2020年，内蒙古、新疆、甘肃和河南等肉羊主产区肉羊存栏量占全国肉羊存栏量的46.92%[1]。肉羊主产区的养殖主要集中在牧区且以放牧补饲为主，主要涉及繁殖母羊的养殖[2]。牧区每年要经历长达7个月的冷季和枯草期，而母羊在冷季大多处于妊娠期[3]，摄入的能量需要维持母羊自身的消耗，支撑放牧时游走的消耗以及胎儿生长发育所需，抵抗外界的寒冷环境，保持机体稳态[4]。巨大的能量消耗加上春冬季放牧母羊无法摄入足够的能量，导致母羊出现失重掉膘的情况[5]。冬春季节放牧会造成羊对草原过度啃食，致使草原返青期延后，严重破坏了草原生态环境[6]，饲养方式由放牧转变为舍饲是解决上述问题的有效办法。但随着饲养方式转变，养殖成本也会随之增加。因此，在保证妊娠母羊正常生产的前提下，降低母羊饲养成本是目前需要解决的问题。本试验通过对比不同能量水平日粮下戈壁短尾羊生长性能、血清生化指标、瘤胃发酵参数和瘤胃微生物区系的区别，探寻一种适合肉羊主产区的妊娠母羊低能量日粮，为妊娠母羊春冬季低成本舍饲提供参考依据。1材料与方法1.1试验设计与日粮选取60只月龄、体况、体重（43.64±2.19） kg的健康妊娠期戈壁短尾羊，随机分为3组，每组4个重复，每个重复5只羊。各组妊娠母羊分别饲喂不同能量水平的日粮。对照组日粮的代谢能为7.98 MJ/kg；试验1组日粮的代谢能为6.37 MJ/kg；试验2组日粮的代谢能为4.77 MJ/kg。试验各组日粮根据《肉羊饲养标准》（NY/T 816—2004）配制，试验日粮组成及营养水平见表1。试验期60 d，其中预试期15 d，正式试验期45 d。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.T001表1试验日粮组成及营养水平项目对照组试验1组试验2组原料组成/%玉米25.0022.5012.10玉米秸秆35.0063.0086.20棉粕3.507.000豆粕3.006.500菜粕1.5000糖蜜3.0000米糠粕15.0000统糠9.0000膨润土1.4000盐0.8000膨化尿素000.70石粉1.8000预混料1.001.001.00合计100.00100.00100.00营养水平代谢能/(MJ/kg)7.986.374.77干物质/%88.8787.5988.84粗蛋白/%10.0710.0410.04粗脂肪/%5.144.965.02中性洗涤纤维/%28.4230.0729.88酸性洗涤纤维/%15.3416.8916.32粗灰分/%7.137.127.08钙/%0.980.240.12磷/%0.670.320.10注：1.预混料为每千克日粮提供：Cu 18.0 mg、Mn 40.0 mg、Zn 60.0 mg、I 0.75 mg、Se 0.30 mg、Co 0.30 mg、VA 85 000 IU、VD3 25 000 IU、VE 400 mg。2.营养水平中代谢能为计算值，其余均为实测值。1.2饲养管理各试验组戈壁短尾羊全程舍饲，限制饲喂量，每只试验羊饲喂量为1.58 kg/d（干物质采食量为1.4 kg/d）。试验期内各组饲养环境及饲养管理均保持一致，保证羊舍清洁，饮水充足。1.3测定指标及方法1.3.1生长性能在试验正式期开始和结束当天晨饲前对试验羊只进行空腹称重，计算平均日增重。平均日增重=(末重-初重)/试验天数(1)1.3.2血清生化指标试验最后1 d晨饲前，从各组中随机选取6只试验羊，颈静脉采血，使用真空采血管采集20 mL血液，3 000 r/min离心15 min得到血清，-20 ℃保存。使用NSA-300型全自动生化分析仪测定血清样品生化指标，包括总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）尿素氮（BUN）、葡萄糖（GLU）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TCHO）、谷草转氨酶（AST）和谷丙转氨酶（ALT）。1.3.3瘤胃液的采集与检测试验最后1 d晨饲前，从各组中随机选取6只试验羊，口腔采集瘤胃液，每只羊采集50 mL，经四层无菌纱布过滤、测定pH值后进行分装。一部分在离心机中4 000 r/min离心20 min，取上清液加入偏磷酸，-20 ℃保存，用于测定氨态氮和菌体蛋白含量；另一部分分装于5 mL冻存管中，放入液氮速冻，带回实验室后-80 ℃保存，用于测定瘤胃微生物区系。