饲喂高谷物日粮导致反刍动物瘤胃酸中毒已受到人们广泛的关注和研究,但高谷物日粮对反刍动物后肠健康的影响仍不清楚。为此,本论文首先通过体外发酵法对比了瘤胃和结肠微生物对不同精粗比饲料的发酵能力;在此基础上,通过动物试验研究了饲喂高谷物日粮对山羊瘤胃和结肠微生物发酵、微生物区系及上皮形态结构的影响。论文共分为三个部分。1.体外比较不同比例精料对山羊瘤胃与结肠微生物发酵的影响本试验旨在比较瘤胃和结肠微生物发酵不同精粗比日粮的能力。试验采用体外发酵技术,以山羊瘤胃液及结肠内容物为接种物,研究了其发酵含0%、35%和60%精料的底物的能力。结果显示:随发酵底物中精料比例的升高,瘤胃和结肠微生物菌群的总产气量升高(P<0.05)。但在相同发酵底物条件下,瘤胃微生物组的产气量始终高于结肠组的产气量;各结肠组发酵液中乙酸、丙酸、戊酸和总VFA的浓度显著低于瘤胃组(P<0.05),结肠组的乙丙比均显著高于瘤胃组(P<0.01)。随精料比例的提高,结肠组中的异戊酸浓度显著低于瘤胃组(P<0.001),丁酸产量显著高于瘤胃组((P<0.001)。结肠组发酵液中丁酸百分比始终高于瘤胃组(P<0.001),丙酸百分比始终低于瘤胃组(P<0.001)。全粗料组(A0组)(P=0.214)结肠和瘤胃发酵液的pH值差异不显著;当精料比例为35%时,结肠和瘤胃发酵液pH值差异显著(P<0.05);当精料比例为60%时,结肠和瘤胃接种物组间的发酵液pH值差异不显著。在精料比例为35%和60%时,瘤胃两组之间发酵液pH值差异不显著,但结肠两组间发酵液pH值差异显著(P<0.05)。结果说明,不同精料比例对结肠和瘤胃微生物发酵的影响不同,结肠和瘤胃的微生物发酵模式存在差异。2.高谷物日粮对山羊瘤胃微生物发酵、微生物区系及上皮形态结构的影响本试验旨在研究高谷物日粮对山羊瘤胃发酵、瘤胃上皮微生物菌群组成以及上皮形态结构的影响。试验选用12头装有永久性瘤胃瘘管的公山羊,随机分为饲喂干草的粗料组(n = 6)以及饲喂65%谷物的高谷物组(n = 6),在试验期的第50天屠宰,采集瘤胃液,测定发酵参数;采集瘤胃上皮,监测瘤胃上皮微生物菌群、形态结构及炎症细胞因子的变化。结果表明,饲喂高谷物日粮导致山羊瘤胃pH值降低、瘤胃内容物中总短链脂肪酸和LPS的浓度升高、瘤胃上皮微生物菌群的组成发生显著变化。与干草组相比,高谷物组山羊瘤胃上皮中普雷沃氏菌属和unclassified Clostridiales(P<0.05)的百分比显著升高,Shuttleworthia(P=0.026)、unclassified Ruminococcaceae、纤维杆菌属和unclassifiedNeisseriaceae的相对丰度显著降低(P<0.05)。高谷物组山羊的瘤胃上皮的角质层脱落,上皮细胞出现细胞核、线粒体降解并且细胞间紧密连接密度降低。高谷物日粮显著上调细胞因子IL-1β和IL-6mRNA的相对表达量。结果说明,饲喂高谷物日粮导致山羊瘤胃过度发酵和瘤胃上皮微生物菌群结构紊乱,上皮形态结构被破坏,暗示高谷物日粮潜在影响瘤胃上皮健康。3.高谷物日粮对山羊结肠微生物发酵、微生物区系及黏膜形态结构的影响本研究旨在探究高谷物日粮对山羊结肠黏膜微生物区系组成以及黏膜形态结构改变的影响。试验选取12头公山羊,随机分为2组,分别为饲喂干草的粗料组(n = 6)以及饲喂65%谷物的高谷物组(n = 6)。结果表明,高谷物组山羊结肠pH值显著降低(P=0.003)、结肠内容物中总短链脂肪酸和LPS的浓度显著升高(P<0.05)。PCoA结果显示,高谷物日粮组与干草组结肠黏膜菌群存在显著差异;较干草组比较,高谷物日粮组结肠黏膜菌群中Blautia属的丰度显著升高(P=0.006),芽孢杆菌、肠球菌属和乳球菌属的丰度显著降低(P<O.05)。饲喂高谷物日粮的山羊结肠上皮出现塌陷、细胞间紧密连接破坏和细胞线粒体损伤。较干草组比较,高谷物组山羊结肠黏膜中IL-2和IFN-γ的mRNA相对表达量显著升高(P<0.05)。结果说明:饲喂高谷物日粮导致山羊结肠过度发酵,黏膜微生物区系结构紊乱,诱发黏膜炎症及结构损伤。