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日粮中的非纤维性碳水化合物(NFC)和中性洗涤纤维(NDF)是反备动物营养的重要组成部分,虽然不同NFC/NDF比例日粮在奶牛生产上的应用已有报道,但对泌乳后期奶牛生产的影响研究较少,且其对瘤胃发酵参数和细菌微生物区系在体外发酵中的动态变化及关联性更是尚无研究。本试验通过饲喂不同NFC/NDF比例日粮,检测其对泌乳后期奶牛生产性能、血液生化指标和抗氧化指标的影响。此外,本试验通过体外发酵,研究不同NFC/NDF比例日粮下瘤胃发酵参数和细菌微生物区系在体外发酵中的动态变化。本试验分为两个部分:试验一:采用3×3拉丁方设计,根据胎次(2.00±0.22)、泌乳时间(202.53 ± 17.13 d)和泌乳量(24.47±1.27 kg/d),选取18头中国荷斯坦奶牛,随机分成3组,每组6头奶牛。试验奶牛分别饲喂NFC/NDF比例为1.38(A)、1.19(B)、1.08(C)的3种日粮,分3个阶段进行,每个阶段试验28 d,分别于第14、21、28天记录采食量和产奶量并采集奶样(50 mL),第28天采集血样(10 mL)。结果显示,和A组相比,B组的血清总抗氧化能力(T-AOC)显著升高(P<0.05),丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05),但产奶量、乳成分和血液生化指标无显著差异(P>0.05)。结果表明:泌乳后期适当降低日粮NFC/NDF比例对奶牛生产性能和血液生化指标无显著影响,日粮NFC/NDF比例为1.19时可显著增强奶牛血清中抗氧化能力,减少丙二醛的产生,有利于维持奶牛健康生产。试验二:以3种不同NFC/NDF比例的全混合日粮(1.38(A)、1.19(B)、1.08(C))为底物进行体外发酵。第2、4、6、12、18、24、36和48小时分别测定体外产气量(GP);第6、12、24和48小时分别测定发酵液pH值,并迅速采集发酵液用于测定乳酸、氨态氮(NH3-N)、微生物蛋白(MCP)、挥发性脂肪酸(VFA)和细菌16S rRNA基因测序分析。结果显示,GP、pH、MCP、NH3-N、丙酸、异戊酸和乙酸/丙酸受日粮NFC/NDF比例、发酵时间以及二者交互作用的影响(P<0.05),总挥发性脂肪酸、乙酸和戊酸受发酵时间以及交互作用的影响(P<0.01),而乳酸、丁酸和异丁酸仅受发酵时间的显著影响(P<0.001)。16S rRNA基因高通量测序分析表明,菌群多样性不受日粮NFC/NDF比例的影响(P>0.05),但受发酵时间的显著影响(P<0.001)。菌群丰富度不仅受发酵时间的显著影响(P<0.001),还受日粮NFC/NDF比例和发酵时间交互作用的显著影响(P<0.05)。在门水平上,不同日粮NFC/NDF比例之间菌群的相对丰度无显著差异(P>0.05);但菌群的相对丰度受发酵时间的显著影响(P<0.001),相对丰度超过1%的核心菌群的优势地位不发生改变。在属水平,优势细菌的相对丰度不受日粮NFC/NDF比例的影响(P>0.05),但受发酵时间的显著影响(P<0.001),其中部分细菌的优势地位发生改变。未分类的RF16和未分类的Christensenellaceae的相对丰度随发酵时间逐渐降到1%以下,而Oribacterium和巨球形菌的相对丰度从低于1%逐渐增加到10%以上,小杆菌属、丁酸弧菌、厌氧弧菌和新月形单胞菌也逐渐增加到1%以上。此外,普雷沃氏菌和丁酸弧菌还受交互作用的影响(P>0.05)。Pearson相关性分析显示,解琥珀酸菌与GP、TVFA、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸显著负相关(-r>0.9,P<0.001);Oribacterium与GP、MCP和异戊酸显著正相关(r>0.9,P<0.001);巨球形菌与TVFA、丙酸、丁酸和戊酸显著正相关(r>0.9,P<0.001),与乙酸/丙酸显著负相关(-r>0.9,P<0.001)。此外,还存在大量未分类的细菌与瘤胃发酵参数密切相关。结果表明:本试验揭示了瘤胃发酵参数和细菌微生物区系的动态变化和差异,发现瘤胃发酵代谢与细菌之间存在一些显著的相关性,但部分菌群的分类和功能有待进一步研究。以上结果表明,泌乳后期适当降低日粮NFC/NDF比例对奶牛生产性能和血液生化指标无显著影响,日粮NFC/NDF比例为1.19时可显著增强奶牛抗氧化能力,有利于奶牛健康。GP、pH、MCP、NH3-N、丙酸、异戊酸和乙酸/丙酸等发酵参数受日粮NFC/NDF比例的显著影响,而菌群多样性和组成不受日粮NFC/NDF比例的影响。Pearson相关性分析显示瘤胃发酵代谢与一些细菌之间存在显著的相关性。