1.3.3.1瘤胃发酵参数瘤胃液pH值采用便携式pH计（PHB-5型笔式pH计）现场进行测定，瘤胃液氨态氮（NH3-N）含量采用比色法进行测定，瘤胃液菌体蛋白（BCP）采用考马斯亮蓝比色法测定。1.3.3.2瘤胃微生物区系采用CTAB法提取瘤胃液样本中的总DNA，稀释后作为模板，使用带有条形码的特异引物：515F-806R进行16S V4区域的扩增。所有的PCR反应均使用新英格兰生物实验室公司生产的Phusion®High-Fidelity PCR Master Mix。将得到的混合PCR产物用德国Qiagen公司的凝胶提取试剂盒进行纯化。使用美国Illumina生产的TruSeq® DNA PCR-Free试剂盒进行测序基因组文库的构建，经Qubit@ 2.0荧光计和Agilent 2100生物分析仪检测合格，在Illumina NovaSeq平台上进行测序并进行数据的处理及相关分析。1.4数据统计与分析试验所得数据采用Excle初步计算和处理，SAS 9.2统计软件中的GLM模型进行单因素方差分析。结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著，P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊生长性能的影响（见表2）由表2可知，试验2组羊的末重、平均日增重及料重比极显著低于对照组、试验1组（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.T002表2不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊生长性能的影响项目初重/(kg/只)末重/(kg/只)平均日增重/[g/(只·d)]全期平均采食量/[kg/(只·d)]料重比P值0.890.010.010.650.01对照组43.69±2.1047.48±1.74A84.22±3.61A1.58±0.0118.76±2.32A试验1组43.53±2.1943.76±1.25A5.12±1.89A1.59±0.28310.55±32.74A试验2组43.72±1.9538.60±1.15B-113.78±3.84B1.58±0.21-13.89±0.76B注：同列数据肩标不同小写字母表示差异显著（P0.05），不同大写字母表示差异极显著（P0.01），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；表3~表5与此同。2.2不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊血清生化指标的影响（见表3）由表3可知，试验1组和试验2组羊血清ALB含量显著低于对照组（P0.05），BUN含量极显著低于对照组（P0.01）。试验2组羊血清ALT活性显著高于其他组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.T003表3不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊血清生化指标的影响项目TP/(g/L)ALB/(g/L)BUN/(mmol/L)GLU/(mmol/L)TG/(μmol/L)TCHO/(μmol/L)AST/(U/L)ALT/(U/L)P值0.060.020.010.070.740.820.250.05对照组69.22±7.2826.82±1.70a6.55±1.28A2.31±0.730.50±0.301.86±0.2393.85±3.8216.50±5.55b试验1组61.21±3.9624.46±1.60b2.90±1.68B2.10±0.880.62±0.521.76±0.2786.01±2.1214.21±4.68b试验2组60.78±7.5424.23±1.25b1.81±0.49B1.98±0.400.68±0.421.83±0.37104.55±1.9621.70±4.49a2.3不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊瘤胃发酵参数的影响（见表4）由表4可知，与对照组相比，试验1组和试验2组羊瘤胃的氨态氮含量极显著降低（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.T004表4不同能量水平日粮对戈壁短尾羊瘤胃发酵参数的影响项目pH值氨态氮/(g/100 