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2021年12月25日，由中国畜牧兽医学会动物营养学分会系统动物营养专业委员会主办，河南农业大学、河南省家畜营养调控与生态养殖国际联合实验室、内蒙古神州动物营养发展战略研究所、畜牧人网站承办的“第十四届全国系统动物营养学发展论坛”顺利开展。南京农业大学刘军花副教授受邀分享了“肉羊消化道健康及营养调控”的主旨报告。 
【讲师介绍】刘军花：博士，南京农业大学副教授，主要从事反刍动物消化道营养研究。已发表学术论文近33篇，其中SCI收录论文23篇。刘老师的报告分为4个部分，分别为研究背景、高谷物日粮导致肉羊消化道稳态失衡机制及营养调控、幼龄肉羊胃肠道早期适应体系的建立和总结。下面是畜牧人米粒整理的报告内容。1、研究背景我国肉羊产业为节粮型畜牧业，市场需求大，是畜牧业新的增长点和亮点。与猪、禽等养殖业相比，肉羊产业规模化程度低、生产效率低。目前，我国舍饲肉羊一般饲喂两种类型饲粮，一种是秸秆及农业副产品，另一种是高谷物型日粮。两种日粮分别存在消化性差、肉羊胃肠道稳态失衡问题，最终均导致肉羊生产效率低下的问题。下面重点探讨高谷型日粮对肉羊消化道健康影响及营养调控措施。刘教授将反刍动物的消化系统分为两套。第一套为瘤胃、网胃和瓣胃，具预发酵特性，是消化道营养的源头。第二套包括皱胃和肠道，对第一套消化系统的产物进一步消化处理。反刍动物的消化吸收功能及消化道健康需同时关注瘤胃、肠道、瘤胃与肠道间的协同。目前主要存在3个问题，即： 高谷物日粮引起肉羊胃肠道稳态失衡的机制？ 如何通过营养措施来调控这种失衡？ 幼龄期胃肠道调控对肉羊成年后是否有影响？
研究规划分为4步： 2、高谷物日粮导致肉羊消化道稳态失衡机制及营养调控大量研究发现，高谷物日粮导致肉羊胃肠道微生物菌群结构紊乱和局部免疫激活，发现瘤胃上皮屏障功能受损致LPS移位。表明全消化道稳态对宿主健康的重要性。 
整体上讲，高谷物日粮主要通过提高瘤胃内微生物的发酵速率，使VFA大量快速增加，瘤胃内pH快速急剧下降，使不耐酸的革兰氏阴性菌大量减少，最终导致瘤胃内微生物稳态被破坏。因此，可从三方面来调控：1）降低饲料的降解速率； 2）促进瘤胃上皮细胞的吸收能力； 3）微生物菌群调控。
体外试验证明，大量添加剂具有上述调控功能，如糖甘酶抑制剂可降低淀粉水解速度，添加缓冲剂可稳定瘤胃内pH，添加延胡索酸盐、酵母培养物等均可以调节瘤胃内微生态。但是，这些添加剂在体内的效果并不佳，对肉羊的生长性能并无改善作用。我们推测瘤胃内微生态组成复杂，添加剂对其的影响可能很小，就如往大海里扔一块石头一样。因此，后续研究不再围绕添加剂展开。
与粉碎玉米相比，整粒玉米显著提高了肉羊平均日增重、采食量、体增重，显著降低了料重比。 
与粉碎玉米相比，整粒玉米组肉羊日粮第7周干物质、第3周粗蛋白、第7周NDF的消化率均显著提高。随着饲喂时间的延长，肉羊对日粮营养素的消化率表现出高低波动状态（平衡），说明肉羊对日粮的一种适应性。
与粉碎玉米相比，饲喂整粒玉米对肉羊瘤胃内容物中微生物多样性无显著影响，但显著降低了肉羊瘤胃上皮微生物OTU和Chao 1 指数。
两组肉羊瘤胃内容物淀粉降解菌在属水平上存在显著差异，而瘤胃上皮淀粉降解菌、纤维素降解菌在属水平上均存在显著差异。
