極顯著提高了羔羊瘤胃液中黃色瘤胃球菌和溶纖維丁酸弧菌的數(shù)量（P＜0.01），顯著提高了產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌的數(shù)量（P＜0.05），顯著降低了瘤胃原蟲的數(shù)量（P＜0.05），對(duì)總細(xì)菌、總厭氧真菌、白色瘤胃球菌和嗜淀粉瘤胃桿菌則無顯著影響（P＞0.05）。添加BT則顯著提高了棲瘤胃普雷沃氏菌的數(shù)量（P＜0.05），顯著降低了產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量（P＜0.05），且有提高嗜淀粉瘤胃桿菌數(shù)量的趨勢(shì)（P=0.098）。添加GAA則顯著提高了棲瘤胃普雷沃氏菌的數(shù)量（P＜0.05），有降低瘤胃產(chǎn)甲烷菌數(shù)量的趨勢(shì)（P=0.085）。添加GAA和BT對(duì)羔羊瘤胃微生物菌群無顯著互作效應(yīng)（P＞0.05）。

表6 胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊瘤胃菌群的影響Table 6 Effects of GAA and BT on ruminal microflora of lambs (U·mL-1)

2.5 飼糧中添加GAA和BT對(duì)羔羊血清生化指標(biāo)的影響

由表7可知，飼糧中添加GAA和BT對(duì)羔羊血清生化指標(biāo)無顯著互作效應(yīng)（P＞0.05）。添加GAA或BT顯著提高血清中肌酸含量（P＜0.05）。飼糧中添加 GAA有提高血清中同型半胱氨酸的趨勢(shì)（P=0.053），有降低AGAT的趨勢(shì)（P=0.056）。添加BT極顯著降低血清中同型半胱氨酸濃度，且有提高肌酸激酶濃度的趨勢(shì)（P=0.063）。

表7 胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊血清生化指標(biāo)的影響Table 7 Effects of GAA and BT on serum biochemical parameters of lambs (U·mL-1)

3 討論

3.1 飼糧中添加胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊生長性能有不同程度的影響

SPEER等[34]通過瘤胃與皺胃灌注 GAA研究發(fā)現(xiàn)，有50%左右的GAA可通過瘤胃進(jìn)入腸道。這說明GAA在瘤胃中被部分降解。研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加未包被的GAA可提高綿羊和公牛的生產(chǎn)性能[8-10]。ARDALAN等[35]發(fā)現(xiàn)瘤胃后灌注GAA提高了瘺管牛血漿中的肌酸濃度，而包被胍基乙酸對(duì)反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能的效果還有待于進(jìn)一步探究。甜菜堿具有較高的水溶性，進(jìn)入瘤胃后大約有20%—45%被利用，而且在以粗飼料為主的日糧中代謝更快[36-37]。飼糧中添加BT可提高公牛的生長性能[17]，增加奶牛的產(chǎn)奶量[16]，飼糧中添加過瘤胃BT可減少羔羊腹部脂肪，但對(duì)生產(chǎn)性能無顯著影響[18,38-39]。但也有研究表明飼糧中分別添加BT和過瘤胃BT均提高了羔羊的日增重，改善肉品質(zhì)，且過瘤胃BT效果優(yōu)于未包被BT[40]。造成研究結(jié)果差異的原因可能是因?yàn)锽T添加水平、試驗(yàn)動(dòng)物等因素。

采食量的高低影響反芻動(dòng)物能量的攝入。前人研究表明飼糧中添加 GAA對(duì)羔羊平均日采食量無顯著影響[8-9]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加GAA提高了安格斯公牛和育肥豬的平均日采食量[10-11]。本研究結(jié)果表明，飼糧中添加 GAA有降低羔羊平均日采食量的趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)果不一致。影響動(dòng)物采食量的因素有很多，主要包括動(dòng)物生長發(fā)育水平、日糧結(jié)構(gòu)、環(huán)境和飼養(yǎng)管理等方面。研究發(fā)現(xiàn)，較高的NDF水平下，瘤胃的充盈程度會(huì)直接抑制采食[41]。辛均平等[42]研究發(fā)現(xiàn)添加 GAA可以促進(jìn)體外瘤胃產(chǎn)氣量及揮發(fā)性脂肪酸的增加。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加GAA可能促進(jìn)了瘤胃產(chǎn)氣，使瘤胃充盈程度相對(duì)提高，這可能是導(dǎo)致平均日采食量有降低趨勢(shì)的原因。LI等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在精粗比5∶5全混合日糧中添加0.9g·kg-1GAA顯著提高了營養(yǎng)物質(zhì)消化率，改善了瘤胃發(fā)酵，提高了公牛的生長性能。此外，也有研究表明 GAA對(duì) ADG無顯著影響[43-45]。在本試驗(yàn)條件下，飼糧中添加GAA提高了FE，但對(duì)ADG影響有限。不同試驗(yàn)結(jié)果的差異可能是由于不同的 GAA添加比例及日糧配方組成導(dǎo)致。