L)菌体蛋白/(g/100 L)P值0.060.010.31对照组6.94±0.0112.92±2.45A101.57±4.94试验1组7.05±0.045.81±0.99B95.72±2.78试验2组7.03±0.096.32±1.48B102.07±31.622.4不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊瘤胃微生物区系的影响2.4.1瘤胃微生物Alpha多样性指数（见表5）由表5可知，试验1组羊瘤胃Observed_species和Shannon指数显著高于其他组（P0.05），Chao指数显著高于试验2组（P0.05），Ace指数极显著高于试验2组（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.T005表5瘤胃微生物Alpha多样性指数项目Observed_speciesShannonSimpsonChaoAceP值0.040.050.070.020.01对照组1 993.83±48.29b8.23±0.30b0.98±0.012 139.93±61.41ab2 156.23±59.32AB试验1组2 115.50±29.23a8.69±0.06a0.99±0.002 239.52±48.55a2 264.83±41.10A试验2组1 901.17±146.78b8.22±0.28b0.99±0.002 050.66±160.06b2 064.97±160.01B2.4.2不同能量水平日粮下戈壁短尾羊瘤胃微生物PcoA分析（见图1）由图1可知，主成分1（PC1）的贡献率为46.54%，主成分2（PC2）的贡献率为16.33%。试验1组与试验2组羊瘤胃微生物组成较对照组差异明显；试验1组和试验2组之间差异较小。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.F001图1不同能量水平日粮下戈壁短尾羊瘤胃微生物PcoA分析2.4.3不同能量水平日粮对戈壁短尾羊瘤胃微生物门水平菌群结构的影响（见表6、图2）由表6、图2可知，试验1组与试验2组羊瘤胃的拟杆菌门和疣微菌门的相对丰度极显著高于对照组（P0.01），厚壁菌门的相对丰度显著低于对照组（P0.05），试验1组羊瘤胃蓝藻菌门的相对丰度显著高于试验2组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.T006表6不同能量水平日粮对瘤胃微生物门级别前十占比的影响项目对照组试验1组试验2组P值拟杆菌门（Bacteroidota）52.00±5.20B57.10±2.70A58.61±1.82A0.01厚壁菌门（Firmicutes）33.00±6.30a25.50±3.51b28.12±2.61b0.03变形菌门（Proteobacteria）6.12±5.516.62±3.143.12±1.210.25疣微菌门（Verrucomicrobiota）1.12±0.10B2.81±1.12A2.12±0.60A0.01纤维杆菌门（Fibrobacterota）0.91±0.211.21±0.621.31±0.600.35未知细菌（unidentified_Bacteria）1.21±0.111.50±0.411.51±0.230.27螺旋菌门（Spirochaetota）0.91±0.310.91±0.420.89±0.310.75纤细菌门（Gracilibacteria）0.31±0.040.21±0.010.31±0.030.78蓝藻菌门（Cyanobacteria）0.31±0.01b0.71±0.03a0.51±0.02ab0.03放线菌门（Actinobacteriota）0.62±0.030.41±0.010.03±0.010.07注：同行数据肩标不同小写字母表示差异显著（P0.05），不同大写字母表示差异极显著（P0.01），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；表7与此同。