全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１５３８１ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
薛春旭，叶慧敏，冯泮飞，刘军花，毛胜勇．高谷物日粮对山羊小肠发酵、肠道结构和微生物菌群数量的影响研究．草业学报，２０１６，２５（５）：１７５１８３．
ＸＵＥＣｈｕｎＸｕ，ＹＥＨｕｉＭｉｎ，ＦＥＮＧＰａｎＦｅｉ，ＬＩＵＪｕｎＨｕａ，ＭＡＯＳｈｅｎｇＹｏｎｇ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｉｇｈｇｒａｉｎｄｉｅｔｓｏｎｓｍａｌｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，
ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｌｏｒａｉｎｇｏａｔｓ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１６，２５（５）：１７５１８３．
高谷物日粮对山羊小肠发酵、肠道结构和
微生物菌群数量的影响研究
薛春旭，叶慧敏，冯泮飞，刘军花，毛胜勇
（南京农业大学动物科技学院，江苏 南京２１００９５）
摘要：本试验旨在研究高谷物日粮对山羊小肠微生物发酵、上皮组织形态及微生物菌群数量的影响。采用随机区
组实验设计，将１２头山羊随机分为两组，即全干草组（只饲喂粗饲料）和高谷物组（７５％精料和２５％粗饲料混合饲
喂），每组６头，试验期为６周，试验结束后屠宰取小肠内容物及组织样品用于相关分析。结果表明，１）与干草组相
比，饲喂高谷物日粮显著提高了空肠内容物中总挥发性脂肪酸（犘＝０．０１５）、丙酸（犘＝０．００８）、丁酸（犘＝０．００４）、异
丁酸浓度（犘＝０．０３５），降低了乳酸浓度（犘＝０．００８），但对ｐＨ值、乙酸、戊酸、异戊酸浓度及ＬＰＳ含量无显著性影
响（犘＞０．０５）。与干草组相比，饲喂高谷物日粮显著提高了回肠内容物的总挥发性脂肪酸（犘＝０．００７）、丙酸（犘＝
０．０１３）、丁酸（犘＝０．００８）、戊酸（犘＜０．００１）、乳酸浓度（犘＝０．００８）以及脂多糖含量（犘＜０．００１），降低了ｐＨ值（犘＝
０．００５），但对乙酸、异丁酸和异戊酸浓度无显著影响（犘＞０．０５）；２）与干草组相比，高谷物日粮组山羊的十二指肠、
空肠和回肠的绒毛高度和隐窝深度均显著升高（犘＜０．００１）；空肠绒毛高度与隐窝深度的比值显著降低（犘＝
０．０２４）；电镜结果表明，高谷物组空肠和回肠紧密连接受到破坏；３）与干草组相比，高谷物日粮组山羊回肠黏膜中
碱性磷酸酶活性显著提高（犘＜０．０５），但对空肠黏膜中碱性磷酸酶活性无显著影响（犘＞０．０５）；４）ＲｅａｌｔｉｍｅＰＣＲ
定量分析表明，与干草对照组相比，高谷物日粮山羊回肠拟杆菌门１６ＳｒＲＮＡ基因拷贝数显著降低（犘＝０．０３７），厚
壁菌门与拟杆菌门细菌数量比值显著升高（犘＜０．００１），但对厚壁菌门细菌基因拷贝数无显著影响（犘＞０．０５）；空
肠中拟杆菌门基因拷贝数、厚壁菌门基因拷贝数以及厚壁菌门与拟杆菌门细菌数量比值无显著变化（犘＞０．０５）。
结果说明，饲喂高谷物日粮对回肠上皮组织形态及回肠微生物发酵具有显著影响，对其健康可能有不利影响。
关键词：高谷物日粮；小肠；紧密连接；碱性磷酸酶；微生物　　
犜犺犲犲犳犳犲犮狋狅犳犺犻犵犺犵狉犪犻狀犱犻犲狋狊狅狀狊犿犪犾 犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀，犿狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犪犾
狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱犿犻犮狉狅犫犻犪犾犳犾狅狉犪犻狀犵狅犪狋狊
ＸＵＥＣｈｕｎＸｕ，ＹＥＨｕｉＭｉｎ，ＦＥＮＧＰａｎＦｅｉ，ＬＩＵＪｕｎＨｕａ，ＭＡＯＳｈｅｎｇＹｏｎｇ
犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犖犪狀犼犻狀犵犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犖犪狀犼犻狀犵２１００９５，犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｉｇｈｇｒａｉｎ（ＨＧ）ｄｉｅｔｓｏｎｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌｔｉｓ
ｓｕｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｌｏｒａｉｎｔｈｅｓｍａｌｉｎｔｅｓｔｉｎｅｏｆ
ｇｏａｔｓ．Ｔｗｅｌｖｅｇｏａｔｓｗｅｒｅｒａｎｄｏｍｌｙａｌｏｃａｔｅｄｔｏｔｗｏｇｒｏｕｐｓ（６ｉｎｅａｃｈｇｒｏｕｐ）ａｎｄｗｅｒｅｆｅｄａｈａｙ（０％ｇｒａｉｎ）ｏｒ
ＨＧｄｉｅｔ（７５％ｇｒａｉｎ）ｆｏｒ６ｗｅｅｋｓ．Ａｆｔｅｒ６ｗｅｅｋｓｏｆｆｅｅｄｉｎｇ，ｔｈｅｇｏａｔｓｗｅｒｅｓｌａｕｇｈｔｅｒｅｄｔｏｃｏｌｅｃｔｓｍａｌｉｎｔｅｓｔｉ
ｎａｌｄｉｇｅｓｔａａｎｄｔｉｓｓｕｅｆｏｒａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：１）Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｈａｙｇｒｏｕｐ，ＨＧｆｅｅｄｉｎｇｓｉｇ
