反刍动物因其瘤胃特殊性，能够有效利用低质饲料，但仍然存在一定的局限性。李秋瑾[1]对常用牛饲料的瘤胃养分降解特性和过瘤胃蛋白质进行检测，结果发现，多数饲料中的部分蛋白质在瘤胃分解合成过程中无法被降解，直接进入小肠被二次利用。蛋白质若能避免瘤胃分解而直达小肠，可有效减少饲料浪费。因此，延缓饲料粗蛋白在瘤胃内的快速降解，有助于提高蛋白质利用率，保护瘤胃内环境稳态，降低瘤胃疾病的发病率[2]。百脉根是一种优质豆科牧草，具有高营养价值、良好的适口性和较强的耐牧性，袁英良等[3]、宋嘉宾[4]研究表明，百脉根具有降低植物蛋白在瘤胃内降解速度的能力，对肉牛养殖业具有重要意义。因此，本试验探究了肉牛全混合日粮中添加不同水平百脉根对其瘤胃内环境的影响，为反刍动物饲料中使用百脉根提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验动物与材料
试验选择月龄一致（10～12月龄）、体重均匀（300.00±5.10 kg）、系谱清晰、遗传背景相近且健康的30头西门塔尔杂交肉牛（西门塔尔牛♂×本地黄牛♀）为研究对象。试验使用的百脉根均购自市场，为优质百脉根。
1.2 试验设计
试验期间肉牛日粮组成及营养水平见表1，符合NY/T 815—2004《肉牛饲养标准》要求。将30头肉牛随机分为3组，每组10头。对照组饲喂基础日粮，处理1饲喂配方中添加了占苜蓿干物质总量2%的百脉根，处理2饲喂配方中添加了占苜蓿干物质总量4%的百脉根，试验期为90 d。
表1 各组日粮配方及营养水平（干物质基础） |
| 项目 | 对照组 | 处理1 | 处理2 | |
|---|---|---|---|---|
| 日粮 组成/% | 玉米 | 42.40 | 41.60 | 39.44 |
| 麦麸 | 2.90 | 2.80 | 2.66 | |
| 豆粕 | 8.20 | 10.40 | 14.41 | |
| 食盐 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | |
| 预混料 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | |
| 玉米青贮 | 35.00 | 35.70 | 35.99 | |
| 紫花苜蓿 | 10.00 | 8.00 | 6.00 | |
| 营养水平 | 肉牛生长净能/（MJ/kg） | 42.51 | 41.25 | 42.51 |
| 粗蛋白/% | 18.53 | 18.17 | 18.23 | |
| 粗脂肪/% | 5.20 | 5.54 | 4.99 | |
| 粗纤维/% | 13.17 | 12.97 | 13.02 | |
| 粗灰分/% | 4.64 | 4.57 | 4.77 | |
| 钙/% | 0.46 | 0.49 | 0.52 | |
| 磷/% | 0.21 | 0.19 | 0.26 | |
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1.3 测定指标及方法
1.3.1 瘤胃发酵参数
试验最后1 d采集瘤胃液，分别于晨饲前以及晨饲后3、6、9和12 h采用口腔导管法采集瘤胃液，弃去最初50 mL瘤胃液 （避免唾液的影响），4层纱布过滤，分装于15 mL离心管-20 ℃保存，用于检测瘤胃pH、瘤胃总氮浓度、氨态氮浓度（NH3-N）、瘤胃尿素氮浓度和瘤胃蛋白氮浓度等瘤胃内发酵参数指标。瘤胃pH通常使用便携式pH计进行测定。瘤胃总氮浓度采用凯氏定氮法测定：采集瘤胃内容物样本，经预处理、干燥后，置于凯氏定氮仪中；通过高温消解使样品中的氮元素转化为氨态氮，再采用滴定法或其他定量方法测定氨态氮含量，进而计算得到样品总氮量。氨态氮（NH3-N）浓度通过蒸馏法[5]测定：从瘤胃内容物中提取部分液体，将其与强碱反应使氨气释放，然后通过蒸馏，收集氨气并在接收液中吸收，最后通过酸碱滴定法测定氨的含量。瘤胃尿素氮浓度通过使用尿素酶将尿素分解为NH3和二氧化碳，然后根据上述氨态氮浓度的测定方法，测定分解后产生的NH3含量。瘤胃蛋白氮浓度测定通常使用硫酸铜和氢氧化钠溶液沉淀蛋白质，按照凯氏定氮法测定沉淀物氮含量。
1.3.2 瘤胃细菌含量
瘤胃细菌含量的测定时间为试验结束当月的最后1 d晨饲前。采集时采用瘤胃穿刺针。瘤胃细菌含量，测定主要采用培养法。使用瘤胃穿刺针直接从瘤胃中采集瘤胃液，用无菌生理盐水按1∶10的比例进行稀释，8 000 r/min离心10 min，去除上清液，将细菌沉淀分别接种在以下培养基进行培养：总活菌数通过在通用培养基上进行厌氧培养并计数菌落来估算；蛋白质降解细菌、纤维素降解细菌和淀粉降解细菌则分别使用含有特定蛋白质、纤维素或淀粉作为唯一碳源的选择性培养基进行培养，通过观察菌落生长情况或特定酶活性来评估其数量和活性。
1.4 数据处理