%10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.F002图2瘤胃微生物门水平菌群结构2.4.4不同能量水平日粮对戈壁短尾羊瘤胃微生物属水平菌群结构的影响（见图3、表7）由图3、表7可知，试验1组和试验2组羊瘤胃理研菌属相对丰度极显著高于对照组（P0.01），丹毒丝菌属UCG-002相对丰度极显著低于对照组（P0.01），普雷沃氏菌属相对丰度显著低于对照组（P0.05）；试验1组羊瘤胃未鉴定菌属F082相对丰度极显著高于其他组（P0.01），拟杆菌属相对丰度极显著低于其他组（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.F003图3瘤胃微生物属水平菌群结构10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.002.T007表7不同能量水平日粮对瘤胃微生物属级别前十占比的影响项目对照组试验1组试验2组P值普雷沃氏菌属（Prevotella）25.91±5.11a19.82±5.21b18.42±3.31b0.03理研菌属（Rikenellaceae）6.71±0.61B13.51±3.61A11.71±1.72A0.01琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）3.62±0.040.61±0.040.41±0.010.09丹毒丝菌属UCG-002（Erysipelotrichaceae UCG-002）4.21±0.34A0.61±0.04B0.42±0.03B0.01丝杆菌属（Filobacterium）0.10±0.012.31±0.030.90±0.010.07支原体属（Mycoplasma）2.11±0.012.71±0.021.42±0.080.06解琥珀酸菌属UCG-002（Succiniclasticum UCG-002）2.00±0.062.71±0.261.42±0.010.07未鉴定菌属F082（Unidentified F082）0.4l±0.01B2.33±0.17A0.51±0.03B0.01拟杆菌属（Bacteroides）3.12±0.04A1.12±0.15B3.42±0.02A0.01琥珀酸弧菌科（Succinivibrionaceae）0.31±0.011.21±0.010.32±0.020.13%3讨论3.1不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊生长性能的影响能量是动物机体生命活动的基础，也是机体营养物质代谢的后勤保障，而动物机体生长发育所需的能量主要来源于日粮中的营养物质[7]。研究表明，日粮中能量水平可直接影响肉羊的生产性能[8]。张小强等[9]研究发现，羔羊的日增重会随着日粮中能量的降低而降低。本试验结果显示，戈壁短尾羊的平均日增重随日粮中代谢能的降低而显著降低，且试验2组的平均日增重为负值，极显著低于其他两组，表明当日粮能量为4.77 MJ/kg时，无法维持妊娠母羊冬季最低能量需要；而日粮能量为6.37 MJ/kg时，可以维持妊娠母羊冬季的能量消耗，对母羊的生长发育无负面影响。3.2不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊血清生化指标的影响血清生化指标是反映畜禽机体生理状态的重要指标之一，可以衡量机体代谢水平，为畜禽疾病的诊断及治疗提供一定的参考[10]。血清中ALB和BUN含量越高，表明机体蛋白代谢越强。孙国虎等[11]研究发现，绵羊血清中ALB和BUN含量随着日粮能量的提高基本保持不变。本试验结果显示，戈壁短尾羊妊娠母羊血清中ALB和BUN含量随着日粮能量的降低而显著降低，与上述研究存在差异，可能是因为日粮能量降低后，母羊摄入的能量无法满足机体正常生命活动能量的需要，导致羊摄入的蛋白进入糖异生途径为机体供能，而并未被消化吸收。研究表明，当动物体肝脏受到损伤时，血清中AST和ALT活性会显著增强[12]。