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随着养殖业集约化程度的提高,以及生产者对高生产性能和高经济效益的追求,在奶牛生产中大量使用高精料已经成为危害奶牛健康的主要问题,由此导致的奶牛淘汰率升高、寿命缩短等问题日益受到关注。高精料日粮饲喂易引起奶牛发生亚急性瘤胃酸中毒,其发病与微生物菌群的改变息息相关,但相关机制尚不十分明确。本试验旨在通过高精料日粮诱导奶牛发生亚急性瘤胃酸中毒,应用454高通量测序技术研究高精料日粮对奶牛瘤胃微生物区系结构的影响。试验选用4头装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦泌乳奶牛(DIM 90±12d),采用2×2交叉试验设计,试验分两期进行,每期21d,适应期11d,采样期10d。各处理组日粮CP、RDP含量一致,但NE_L、NFC/NDF不同,对照组与高精料组精粗比分别为4:6和7:3。每期第12、17和21天晨饲后0 h、4 h、8 h采集瘤胃液样品,用于测定瘤胃发酵参数,并提取DNA对16S rRNA序列V1-V3区进行454高通量测序。并于每期第21天晨饲后每2 h采集瘤胃液测定pH值,判定是否发生瘤胃酸中毒。结果表明,高精料组奶牛瘤胃pH值低于5.8的持续时间约5.1 h,表明亚急性瘤胃酸中毒诱导成功。与对照组相比,高精料组奶牛瘤胃丙酸、丁酸、戊酸总挥发性脂肪酸和乳酸的浓度显著升高(P<0.05),瘤胃乙丙比显著降低(P<0.05),瘤胃内异常代谢产物内毒素浓度显著升高(P<0.05)。高精料饲喂改变了奶牛瘤胃微生物菌群结构的组成,在门水平上,高精料组奶牛瘤胃变性菌门和拟杆菌门细菌相对丰度显著低于对照组(P<0.05),而厚壁菌门和放线菌门细菌的相对丰度显著高于对照组(P<0.05)。在属水平上,高精料组奶牛瘤胃普雷沃氏菌属、密螺旋体属、厌氧支原体属、Papillibacter、Acinetobacter以及未鉴定细菌如unclassified Lentisphaerae和unclassified bacteria的相对丰度显著降低(P<0.05),而瘤胃球菌属、Atopobium、unclassifled Clostridiales、双歧杆菌属细菌的相对丰度显著升高(P<0.05)。菌群丰度指数(ACE、Chao)和多样性指数(Shannon)表明,饲喂高精料显著降低了(P<0.05)瘤胃微生物菌群的丰度和多样性。上述结果表明,高精料日粮的饲喂改变了奶牛瘤胃的发酵模式,挥发性脂肪酸的积累造成瘤胃pH值的降低。高精料日粮饲喂下,奶牛瘤胃细菌菌群结构发生改变,革兰氏阴性菌(如拟杆菌门细菌)的相对丰度降低,导致瘤胃内异常代谢产物内毒素的累积,可能对动物健康造成危害。