本試驗(yàn)結(jié)果表明飼糧中添加BT對(duì)羔羊的平均日采食量無顯著影響。CHENG等[16]發(fā)現(xiàn)飼糧中添加0.6 g·kg-1BT對(duì)奶牛平均日采食量無顯著影響。同樣地，LI等[18]研究發(fā)現(xiàn)飼糧中補(bǔ)充6 g·d-1過瘤胃BT對(duì)湖羊平均日采食量雖有提高，但無顯著影響，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。日糧在瘤胃中經(jīng)微生物發(fā)酵作用產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸主要經(jīng)瘤胃壁吸收后進(jìn)入機(jī)體組織，進(jìn)行氧化供能或用于合成脂肪或葡萄糖，而能量水平的高低又決定動(dòng)物的生長速度。本試驗(yàn)中，飼糧中添加 BT顯著提高了羔羊的日增重和飼料效率，這可能與飼糧中添加BT促進(jìn)瘤胃發(fā)酵有關(guān)。

3.2 飼糧中添加胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊瘤胃發(fā)酵有影響

日糧經(jīng)反芻動(dòng)物采食后進(jìn)入瘤胃，瘤胃中微生物會(huì)產(chǎn)生各種消化酶，將日糧中的碳水化合物分解并生成乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸[46]，為反芻動(dòng)物提供70%—80%的能量來源，并且VFA產(chǎn)量與能量轉(zhuǎn)化效率呈正相關(guān)，與pH呈負(fù)相關(guān)[47]。瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的大量VFA會(huì)在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致瘤胃pH下降，隨著機(jī)體對(duì)VFA的吸收及唾液中的大量緩沖鹽流入瘤胃，瘤胃內(nèi)容物的酸度得到很好的緩沖，使瘤胃 pH保持穩(wěn)定[48]。LI等[10]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加GAA顯著提高了丙酸及總揮發(fā)性脂肪酸的濃度，降低了瘤胃pH，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。日糧在瘤胃中降解發(fā)酵的程度與瘤胃微生物菌群數(shù)量密切相關(guān)，總揮發(fā)性脂肪酸的增加可能與瘤胃主要功能微生物菌群數(shù)量及微生物酶活性的提高有關(guān)。NH3-N是瘤胃微生物降解飼糧蛋白質(zhì)的產(chǎn)物，也是合成微生物蛋白的主要前體物質(zhì)，當(dāng)其釋放速率與瘤胃微生物可利用能量釋放速率不同步時(shí)，就會(huì)造成瘤胃中NH3-N累積[49]。研究發(fā)現(xiàn)，在精粗比 5∶5的飼糧中添加 GAA顯著降低了瘤胃NH3-N濃度[10]，而LIU等[50]研究發(fā)現(xiàn)添加GAA顯著提高了瘤胃 NH3-N濃度。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加GAA顯著增加了相關(guān)蛋白降解菌群的數(shù)量及蛋白酶活性，但對(duì)瘤胃NH3-N濃度無顯著影響，這與劉笑梅等[8]研究結(jié)果一致，其原因可能是GAA的添加促進(jìn)了微生物利用NH3-N合成微生物蛋白。

甜菜堿作為一種功能性添加劑，可以通過調(diào)節(jié)滲透壓維持細(xì)胞正常形態(tài)與功能，還可以幫助胃腸道抵抗氧化應(yīng)激改善其功能[51-52]。研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加甜菜堿可以提高干物質(zhì)、粗蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)在公牛消化道中的消化率，并顯著提高乙酸、丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸的含量[17]。RATRIYANTO等[53]發(fā)現(xiàn)飼糧中添加BT顯著提高了粗蛋白和大部分氨基酸在仔豬全消化道中的消化率。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加BT顯著提高了羔羊瘤胃中丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸的濃度，這可能與瘤胃功能性微生物數(shù)量及酶活性的提高有關(guān)。CHENG等[16]研究表明，飼糧中添加4 g·kg-1BT顯著降低了奶牛瘤胃NH3-N濃度，而WANG等[17]研究發(fā)現(xiàn)添加0.6 g·kg-1BT對(duì)安格斯公牛瘤胃NH3-N濃度無顯著影響，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。導(dǎo)致不同結(jié)果的原因可能是不同的BT添加比例及飼糧配方組成。