本试验结果显示，试验2组羊血清ALT活性显著高于对照组和试验1组，且高于正常范围（5~17 U/L），可能是因为日粮能量过低时，母羊摄入的能量不足以支撑自身消耗和供给胎儿，因此母羊开始调动摄入的蛋白和机体中的蛋白进入糖异生途径，而肝脏是糖异生的主要场所，过度的糖异生导致母羊肝脏受到一定损伤，致使血清中ALT活性升高。表明日粮能量为4.77 MJ/kg时，不仅无法满足母羊自身需要，还会对机体造成一定的损伤。3.3不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊瘤胃发酵参数的影响瘤胃液pH值、NH3-N和菌体蛋白含量可以直观地反映瘤胃内环境的发酵情况，进而反映机体的健康状况[13]。瘤胃液pH值是衡量反刍动物瘤胃内环境变化的重要指标，其正常范围为5.5~7.5[14]。本试验结果显示，3组试验羊瘤胃液pH值均在正常范围内。瘤胃NH3-N和菌体蛋白含量是反映机体蛋白代谢的重要指标，同时也会影响机体的生长发育[15]。张英慧等[16]研究表明，低能组（7 MJ/kg）肉羊全瘤胃NH3-N含量显著高于中能组（8 MJ/kg）和高能组（9 MJ/kg）。本试验结果显示，随着日粮能量水平的降低，瘤胃NH3-N含量显著降低，与上述研究存在差异。可能是因为当母羊摄入能量过低时，需要通过蛋白的糖异生途径为机体提供维持自身生命活动所需的能量，瘤胃微生物所能利用的蛋白随之减少，表明当日粮能量过低时会影响母羊机体正常的蛋白代谢，不利于母羊的生长发育。3.4不同能量水平日粮对舍饲戈壁短尾羊瘤胃微生物区系的影响瘤胃作为反刍动物重要的消化器官，瘤胃中微生物的丰度和组成结构直接影响反刍动物对日粮中营养物质的消化、吸收和利用，而日粮组成的不同是影响瘤胃微生物区系的重要因素之一[17]。Alpha多样性能够直观反映瘤胃菌群的相对丰度和微生物多样性，Observed_species指数、Ace指数和Chao指数越大，表明瘤胃微生物相对丰度越高；Shannon指数越高，Simpson指数越低，表明瘤胃菌群生物多样性越高[18]。本试验中，试验1组羊瘤胃Observed_species、Ace、Chao和Shannon指数显著高于对照组和试验2组，表明适当降低日粮能量水平可以在一定程度上增加瘤胃微生物的相对丰度，增强瘤胃微生物对日粮中营养物质的消化代谢，与Qiu等[19]的试验结果一致。本试验中，试验2组羊瘤胃Observed_species、Ace、Chao和Shannon指数均低于对照组，可能是因为过低的能量水平无法满足母羊自身的能量需求，从而对瘤胃微生物的生命活动起到抑制作用。拟杆菌门和厚壁菌门是反刍动物瘤胃微生物门水平中占比最高的菌门，拟杆菌门相对丰度降低、厚壁菌门相对丰度增加都有助于促进肥胖[20]。Hook等[21]研究表明，厚壁菌门在瘤胃微生物组成中的比例会随着pH值的降低而增加。本试验结果显示，对照组羊瘤胃拟杆菌门的相对丰度极显著低于试验1组和试验2组，厚壁菌门的相对丰度显著高于试验1组和试验2组，与上述研究结论一致，与本试验生长性能和瘤胃液pH值的结论相对应。疣微菌门主要参与机体对外界摄入纤维素的降解作用，日粮中纤维素含量越高，瘤胃微生物中疣微菌门的相对丰度越高[22]。本试验结果显示，试验1组和试验2组羊瘤胃疣微菌门的相对丰度显著高于对照组，可能是因为随着日粮能量的降低，日粮中粗饲料的比例增加，纤维素的含量也随之增加，导致试验1组和试验2组疣微菌门的相对丰度的增加。普雷沃氏菌属是反刍动物瘤胃中数量最多的一类菌属，主要参与机体蛋白质的降解[23]。本试验结果显示，3组母羊瘤胃微生物普雷沃氏菌属的相对丰度均为第一，对照组羊瘤胃普雷沃氏菌属的相对丰度显著高于其他两组，可能是机体摄入的蛋白质部分用于糖异生供能，瘤胃微生物可降解的蛋白质减少所造成。丹毒丝菌属是厚壁菌门下的一类菌属，拟杆菌属是拟杆菌门下的一类菌属。本试验结果显示，对照组羊瘤胃丹毒丝菌属的相对丰度显著高于其他两组，试验1组羊瘤胃拟杆菌属的相对丰度低于试验2组，与厚壁菌门和拟杆菌门的变化情况一致。4结论本试验表明，当日粮能量为4.77 MJ/kg时，会对妊娠母羊机体蛋白代谢和肝功能造成不良影响，进而影响瘤胃内环境稳定和微生物菌群的相对丰度及多样性，表现出失重掉膘等负面情况；当日粮能量为6.37 MJ/kg时，对母羊机体无负面影响。因此，适当降低日粮能量水平，可有效降低北方牧区妊娠母羊冬春季舍饲的饲养成本，提高养殖效益。