第２５卷　第５期
Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．５
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
１７５－１８３
２０１６年５月
收稿日期：２０１５０８３１；改回日期：２０１５１１０３
基金项目：国家自然科学基金项目（３１３７２３３９）资助。
作者简介：薛春旭（１９９１），女，天津人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｘｕｅｃｈｕｎｘｕ２０１４＠１６３．ｃｏｍ
通信作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｍａｏｓｈｅｎｇｙｏｎｇ＠１６３．ｃｏｍ
ｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｔｏｔａｌｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄ（犘＝０．０１５），ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ（犘＝０．００８），ｂｕｔｙｒａｔｅ
（犘＝０．００４）ａｎｄｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ（犘＝０．０３５），ｗｈｉｌｅｉｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｌａｃｔｉｃａｃｉｄ（犘＝
０．００８）．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ＨＧｄｉｅｔｆｅｅｄｉｎｇｄｉｄｎｏｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｐＨｏｒｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆａｃｅｔａｔｅ，ｖａｌｅｒａｔｅ，ｉｓｏｖａｌｅｒａｔｅ
ａｎｄＬＰＳｉｎｊｅｊｕｎａｄｉｇｅｓｔａ（犘＞０．０５）；Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｈａｙｇｒｏｕｐ，ＨＧｄｉｅｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆ
ｔｏｔａｌｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄ（犘＝０．００７），ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ（犘＝０．０１３），ｂｕｔｙｒａｔｅ（犘＝０．００８），ｖａｌｅｒａｔｅ（犘＜０．００１），ｌａｃ
ｔｉｃａｃｉｄ（犘＝０．００８）ａｎｄｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｌｅｖｅｌｓ（犘＜０．００１），ｗｈｉｌｅｉｔｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｐＨｖａｌｕｅ（犘＝０．００５）ｉｎ
ｉｌｅａｌｄｉｇｅｓｔａ．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆａｃｅｔａｔｅ，ｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ，ｉｓｏｖａｌｅｒａｔｅｂｅ
ｔｗｅｅｎｔｈｅｈａｙａｎｄＨＧｇｒｏｕｐｓ（犘＞０．０５）．２）Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ，ＨＧｆｅｅｄｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｖｉｌｉｈｅｉｇｈｔａｎｄｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈｉｎｔｈｅｄｕｏｄｅｎｕｍ，ｊｅｊｕｎｕｍａｎｄｉｌｅｕｍｔｉｓｓｕｅ（犘＜０．００１）．Ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｖｉｌｕｓｈｅｉｇｈｔ
ｔｏｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈ（Ｖ／Ｃ）ｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｈｅｊｅｊｕｎｕｍ（犘＝０．０２４）．Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆｊｅｊｕｎｕｍａｎｄ
ｉｌｅｕｍｔｉｓｓｕｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅＨＧｄｉｅｔｄｉｓｐｌａｙｅｄａｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｉｇｈｔｊｕｎｃｔｉｏｎ．３）Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ，
ＨＧｄｉｅｔｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｉｌｅａｌｍｕｃｏｓａ（犘＜０．０５），ｂｕｔｈａｄｎｏｉｎｆｌｕ
ｅｎｃｅｏｎｔｈｅａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｊｅｊｕｎｕｍ ｍｕｃｏｓａ（犘＞０．０５）．４）ＲｅａｌｔｉｍｅＰＣＲａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄ
ｔｈａｔｉｎｉｌｅｕｍｄｉｇｅｓｔａｔｈｅ１６ＳｒＲＮＡｇｅｎｅｃｏｐｉｅｓｏｆＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓｆｒｏｍｔｈｅＨＧｇｒｏｕｐｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒ
ｔｈａｎｆｏｒｔｈｅｈａｙｇｒｏｕｐ（犘＝０．０３７）．ＴｈｅＨＧｇｒｏｕｐｓｈｏｗｅｄａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓｔｏＢａｃｔｅ
ｒｏｉｄｅｔｅｓ（犘＜０．００１），ｗｈｉｌｅｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅ１６ＳｒＲＮＡｇｅｎｅｃｏｐｉｅｓｏｆＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓ（犘＞
０．０５）．Ｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ（犘＞０．０５）ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈａｙａｎｄＨＧｇｒｏｕｐｓ’ｊｅｊｕｎｕｍｄｉｇｅｓｔａｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄ
ｉｎｔｈｅ１６ＳｒＲＮＡｇｅｎｅｃｏｐｉｅｓｏｆＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓａｎｄＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓ，ｏｒｉｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓｔｏＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ．Ｉｎ
ｓｕｍｍａｒｙ，ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｆｅｅｄｉｎｇｇｏａｔｓｈｉｇｈｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆｇｒａｉｎｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｍｏｒ
ｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｌｅａｌｅｐｉｔｈｅｌｉｕｍａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｉｌｅａｌｄｉｇｅｓｔａ，ａｎｄｍａｙｈａｖｅａｎｅｇａｔｉｖｅ
ｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｈｅａｌｔｈｏｆｇｏａｔｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｉｇｈｇｒａｉｎｄｉｅｔ；ｓｍａｌｉｎｔｅｓｔｉｎｅ；ｔｉｇｈｔｊｕｎｃｔｉｏｎ；ａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ；ｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｌｏｒａ
在现代规模化、集约化牛羊养殖过程中，生产者为追求最大程度经济效益，常在动物饲料中使用高比例谷物
原料，但大量使用高谷物日粮在提高动物生产性能的同时，也引发了一些营养代谢疾病如瘤胃酸中毒。近年来，
研究者已对瘤胃酸中毒的致病机制和潜在危害做了大量研究。相关报道显示，瘤胃酸中毒可改变瘤胃微生物菌
群结构与组成［１］，致瘤胃ｐＨ值下降、挥发性脂肪酸（ｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄ，ＶＦＡ）累积，瘤胃内脂多糖（ｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃ
ｃｈａｒｉｄｅ，ＬＰＳ）和生物胺的浓度显著增加［２３］，致瘤胃上皮屏障损伤；同时大量可发酵碳水化合物进入后肠，还可引
发后肠酸中毒［４］。因此，这些结果暗示，长期饲喂高谷物日粮可使反刍动物瘤胃与后肠健康受损。
小肠是动物消化道重要的生理器官，其功能包括两方面：一是接收来自胃初步消化的营养物质，起到容器作
用；二是将初步消化的营养物质进一步消化分解成小分子物质，通过肠黏膜上皮细胞吸收进入血液和淋巴。因
此，维持小肠的正常结构与功能对于动物健康至关重要。我们前期研究发现，饲喂高谷物日粮除影响山羊瘤胃功
能外，瘤胃中未经消化的过量精料进入小肠后，也可能对小肠的生理结构与小肠微生物发酵造成不利影响。然
而，当前该领域的研究工作主要集中于饲喂高谷物日粮对山羊前胃与后肠发酵及其上皮健康的影响，有关高谷物
日粮对山羊小肠消化生理的影响尚不清楚。因此，本研究以山羊为研究对象，探究了高谷物日粮对山羊小肠上皮
形态学变化、碱性磷酸酶活性及微生物菌群的影响，拟进一步丰富人们对高谷物日粮影响动物健康的理论认识。
１　材料与方法
