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胃肠道菌群对反刍动物宿主的健康和免疫至关重要。许多研究通过肠-肾轴、脑-肠轴、肝-肠轴等多个途径将胃肠道微生物与宿主健康联系在一起。饲养方式对胃肠道微生物也有显著的影响,但是观察前人研究大多停留在饲养方式对低海拔反刍动物胃肠道菌群多样性和组成的变化,很少通过宏基因组测序深入了解对菌群功能的影响。本研究在西藏尼玛县挑选50只新生藏山羊进行试验,将试验动物随机分为两组(n=25),分别采用放牧和舍饲的饲养方式饲喂365天后,从每个饲喂组随机挑选5只藏山羊进行屠宰,采集血清、背最长肌、胃肠道组织和内容物等相关样品,从血清生化指标,背最长肌脂肪酸含量,胃肠道组织形态以及胃肠道微生物碳水化合物基因,甲烷代谢基因,抗生素抗性基因等角度全面探究饲养方式(放牧和舍饲)对藏山羊的影响,主要研究结果如下:1.舍饲组(2.34±0.08kg)和放牧组(2.31±0.05kg)的藏山羊出生重没有差异(P>0.05),但是舍饲组屠宰重(21.84±1.14kg)显著高于放牧组(14.7±0.94kg)(P<0.05)。舍饲组血清中与蛋白质和能量吸收有关的白蛋白和葡萄糖的浓度同样显著高于放牧组(P<0.05);舍饲组还显著提高了血清无机离子指标中的磷、镁含量(P<0.05),但对血清免疫球蛋白等免疫指标没有影响(P>0.05)。说明:与放牧相比,舍饲提高了藏山羊的生长速率和营养吸收能力,但是从血清免疫指标来看,两组无显著差别。2.舍饲组藏山羊的肌间脂肪含量显著增加(P<0.05);同时放牧组背最长肌总脂肪酸和多不饱和脂肪酸(PUFA)显著高于舍饲组(P<0.05)。说明:放牧山羊的肉质营养价值尤其是PUFA更高,但是肌间脂肪含量偏低。3.与舍饲组相比,放牧组显著降低了瘤胃绒毛高度(P<0.05),但是提高了瘤胃绒毛宽度和角质层厚度(P<0.05);小肠组织形态方面,放牧组十二指肠绒毛高度/隐窝深度(V/C)和肌层厚度显著高于舍饲组(P<0.05);盲肠和结肠组织MUC2蛋白表达量没有显著差异(P>0.05)。说明:放牧山羊粗饲料的摄入加强了瘤胃对牧草的物理机械消化作用,同时提高了十二指肠的营养吸收能力。4.放牧组和舍饲组的瘤胃微生物群落多样性显著高于结肠和盲肠(P<0.05),同一隔室肠腔微生物群落多样性显著高于粘膜(P<0.05)。与放牧组相比,舍饲组显著降低了瘤胃微生物多样性,提高了后肠微生物多样性(P<0.05)。微生物组成方面,在瘤胃中,Methanobrevibacteria在舍饲组显著富集(P<0.05),Alistipes在放牧组显著富集(P<0.05),二者在Network图中是竞争抑制关系。在结肠和盲肠中,Prevotella在舍饲组富集(P<0.05),而Clostridium在放牧组富集(P<0.05)。微生物功能方面,在瘤胃中,甲烷代谢途径以及相关酶在舍饲组显著富集(P<0.05),纤维素代谢相关酶基因在放牧组显著富集(P<0.05)。在盲肠和结肠中,抗生素抗性基因以及植物细胞壁降解酶相关基因在舍饲组显著富集(P<0.05),而与DNA复制、修复以及杆菌肽等免疫相关基因在放牧组显著富集(P<0.05)。说明:舍饲藏山羊因为高谷物饲粮的摄入,瘤胃微生物主要参与淀粉等可消化碳水化合物的降解,结构性碳水化合物则主要在后肠被利用。而放牧山羊与传统反刍动物类似,瘤胃微生物主要参与纤维素的降解,后肠微生物则更多的参与宿主免疫。综上所述,饲养方式对藏山羊生长发育、机体免疫、肉品质、胃肠道组织以及微生物区系均有显著影响,这将为高原牧区家畜的科学高效养殖提供重要参考。同时瘤胃和后肠微生物功能的研究表明,胃肠道微生物对于维持机体免疫,尤其是对于生活在高原极端环境下的放牧家畜至关重要。