试验数据使用Excel 2019软件进行初步整理。利用SPSS 26.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 百脉根对瘤胃pH的影响
由图1可知，肉牛瘤胃pH随着消化时间的推移，呈先下降后上升的趋势，在采食3 h后 pH降至最低。处理2的pH较处理1和对照分别高2.4%、3.1%。说明添加百脉根能够影响瘤胃pH，添加量越多pH越高。
2.2 百脉根对瘤胃总氮的影响
由图2可知，随着消化时间的推移，肉牛瘤胃总氮浓度均呈先升高后降低的趋势，这符合反刍动物的消化规律。其中，在采食后3～9 h，处理1、处理2的总氮浓度相较于对照组略低，且上升和下降趋势比较平缓，说明日粮中添加百脉根能降低瘤胃总氮浓度，且有助于稳定总氮的消化与吸收进程。
2.3 百脉根对瘤胃NH3-N的影响
由图3可知，采食后各组肉牛瘤胃的NH3-N浓度快速升高，后持续下降趋于平缓。除采食3 h外，其余时间点对照组的NH3-N浓度在11.88～16.38 mg/100 mL，处理1、处理2的NH3-N浓度在13.03～14.46 mg/100 mL、12.80～14.52 mg/100 mL。说明日粮中添加百脉根降低了NH3-N浓度，且有助于维持NH3-N浓度的相对稳定。
2.4 百脉根对瘤胃尿素氮的影响
由图4可知，各组肉牛瘤胃的尿素氮浓度在采食后开始下降，然后逐渐上升。3组肉牛瘤胃的尿素氮浓度差异较小。说明百脉根对肉牛瘤胃尿素氮浓度影响较小。
2.5 百脉根对瘤胃蛋白氮的影响
由图5可知，采食后肉牛瘤胃液蛋白氮浓度呈先升高后逐渐降低趋于平缓的趋势。其中对照组肉牛瘤胃液蛋白氮浓度在采食后3～6 h均高于处理1、处理2。说明百脉根有助于降低瘤胃液中蛋白氮的含量。
2.6 百脉根对瘤胃细菌数量的影响
由表2可知，添加百脉根对瘤胃内的细菌影响强弱为蛋白质降解菌>纤维素降解菌>总活菌>淀粉降解细菌数。百脉根对肉牛瘤胃蛋白质降解细菌的影响最大，处理1、处理2的瘤胃蛋白质降解细菌量明显低于对照组（P<0.05）。说明百脉根能够特异性地抑制瘤胃中蛋白质降解菌的生长和活性，从而减少蛋白质的降解，提高蛋白质的利用率。
表2 瘤胃内细菌数量的变化 |
| 项目 | 对照组 | 处理1 | 处理2 |
|---|---|---|---|
| 蛋白质降解菌/（×108 CFU/mL） | 10.97±1.89 a | 6.84±0.87 b | 5.45±0.73 b |
| 纤维素降解菌/（×107 CFU/mL） | 5.86±1.45 a | 4.87±0.67 a | 4.54±0.36 a |
| 淀粉降解菌/（×108 CFU/mL） | 11.22±1.13 a | 10.89±0.75 a | 10.42±1.12 a |
| 总活菌/（×109 CFU/mL） | 7.65±1.18 a | 6.43±0.98 a | 6.24±0.99 a |
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3 结论与讨论
3.1 百脉根对瘤胃发酵参数的影响
百脉根富含蛋白质、可溶性碳水化合物、矿物质和维生素等营养物质，其较高的糖含量可以为瘤胃微生物提供充足的能量来源，促进其快速生长和繁殖；丰富的蛋白质含量则可为微生物提供合成自身蛋白质所需的氨基酸[5-6]。本研究发现，添加百脉根能够影响瘤胃pH，降低了瘤胃总氮、NH3-N和蛋白氮浓度，表明添加百脉根对肉牛瘤胃发酵参数的影响主要体现在改善瘤胃氮代谢方面。首先，百脉根提供的可溶性碳水化合物可快速发酵产生挥发性脂肪酸，为瘤胃微生物提供能量，促进其利用氨基酸合成自身蛋白质，从而有效地提高了瘤胃微生物蛋白的合成效率，降低了NH3-N的生成和积累[7]。瘤胃氮代谢的改善可以提高饲料中氮的利用效率，减少氮的浪费和环境污染。同时，瘤胃微生物蛋白合成的增加为肉牛提供更多的优质蛋白来源，从而提高肉牛的生产性能。综上，百脉根通过改善瘤胃氮代谢，提高了饲料利用效率和肉牛生产性能，是一种应用前景广泛的优质饲料。
3.2 百脉根对瘤胃细菌含量的影响
瘤胃微生物之间的相互作用有助于维持瘤胃微生态平衡，防止有害微生物过度繁殖，以保证瘤胃功能的正常发挥。本研究结果表明，添加百脉根对不同类型细菌的影响程度有所不同，影响最明显的是蛋白质降解细菌，其次是纤维素降解菌、总活菌数，最后是淀粉降解菌。说明添加适量的百脉根可以抑制蛋白质降解菌的生长，降低日粮蛋白质在瘤胃内的过度降解，从而提高蛋白质的利用效率。因此，合理控制百脉根的添加量，并结合其他饲料成分和饲养管理措施，可最大程度地发挥百脉根的营养价值，同时维持瘤胃微生态平衡，促进动物健康和生产性能的提高。
综上，本文探究了肉牛全混合日粮中添加不同水平百脉根对其瘤胃内环境的影响，结果表明，添加百脉根能够影响瘤胃pH，降低瘤胃总氮、NH3-N和蛋白氮浓度，并能够特异性地抑制瘤胃中蛋白质降解细菌的生长和活性，从而减少瘤胃蛋白质的降解，提高蛋白质的利用率。表明合理添加百脉根具有调节瘤胃微生态平衡、改善瘤胃发酵环境的潜力。