3.3 飼糧中添加胍基乙酸和甜菜堿可提高羔羊瘤胃功能微生物數(shù)量及酶活性

研究表明添加 GAA顯著提高了公牛瘤胃中白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌、產(chǎn)琥珀絲狀桿菌、溶纖維丁酸弧菌和嗜淀粉瘤胃桿菌的菌群數(shù)量，提高了瘤胃微生物纖維素酶、蛋白酶和α-淀粉酶的活性[50]。其中白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌、產(chǎn)琥珀絲狀桿菌和溶纖維丁酸弧菌是具有很強(qiáng)纖維降解能力的纖維分解菌，它們能夠產(chǎn)生大量的纖維素酶。溶纖維丁酸弧菌和棲瘤胃普雷沃氏菌是主要的蛋白降解菌，能夠分泌降解蛋白的酶。嗜淀粉瘤胃桿菌主要發(fā)酵淀粉，是瘤胃中主要淀粉降解菌之一。本試驗(yàn)中，飼糧中添加GAA顯著提高了黃色瘤胃球菌、產(chǎn)琥珀絲狀桿菌、溶纖維丁酸弧菌和棲瘤胃普雷沃氏菌菌群數(shù)量，提高了果膠酶和蛋白酶的活性，且有提高淀粉酶活性的趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)果一致。GAA作為肌酸的前體物質(zhì)，可間接通過促進(jìn)肌酸合成從而在細(xì)胞能量代謝過程中發(fā)揮重要作用[54]，外源補(bǔ)充的GAA可能為瘤胃微生物的生長繁殖提供了額外的能量來源。此外，瘤胃中還棲息著一類重要的微生物瘤胃原蟲，其種類和數(shù)量隨反芻動(dòng)物飼喂條件、生理等因素的變化而發(fā)生變動(dòng)。因此，瘤胃原蟲的這種變化通常被作為反映瘤胃環(huán)境狀況的一個(gè)指標(biāo)。韓昊奇等[55]研究發(fā)現(xiàn)隨著精料比例的增加，瘤胃 pH顯著降低，而瘤胃內(nèi)原蟲數(shù)量在精料比例最高時(shí)降至最低。這說明瘤胃原蟲數(shù)量與反芻動(dòng)物的日糧結(jié)構(gòu)及瘤胃 pH密切相關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加 GAA顯著降低了瘤胃原蟲的數(shù)量，這與LI等[10]研究結(jié)果一致，瘤胃原蟲數(shù)量的減少可能與瘤胃pH顯著降低有關(guān)。但也有研究表明飼糧中添加0.6 g·kg-1GAA顯著提高了瘤胃原蟲的數(shù)量[43]。不同的研究表明 GAA對(duì)瘤胃原蟲數(shù)量的影響有差異，其影響還需進(jìn)一步深入研究。在瘤胃中產(chǎn)甲烷菌是一類重要的微生物，它能將CO2、H2、甲酸及其他化合物轉(zhuǎn)化成甲烷或甲烷和CO2，從中獲得能量。瘤胃產(chǎn)甲烷菌和原蟲之間屬于共生關(guān)系[56]，且研究發(fā)現(xiàn)在瘤胃去除原蟲后瘤胃甲烷生成量減少9%—40%[57]。瘤胃發(fā)酵趨于丙酸型發(fā)酵可競(jìng)爭(zhēng)性抑制瘤胃甲烷產(chǎn)生，而低的瘤胃 pH也可抑制產(chǎn)甲烷菌[58-59]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加 GAA顯著降低了瘤胃產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量，這與瘤胃原蟲數(shù)量減少及降低的瘤胃pH相一致。