实验于２０１４年１２月到２０１５年３月在南京农业大学动物实验基地进行。
１．１　试验设计
试验选用１２头体重相近、安装有永久性瘤胃瘘管的健康南京本地山羊［（２８．４±３．０）ｋｇ］，单栏饲养，自由饮
水。采用随机区组试验设计，将１２只山羊分为两组，即饲喂全干草组（１００％粗饲料）以及高谷物组（７５％高精
６７１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．５
料＋２５％的粗饲料），每组６头，试验期为６周。饲粮供给量按体重的３．５％计算，预设为１．０５ｋｇ，精料和粗饲料
分开饲喂，每天饲喂两次（分别为８：００和１７：００），每次等量饲喂。干草与高谷物组的饲料原料组成以及营养水
平见表１。
表１　日粮组成与营养水平（犇犕基础）
犜犪犫犾犲１　犐狀犵狉犲犱犻犲狀狋狊犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳狋犺犲犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾犱犻犲狋狊（犇犕犫犪狊犻狊）
项目Ｉｔｅｍ
日粮 Ｄｉｅｔ
干草
Ｈａｙ
高谷物组
Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ
项目Ｉｔｅｍ
日粮 Ｄｉｅｔ
干草
Ｈａｙ
高谷物组
Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ
饲料原料Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（％ ＤＭ） 营养水平Ｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
羊草Ｃｈｉｎｅｓｅｗｉｌｄｒｙｅ ８０．００ １８．００ 净能 Ｎｅｔｅｎｅｒｇｙ（ＭＪ／ｋｇＤＭ） ８．３２ １１．５６
苜蓿干草 Ａｌｆａｌｆａｈａｙ １６．００ ７．００ 粗脂肪Ｃｒｕｄｅｆａｔ（％ ＤＭ） １０．１６ １７．１９
玉米Ｃｏｒｎｐｏｗｄｅｒ ０．００ ２０．００ 粗纤维Ｃｒｕｄｅｆｉｂｅｒ（％ ＤＭ） ３０．１３ １０．１３
小麦 Ｗｈｅａｔｐｏｗｄｅｒ ０．００ ３６．５０ 粗蛋白Ｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎ（％ ＤＭ） １０．１６ １７．１９
豆粕Ｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ ０．００ １５．００ 中性洗涤纤维 Ｎｅｕｔｒａｌｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｉｂｅｒ（％ ＤＭ） ５６．８４ ２２．７５
石粉Ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ０．７０ １．００ 酸性洗涤纤维 Ａｃｉｄｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｉｂｅｒ（％ ＤＭ） ３５．７０ １２．７８
碳酸氢钙Ｃａｌｃｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅｄｉｈｙｄｒａｔｅ １．８０ １．００ 钙Ｃａｌｃｉｕｍ（％ ＤＭ） １．２４ ０．８２
食盐 ＮａＣｌ ０．５０ ０．５０ 磷Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ（％ ＤＭ） ０．５０ ０．５５
预混料Ｐｒｅｍｉｘ １．００ １．００
总计 Ｔｏｔａｌ １００ １００
　净能根据各原料能量计算所得，其余为实测值。Ｎｅｔｅｎｅｒｇｙｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓｅｎｅｒｇｙ，ｗｈｉｌｅｏｔｈｅｒｓａｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｖａｌｕｅｓ．
１．２　样品采集
在实验期第４２天，晨饲前屠宰取十二指肠、空肠和回肠黏膜样，用冰磷酸缓冲液清洗干净后，分成３部分，其
中一部分立即冻存于液氮中，用于碱性磷酸酶活性测定；另一部分用２．５％戊二醛固定，用于扫描和透射电镜观
察；其他部分用４％多聚甲醛固定，用于石蜡切片。屠宰后立即取空肠和回肠内容物，各部分分别混合均匀后，分
别测定内容物ｐＨ值，另取部分按１∶１的重量比与去离子水混合，５０００ｒ／ｍｉｎ下离心１５ｍｉｎ后，取上清液冻存
于－２０℃ 冰箱中用于挥发性脂肪酸、乳酸和ＬＰＳ浓度的测定，ＬＰＳ在分析之前使用Ｌｉ等［５］的方法处理，取１０ｇ
样品转移到无热源的管中，其中包含１０ｍＬ的生理盐水，并且混合均匀，４℃、１３０００ｒ／ｍｉｎ下离心４０ｍｉｎ后，收
集大约２ｍＬ样品，过滤到无热源的玻璃管中，然后１００℃加热３０ｍｉｎ。室温冷却１０ｍｉｎ，存放在－２０℃下待测；
同时取部分内容物冻存于－２０℃冰箱中用于细菌ＤＮＡ提取。
１．３　指标测定及方法
１．３．１　空肠、回肠发酵参数的测定　　采用比色法测定空肠、回肠内容物中乳酸浓度［６］，采用气相色谱法（日本，
ＧＣ１４Ｂ气相色谱仪，色谱柱型号为ＡｇｉｌｅｎｔＪ＆ＷＧＣＣｏｌｕｍｎｓ：３０ｍ×０．３２ｍｍ×０．２５μｍ，柱温１１０℃，气化室
温度１８０℃，检测室温度１８０℃）测定挥发性脂肪酸浓度［７］。ｐＨ值用ｐＨ计（ＨＩ９０２４Ｃ，ＨＡＮＮＡ）测定。采用显
色基质特异性鲎试剂盒测定游离ＬＰＳ浓度（厦门鲎试剂厂有限公司），基本原理是内毒素可激活鲎试剂中的Ｃ因