组织切片发现，粉碎玉米组，肉羊瘤胃乳头颜色发黑，角质层增厚，部分有损伤；整粒玉米组，肉羊瘤胃乳头褐黄，角质层增厚，发育较为完整。与粉碎玉米相比，饲喂整粒玉米显著提高了肉羊瘤胃乳头长度和吸收面积。
研究发现，将健康（未发现瘤胃酸中毒）肉羊的瘤胃液移植至酸中毒的肉羊瘤胃内，可加速酸中毒肉羊瘤胃内环境及微生物稳态恢复，但对瘤胃上皮形态及功能的改善作用有限，对酸中毒肉羊的生长性能无显著改善作用。对瘤胃pH监测发现，高谷物日粮组（瘤胃酸中毒组）肉羊瘤胃酸中毒表现出发生、适应及继续发生过程，表明动物自身的调整和适应能力。 
对个体瘤胃上皮乳头及血液中LPS浓度发现，部分肉羊对高谷物型日粮适应性较强，另一部分则适应性较弱。推测这可能与肉羊的进化、遗传等相关，胃肠道早期适应体系的建立可能是一种有效解决措施。
3、幼龄肉羊胃肠道早期适应体系的建立3.1 哺乳期补饲干草或精料促进羔羊瘤胃上皮发育机制研究与对照组（仅喝羊奶，不补充干草或精料）相比，补饲干草或精料均显著提高了羔羊瘤胃乳头上皮吸收面积、乳头长度和乳头宽度，但显著降低了乳头个数，均显著提高了羔羊瘤胃壁上皮、角质层和颗粒层厚度。表明早期补饲干草或精料均可促进羔羊瘤胃上皮发育，且精料的效果更显著。
转录组学研究发现，补饲干草显著降低了羔羊瘤胃组织炎性反应，降低了瘤胃壁细菌入侵和炎性反应的发生。
补饲精料显著增强羔羊瘤胃壁细胞pH调节、羧酸生物合成和脂肪酸代谢，显著促进瘤胃组织氨基酸和脂肪酸代谢。
补饲干草或精料均影响了羔羊瘤胃壁的免疫和营养物质转运和代谢功能。
KEGG富集分析发现，补饲固体饲料（干草或精料）促进了羔羊瘤胃PPAR信号通路及酮体合成、代谢及丁酸代谢中相关蛋白表达量，增加了瘤胃壁线粒体数量和功能（精料效果更佳），为瘤胃发育提供了更多的能量，最终促进了羔羊瘤胃的发育。
小结：补饲干草降低了羔羊瘤胃壁细菌入侵和炎性反应的发生，补饲精料增强了羔羊瘤胃壁细胞pH调节能力、羧酸生物合成和脂肪酸代谢，补饲干草或精料均提高了羔羊瘤胃内能量代谢，为瘤胃发育提供足够的能量。
3.2 蛋白水平揭示开食料促进羔羊瘤胃上皮发育的机制精料蛋白质促进了羔羊瘤胃能量代谢、细胞增殖和抗氧化应激等相关蛋白质的表达，且丁酸代谢起关键作用。
研究显示，早期口腔灌注丁酸钠显著提高了哺乳羔羊的ADFI和ADG，显著提高了瘤胃乳头的长度、宽度和表面积，显著提高了瘤胃壁的总厚度和角质层厚度。
羔羊瘤胃上皮细胞体外培养试验中发现，低浓度的丁酸钠（2mM和4mM，特别是4mM）可以加速上皮细胞周期进程，而高浓度的丁酸钠（8mM）则抑制了细胞周期的进程和促进了细胞凋亡；添加IGF-1R抑制剂后，抑制了丁酸钠对瘤胃上皮细胞IGF-1的分泌和IGF-1R表达的促进作用，暗示丁酸钠可能主要是通过IGF-1起作用；抑制了丁酸钠促瘤胃上皮细胞增殖的作用，暗示丁酸钠可能通过IGF-1通路调控瘤胃上皮细胞增殖。
小结：丁酸钠对瘤胃上皮细胞的增殖调控具有浓度效应，低浓度促进，高浓度抑制。
4、研究总结及后期研究展望通过谷物来源及加工方式、营养素调控瘤胃及肠道发育两种途径来改善肉羊的消化道稳态，实现高效健康生产。后期拟开展探讨瘤胃与肠道间的协同作用的研究，如瘤胃源内酯调节反刍过渡期羔羊小肠上皮屏障功能的作用及分子机制。
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