甜菜堿作為良好的甲基供體，其甲基也可作為瘤胃微生物的直接底物[60]。研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加BT可以提高瘤胃原蟲、白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌、產(chǎn)琥珀酸絲桿菌和嗜淀粉瘤胃桿菌的數(shù)量，并提高蛋白酶和纖維素酶的活性[16-17]。在本試驗(yàn)中，添加 BT顯著提高了黃色瘤胃球菌、產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌、溶纖維丁酸弧菌和棲瘤胃普雷沃氏菌的數(shù)量，有提高嗜淀粉瘤胃桿菌數(shù)量的趨勢(shì)，且提高了瘤胃中纖維素酶、淀粉酶和蛋白酶的活性，這與前人研究結(jié)果一致。瘤胃原蟲和瘤胃產(chǎn)甲烷菌數(shù)量的降低可能與補(bǔ)充BT促進(jìn)了揮發(fā)性脂肪酸的生成直接降低了瘤胃pH有關(guān)。

3.4 飼糧中添加胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊血清生化指標(biāo)的影響

外源性肌酸前體物 GAA在肝臟中由合成肌酸并釋放進(jìn)入血液[2]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加GAA顯著提高了血清中肌酸的濃度。LI等[10]研究發(fā)現(xiàn)飼糧中添加 GAA顯著提高了公牛血清中的肌酸濃度。劉洋等[12]發(fā)現(xiàn)在給育肥豬補(bǔ)充GAA15d后，顯著提高了育肥豬肌肉中的肌酸含量。這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。血清中肌酸濃度的提高可能與 GAA促進(jìn)肌酸轉(zhuǎn)化有關(guān)。AGAT的作用主要是在肝臟或胰腺中促進(jìn)精氨酸和甘氨酸合成 GAA，而 GAA的濃度可以反饋調(diào)節(jié)AGAT的生成[5]。在本試驗(yàn)中，飼料中添加GAA有降低血清中AGAT濃度的趨勢(shì)，這可能與額外補(bǔ)充GAA有關(guān)。ARDALAN等[35]發(fā)現(xiàn)通過皺胃輸入GAA顯著提高了奶牛血清中肌酸含量，但同型半胱氨酸的含量也隨之提高。本試驗(yàn)研究表明，飼糧中添加 GAA有提高血清中同型半胱氨酸的趨勢(shì)。作為 GAA合成肌酸時(shí)的伴隨產(chǎn)物，同型半胱氨酸的提高可能與 GAA促進(jìn)肌酸合成有關(guān)。本研究表明，補(bǔ)充BT顯著提高了血清中肌酸含量，并顯著降低了同型半胱氨酸的含量，這可能是由于BT的添加促進(jìn)了肌酸的合成，并與生成的同型半胱氨酸一同轉(zhuǎn)化為蛋氨酸和二甲基甘氨酸。

在本試驗(yàn)中，飼糧中添加GAA和BT對(duì)ADG和飼料效率有顯著的交互作用，但是GAA和BT的組合效果卻對(duì)ADG的提高有一定的限制。高濃度的谷物和可發(fā)酵碳水化合物可以為反芻動(dòng)物提供足夠的能量，但在長期飼養(yǎng)過程中也會(huì)導(dǎo)致瘤胃和后腸道pH下降和VFA積累，導(dǎo)致微生物代謝紊亂，阻礙生長[61-62]。我們推測(cè)在日糧中添加GAA和BT可以協(xié)同促進(jìn)瘤胃發(fā)酵，過量的揮發(fā)性脂肪酸在短時(shí)間內(nèi)使瘤胃 pH急劇下降，使羔羊產(chǎn)生應(yīng)激，對(duì)機(jī)體健康生長造成負(fù)面影響。此外，與單獨(dú)添加GAA或BT相比，聯(lián)合添加GAA和BT可提高血液中肌酸的濃度，這表明BT的添加能夠促進(jìn)GAA向肌酸的轉(zhuǎn)化。GAA和BT都可以促進(jìn)揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生，降低瘤胃pH，因此未來可以探究在精粗比5∶5飼糧配比下GAA和BT能否會(huì)有更好的促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

飼糧中添加胍基乙酸或甜菜堿可以提高血清中肌酸含量，增加瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸產(chǎn)量和功能微生物菌群數(shù)量，提高瘤胃內(nèi)微生物酶活性，進(jìn)而提高飼料效率，且甜菜堿可以降低血清中同型半胱氨酸的濃度。但與單獨(dú)添加胍基乙酸或甜菜堿相比，聯(lián)合添加胍基乙酸和甜菜堿對(duì)羔羊日增重的影響有限，這可能與該研究中飼糧精料比例過高和過低的瘤胃 pH使羔羊在長期飼喂過程中產(chǎn)生了一定的應(yīng)激有關(guān)。