子，进而激活凝固酶原，凝固酶可水解人工合成显色基质鲎三肽释放出呈黄色的对硝基苯胺（ｐａｒａｎｉｔｒｏａｎｉｌｉｎｅ，
ＰＮＡ），再将ＰＮＡ重氮化形成偶氮兰复合物（呈玫瑰红），该复合物可于５４５ｎｍ波长处测定吸光度。试剂盒包
括：鲎试剂（１．７ｍＬ／支）、显色基质（１．７ｍＬ／支）、细菌内毒素工作品（９ＥＵ／支）、偶氮化试剂１（１０ｍＬ／支）、偶氮
化试剂２（１０ｍＬ／支）、偶氮化试剂３（１０ｍＬ／支）、细菌内毒素检查用水（５０ｍＬ／瓶）、反应终止液（盐酸 ＨＣｌ，５０
ｍＬ／瓶）。
１．３．２　空肠和回肠黏膜碱性磷酸酶活性的测定　　山羊空肠和回肠黏膜的碱性磷酸酶活性的测定采用试剂盒。
试剂盒购于南京建成生物工程研究所。
７７１第２５卷第５期 草业学报２０１６年
１．３．３　组织切片的处理　　用４％多聚甲醛固定，洗涤、酒精梯度脱水、浸蜡、包埋、切片、帖片、脱蜡复水、苏木
精－伊红染色、封固，在光学显微镜下观察十二指肠、空肠和回肠上皮组织形态的变化。
１．３．４　电镜样品的处理　　用冰磷酸缓冲液反复清洗各肠组织样品，２．５％的戊二醛固定后，磷酸缓冲液清洗；
采用乙醇脱水后，冷冻干燥仪干燥样品，用离子溅射仪镀膜，扫描电子显微镜进行观察（Ｓ３０００Ｎ，日本，ＨＩＴＡ
ＣＨＩ）。透射电镜实验中的样品前处理与扫描电镜预处理一致，缀以１％的锇酸固定，乙醇梯度脱水，用丙酮置换
后，浸渍、包埋、聚合，修块使样品表面积小于０．２ｍｍ×０．２ｍｍ，超薄切片，经铀染色与铅染色清洗后，透射电子
显微镜（Ｈ７６５０，日本，ＨＩＴＡＣＨＩ）进行观察。
１．３．５　总细菌ＤＮＡ提取和１６ＳｒＲＮＡ基因片段扩增　　称取约０．１ｇ解冻后的肠道内容物样至灭菌后的Ｅｐ
ｐｅｎｄｏｒｆ管中，加入１．５ｍＬ的磷酸缓冲液（ｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｕｆｆｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎ，ＰＢＳ）（ｐＨ＝７．０），涡旋混合，１３０００ｒ／ｍｉｎ
离心５ｍｉｎ，弃上清，参照Ｋｈａｆｉｐｏｕｒ等［１］的方法，用珠磨法机械破碎样品，后用酚和氯仿／异戊醇提取其总ＤＮＡ。
提取ＤＮＡ于－２０℃保存备用。
１．３．６　ＲｅａｌｔｉｍｅＰＣＲ定量分析　　使用ＡＢＩ７５００ＲｅａｌｔｉｍｅＰＣＲ仪（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｒｍ）对肠道内容物样中
拟杆菌门（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ）和厚壁菌门（Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ）进行定量。分别以化脓拟杆菌（犅犪犮狋犲狉狅犻犱犲狊狆狔狅犵犲狀狌狊）和厚壁
菌的１６ＳｒＲＮＡ基因作为模板，模板拷贝数分别为３．２９×１０９ 和７．４８×１０９ｃｏｐｉｅｓ／μＬ。模板按照１０倍梯度向下
稀释，在标准曲线上使用５个点，每个点３次重复检测，制作相应细菌定量的标准曲线。ＲｅａｌｔｉｍｅＰＣＲ反应体
系为２０μＬ：１０．４μＬＳＹＢＲＧｒｅｅｎＳｕｐｅｒｍｉｘ（ＴＯＹＯＢＯ），１０μｍｏｌ／Ｌ的上下游引物各０．４μＬ，２μＬ样品ＤＮＡ
以及６．８μＬ无菌水。实验定量ＰＣＲ分析所用引物见表２，引物Ｂａｃｔ９３４Ｆ／Ｂａｃｔ１０６０Ｒ和Ｆｉｒｍ９３４Ｆ／Ｆｉｒｍ１０６０
Ｒ［８］分别用于定量山羊肠道内容物样中拟杆菌门和厚壁菌门的１６ＳｒＲＮＡ基因拷贝数，ＰＣＲ反应程序为：９５℃
１０ｍｉｎ，而后９５℃３０ｓ，６０℃下退火及延伸１ｍｉｎ，４０个循环。
表２　本研究中所用引物序列
犜犪犫犾犲２　犔犻狊狋狅犳狆狉犻犿犲狉狊狌狊犲犱犻狀狋犺犻狊狊狋狌犱狔
目标菌 Ｔａｒｇｅｔｇｒｏｕｐｓ 引物Ｐｒｉｍｅｒｓ 序列５’－３’Ｓｅｑｕｅｎｃｅ５’－３’ 参考文献 Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
拟杆菌门 Ｂａｃｔ９３４Ｆ ＧＧＡＲＣＡＴＧＴＧＧＴＴＴＡＡＴＴＣＧＡＴＧＡＴ ［８］
Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ Ｂａｃｔ１０６０Ｒ ＡＧＣＴＧＡＣＧＡＣＡＡＣＣＡＴＧＣＡＧ ［８］
厚壁菌门 Ｆｉｒｍ９３４Ｆ ＧＧＡＧＹＡＴＧＴＧＧＴＴＴＡＡＴＴＣＧＡＡＧＣＡ ［８］
Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ Ｆｉｒｍ１０６０Ｒ ＡＧＣＴＧＡＣＧＡＣＡＡＣＣＡＴＧＣＡＣ ［８］
１．４　数据处理
试验数据采用ＳＰＰＳ（ＳＰＳＳｖｅｒｓｉｏｎ１８．０，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ）统计软件中ＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＴｔｅｓｔ程序进行统计分析。
试验结果均以平均值±标准误表示。显著性置于０．０５水平。
２　结果与分析
２．１　山羊空肠和回肠发酵参数
由表３可见，与干草组相比，饲喂高谷物日粮显著提高了空肠总挥发性脂肪酸（犘＝０．０１５）、丙酸（犘＝
０．００８）、丁酸（犘＝０．００４）、异丁酸浓度（犘＝０．０３５），降低了乳酸浓度（犘＝０．００８），但对空肠内容物中ｐＨ、乙酸、
戊酸、异戊酸浓度及ＬＰＳ含量无显著性影响（犘＞０．０５）。与干草组相比，饲喂高谷物日粮显著提高了回肠总挥发
性脂肪酸（犘＝０．００７）、丙酸（犘＝０．０１３）、丁酸（犘＝０．００８）、戊酸（犘＜０．００１）、乳酸浓度（犘＝０．００８）以及ＬＰＳ含
量（犘＜０．００１），降低了回肠内容物的ｐＨ值（犘＝０．００５），但对乙酸、异丁酸和异戊酸浓度无显著影响（犘＞０．０５）。
２．２　山羊小肠上皮形态结构
由图１可见，光学显微镜下观测结果表明，与干草组相比（十二指肠：图１Ａ；空肠：图１Ｃ），高谷物日粮组十二
指肠（图１Ｂ）和空肠（图１Ｄ）的细胞间空隙明显增大。与干草组（图１Ｅ和图１Ｇ）相比，高谷物日粮组的回肠（图
８７１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．５
１Ｆ和图１Ｈ）绒毛松散，出现脱落现象，排列不齐。透射电镜结果表明，与干草组（空肠：图１Ｉ；回肠：图１Ｋ）相比，
高谷物日粮组的空肠（图１Ｊ）紧密连接缝隙变大、回肠（图１Ｌ）紧密连接结构模糊不清。
表３　高谷物日粮对山羊空肠和回肠发酵参数的影响
犜犪犫犾犲３　犈犳犳犲犮狋狊狅犳犪犺犻犵犺犵狉犪犻狀犱犻犲狋犳犲犲犱犻狀犵狅狀狋犺犲犼犲犼狌狀犪犾犪狀犱犻犾犲犪犾犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犻狀犵狅犪狋狊
项目Ｉｔｅｍ
空肠Ｊｅｊｕｎｕｍ
干草 Ｈａｙ 高谷物组 Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ 犘值犘ｖａｌｕｅ
回肠Ｉｌｅｕｍ
干草 Ｈａｙ 高谷物组 Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ 犘值犘ｖａｌｕｅ
ｐＨ ５．７７±０．１２ ５．７６±０．１７ ０．９７１ ７．８５±０．０５ ７．５２±０．０８ ０．００５
总挥发性脂肪酸 Ｔｏｔａｌｖｏｌａｔｉｌｅ
ｆａｔｔｙａｃｉｄ（μｍｏｌ／ｇ）
６．２５±１．１６ １１．９０±１．５４ ０．０１５ ２０．６９±２．９１ ３２．５６±１．９５ ０．００７
乙酸 Ａｃｅｔａｔｅ（μｍｏｌ／ｇ） ４．０２±０．７７ ６．１１±０．８５ ０．０９９ １７．１３±３．５３ ２４．９５±２．３６ ０．１０３
丙酸Ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ（μｍｏｌ／ｇ） １．４０±０．２５ ２．９９±０．４１ ０．００８ １．９８±０．３８ ３．４３±０．２９ ０．０１３
丁酸Ｂｕｔｙｒａｔｅ（μｍｏｌ／ｇ） ０．２６±０．０７ ０．９８±０．１８ ０．００４ ０．５１±０．１２ １．１６±０．３８ ０．００８
异丁酸Ｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ（μｍｏｌ／ｇ） ０．２６±０．０７ ０．６６±０．１５ ０．０３５ ０．６３±０．１７ ０．８２±０．０９ ０．３３１
戊酸 Ｖａｌｅｒａｔｅ（μｍｏｌ／ｇ） ０．１０±０．０２ ０．８２±０．５２ ０．２５７ ０．１１±０．０２ １．８１±０．１４ ＜０．００１
异戊酸Ｉｓｏｖａｌｅｒａｔｅ（μｍｏｌ／ｇ） ０．２１±０．０８ ０．３５±０．１０ ０．３１４ ０．３３±０．０９ ０．３９±０．０９ ０．６８４
乳酸Ｌａｃｔｉｃａｃｉｄ（μｍｏｌ／ｇ） １．５４±０．２５ ０．５０±０．０４ ０．００８ ０．３０±０．０４ １．２９±０．２１ ０．００８
游离ＬＰＳＦｒｅｅＬＰＳ（ＥＵ／ｇ） ２５３０５±６１４９ ３３６１９±９９８２ ０．５５０ ７３０６±８０８ ４８８７３±３５５７ ＜０．００１
图１　饲喂高谷物日粮对山羊十二指肠、空肠与回肠上皮形态的影响
犉犻犵．１　犜犺犲犲犳犳犲犮狋狅犳犪犺犻犵犺犵狉犪犻狀犱犻犲狋犳犲犲犱犻狀犵狅狀犮犺犪狀犵犲狊犻狀犺犻狊狋狅犿狅狉狆犺狅犾狅犵狔狅犳犱狌狅犱犲狀狌犿，犼犲犼狌狀狌犿犪狀犱犻犾犲狌犿犲狆犻狋犺犲犾犻狌犿
　Ａ：十二指肠全干草组（光学显微镜，１００μｍ），Ｂ：十二指肠高谷物组（光学显微镜，１００μｍ），Ｃ：空肠全干草组（光学显微镜，２０μｍ），Ｄ：空肠高谷物
组（光学显微镜，２０μｍ），Ｅ：回肠全干草组（光学显微镜，２０μｍ），Ｆ：回肠高谷物组（光学显微镜，２０μｍ），Ｇ：回肠全干草组（光学显微镜，×４），Ｈ：回
肠高谷物组（光学显微镜，×４），Ｉ：空肠全干草组（透射电镜观察，２００ｎｍ），Ｊ：空肠高谷物组（透射电镜观察，２００ｎｍ），Ｋ：回肠全干草组（透射电镜观
察，５００ｎｍ），Ｌ：回肠高谷物组（透射电镜观察，５００ｎｍ）。Ａ：Ｈａｙｏｆｄｕｏｄｅｎｕｍ（Ｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，１００μｍ），Ｂ：Ｈｉｇｈｇｒａｉｎｏｆｄｕｏｄｅｎｕｍ（Ｌｉｇｈｔｍｉ
ｃｒｏｓｃｏｐｅ，１００μｍ），Ｃ：Ｈａｙｏｆｊｅｊｕｎｕｍ（Ｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，２０μｍ），Ｄ：Ｈｉｇｈｇｒａｉｎｏｆｊｅｊｕｎｕｍ（Ｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，２０μｍ），Ｅ：Ｈａｙｏｆｉｌｅｕｍ（Ｌｉｇｈｔ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，２０μｍ），Ｆ：Ｈｉｇｈｇｒａｉｎｏｆｉｌｅｕｍ（Ｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，２０μｍ），Ｇ：Ｈａｙｏｆｉｌｅｕｍ（Ｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，×４），Ｈ：Ｈｉｇｈｇｒａｉｎｏｆｉｌｅｕｍ（Ｌｉｇｈｔ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，×４），Ｉ：Ｈａｙｏｆｊｅｊｕｎｕｍ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，２００ｎｍ），Ｊ：Ｈｉｇｈｇｒａｉｎｏｆｊｅｊｕｎｕｍ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，２００
ｎｍ），Ｋ：Ｈａｙｏｆｉｌｅｕｍ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，５００ｎｍ），Ｌ：Ｈｉｇｈｇｒａｉｎｏｆｉｌｅｕｍ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，５００ｎｍ）．
９７１第２５卷第５期 草业学报２０１６年
２．３　山羊小肠绒毛高度和隐窝深度
从表４可知，高谷物组山羊十二指肠、空肠和回肠绒毛高度和隐窝深度极显著高于干草对照组（犘＜０．００１）。
与干草对照组相比，高谷物组山羊空肠绒毛高度与隐窝深度的比值显著下降（犘＝０．０２４）。而十二指肠、回肠的
绒毛高度与隐窝深度的比值差异不显著（犘＞０．０５）。
表４　高谷物日粮对山羊小肠绒毛高度和隐窝深度的影响
犜犪犫犾犲４　犈犳犳犲犮狋狅犳犪犺犻犵犺犵狉犪犻狀犱犻犲狋狅狀狋犺犲狊犿犪犾犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾狏犻犾犻犺犲犻犵犺狋犪狀犱犮狉狔狆狋犱犲狆狋犺犻狀犵狅犪狋狊
部位Ｐａｒｔ 项目Ｉｔｅｍｓ 干草 Ｈａｙ 高谷物组 Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ 犘值犘ｖａｌｕｅ
十二指肠 Ｄｕｏｄｅｎｕｍ 绒毛高度 Ｖｉｌｕｓｌｅｎｇｔｈ（μｍ） ５１１．０２±６．３４ ６２６．９０±６．３３ ＜０．００１
隐窝深度Ｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈ（μｍ） １５４．９３±３．０３ １７６．３６±３．７９ ＜０．００１
绒毛高度／隐窝深度 Ｖｉｌｕｓｌｅｎｇｔｈ／ｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈ ３．６９±０．１６ ３．９０±０．２２ ０．４５６
空肠Ｊｅｊｕｎｕｍ 绒毛高度 Ｖｉｌｕｓｌｅｎｇｔｈ（μｍ） ４５１．３０±７．０２ ６９７．７７±９．０５ ＜０．００１
隐窝深度Ｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈ（μｍ） １３６．１９±３．６４ ２４３．０２±５．２４ ＜０．００１
绒毛高度／隐窝深度Ｖｉｌｕｓｌｅｎｇｔｈ／ｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈ ４．１７±０．４４ ２．９３±０．０９ ０．０２４
回肠Ｉｌｅｕｍ 绒毛高度 Ｖｉｌｕｓｌｅｎｇｔｈ（μｍ） ２８０．７７±３．０１ ３５３．９８±５．７９ ＜０．００１
隐窝深度Ｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈ（μｍ） １７０．７９±４．０１ ２０５．３１±４．９３ ＜０．００１
绒毛高度／隐窝深度 Ｖｉｌｕｓｌｅｎｇｔｈ／ｃｒｙｐｔｄｅｐｔｈ １．７６±０．１３ １．８５±０．１５ ０．６６２
２．４　空肠和回肠内容物中厚壁菌门与拟杆菌门数量
由表５可见，与干草组相比，高谷物日粮组山羊回肠拟杆菌门１６ＳｒＲＮＡ 基因的拷贝数显著降低（犘＝
０．０３７），同时厚壁菌门与拟杆菌门细菌数量比值显著升高（犘＜０．００１），但两组间厚壁菌门细菌数量无显著差异
（犘＞０．０５）；与对照组相比，饲喂高谷物日粮对空肠中拟杆菌门、厚壁菌门１６ＳｒＲＮＡ基因的拷贝数及二者间的
比例无显著影响（犘＞０．０５）。
表５　高谷物日粮对空肠、回肠内容物中拟杆菌门和厚壁菌门１６犛狉犚犖犃基因拷贝数的影响
犜犪犫犾犲５　犈犳犳犲犮狋狅犳犪犺犻犵犺犵狉犪犻狀犱犻犲狋狅狀狋犺犲１６犛狉犚犖犃犵犲狀犲犮狅狆狔狀狌犿犫犲狉狅犳
犉犻狉犿犻犮狌狋犲狊犪狀犱犅犪犮狋犲狉狅犻犱犲狋犲狊犻狀犼犲犼狌狀狌犿犪狀犱犻犾犲狌犿犱犻犵犲狊狋犪
菌群
Ｂａｃｔｅｒｉａｌｇｒｏｕｐｓ
空肠１６Ｓ核糖体ＲＮＡ基因拷贝数
１６ＳｒＲＮＡｇｅｎｅｏｆｊｅｊｕｎｕｍ（Ｌｏｇ１０ｃｏｐｉｅｓ／ｇ）
干草 Ｈａｙ 高谷物组 Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ 犘值犘ｖａｌｕｅ
回肠１６Ｓ核糖体ＲＮＡ基因拷贝数
１６ＳｒＲＮＡｇｅｎｅｏｆｉｌｅｕｍ（Ｌｏｇ１０ｃｏｐｉｅｓ／ｇ）
干草 Ｈａｙ 高谷物组 Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ 犘值犘ｖａｌｕｅ
拟杆菌门Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ ２．０３±０．３２ ２．５４±０．２１ ０．２２６ １３．２１±２．５６ ４．６４±１．００ ０．０３７
厚壁菌门Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ ５．１４±１．２９ ６．７９±１．５１ ０．４１１ ６．７９±１．１５ ５．６１±０．９１ ０．４６７
厚壁／拟杆Ｆｉｒｍ／ｂａｃｔ ３．００±１．９７ ２．７５±０．０８ ０．９１７ ０．４７±０．０３ １．１８±０．０５ ＜０．００１
２．５　山羊空肠和回肠碱性磷酸酶活性
由表６可见，与干草对照组相比，饲喂高谷物日粮
可以提高回肠黏膜中碱性磷酸酶活性 （犘＝０．０４６），但
对山羊空肠中碱性磷酸酶活性无显著差异（犘＞
０．０５）。
３　讨论与结论
小肠作为消化道内营养物质吸收和转运的主要部
位，其绒毛高度及隐窝深度是衡量肠道消化吸收功能
表６　高谷物日粮对山羊空肠和回肠中碱性磷酸酶的影响
犜犪犫犾犲６　犈犳犳犲犮狋狅犳犪犺犻犵犺犵狉犪犻狀犱犻犲狋狅狀狋犺犲犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳
犪犾犽犪犾犻狀犲狆犺狅狊狆犺犪狋犪狊犲犻狀犼犲犼狌狀狌犿犪狀犱犻犾犲狌犿犿狌犮狅狊犪
项目
Ｉｔｅｍｓ
碱性磷酸酶
Ａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ（Ｕ／ｍｇ）
干草
Ｈａｙ
高谷物组
Ｈｉｇｈｇｒａｉｎ
犘值
犘ｖａｌｕｅ
空肠黏膜Ｊｅｊｕｎｕｍｍｕｃｏｓａ ２０．６９±１．１１ ２２．０２±０．７０ ０．３３７
回肠黏膜Ｉｌｅｕｍｍｕｃｏｓａ １４．７６±５．１２ ２８．５８±２．０６ ０．０４６
０８１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．５
的重要指标［９１０］。研究显示，小肠绒毛高度下降说明其吸收功能可能下降；而隐窝深度变浅则显示细胞成熟率上
升，分泌功能增强［１１］。本试验结果显示，饲喂高谷物日粮的山羊十二指肠、空肠和回肠绒毛高度和隐窝深度极显
著高于对照组（犘＜０．００１），结果说明饲喂高谷物日粮可促进小肠黏膜生长，增强消化吸收功能，其原因可能与空
肠（犘＝０．００４）和回肠（犘＝０．００８）中丁酸含量显著升高有关。相关研究表明，肠道丁酸浓度升高可下调消化道上
皮中胰岛素结合蛋白３（ＩＧＦＢＰ３）基因表达，由于ＩＧＦＢＰ３是胰岛素样生长因子１（ＩＧＦ１）的重要结合蛋白，其表
达水平下降可导致ＩＧＦ１的释放量增加，而ＩＧＦ１增加可促进肠上皮细胞的生长［１２］。此外，也有研究表明，丁酸
可通过减少消化道上皮细胞的凋亡来诱导上皮乳头状突起的生长［１３］。因此，丁酸可能通过多条途径影响肠上皮
生长。
研究显示，饲喂高谷物日粮可提高奶牛与山羊后肠中总挥发性脂肪酸浓度［５］，致ｐＨ值下降。本实验发现，
饲喂高谷物日粮的山羊空肠和回肠内容物中总挥发性脂肪酸浓度升高，结果与上述报道相似，说明饲喂高谷物日
粮同时也影响了山羊小肠微生物发酵。本实验同时发现，高谷物组山羊的回肠乳酸浓度显著升高，说明高谷物日
粮可能有利于回肠中乳酸菌生长。研究表明，饲喂大量谷物可提高奶牛瘤胃液中游离脂多糖的浓度，而低ｐＨ与
高浓度ＬＰＳ可能损伤瘤胃上皮结构［１４］。本实验中饲喂高谷物日粮山羊的回肠内容中ＬＰＳ浓度显著升高，结果
与上述报道相似。说明饲喂高谷物日粮不仅可影响瘤胃与后肠发酵，同时影响小肠尤其是回肠微生物发酵。
对反刍动物而言，较瘤胃复层上皮相比，由单层上皮细胞组成的小肠上皮屏障完整性更易被破坏［１５］。在肠
上皮屏障中，细胞间紧密连接在维护上皮屏障功能、上皮细胞极性及上皮屏障通透性中起到重要作用［１６１７］。研究
显示，饲喂高谷物日粮可破坏奶牛结肠黏膜屏障的完整性和通透性，导致肠上皮屏障损伤，在形态学上表现为肠
上皮紧密连接间隙变宽，上皮细胞核破裂和线粒体结构性损伤［１８］，线粒体结构性损伤可进一步抑制ＡＴＰ的生
成［１９２０］，进而影响与上皮通透性相关的紧密连接蛋白Ｃｌａｕｄｉｎ４和Ｏｃｃｌｕｄｉｎ的基因转录与翻译，最终导致这些蛋
白的表达下降，上皮通透性发生改变，引发细胞肿胀坏死和大分子物质（微生物和微生物产物，如ＬＰＳ）易位，造
成肠道损伤［１４］。本实验中，光学显微镜观测结果表明，与对照组相比，饲喂高谷物日粮的山羊回肠绒毛松散，出
现脱落现象，排列不齐。透射电镜结果表明，回肠紧密连接结构模糊不清。我们推测，出现上述结果的原因可能
与高谷物日粮下山羊回肠中ｐＨ值显著降低所引发的系列生理效应有关。此外，本试验结果发现，饲喂高谷物日
粮组的山羊的空肠空隙明显增大，紧密连接出现开口，空肠绒毛高度与隐窝深度的比值显著下降。前人研究表
明，肠绒毛高度与隐窝深度的比值可反应小肠黏膜的受损程度，比值下降暗示小肠黏膜受损［２１］。因此，上述结果
说明，饲喂高谷物组山羊的空肠黏膜也受到损伤，但本实验结果未发现高谷物组与干草组山羊的空肠ｐＨ 值及
ＬＰＳ浓度有显著差异，因此，空肠上皮出现明显损伤的原因尚不清楚，需进一步研究。
日粮是影响肠道微生物区系结构和功能的主要因素之一［２２２４］。研究表明，日粮原料特性及其物理性质改变
可导致奶牛瘤胃与后肠发酵模式变化，进而引发瘤胃与后肠微生物菌群结构发生改变。相关研究显示，当奶牛日
粮从以粗饲料为主的日粮转变为高谷物日粮为主时，瘤胃中总挥发性脂肪酸浓度显著升高，同时瘤胃菌群中拟杆
菌门比例会显著下降，而厚壁菌门比例显著升高［２５］。本研究发现，饲喂高谷物日粮显著提高了空肠与回肠内容
物中总挥发性脂肪酸含量，显著影响了回肠中拟杆菌门数量，但对山羊空肠中厚壁菌门与拟杆菌门细菌的数量无
显著影响；我们推测，高谷物日粮对两段肠道内容物中微生物菌群数量影响不一致的原因可能与食糜流通速度不
同有关。较空肠相比，回肠中食糜的流通速度较低；因此，回肠内容物中微生物可充分利用底物生长，因而数量较
高；这也说明日粮可能更易影响微生物菌群结构与组成。本试验同时发现，饲喂高谷物日粮显著降低了拟杆菌门
细菌数量，由于拟杆菌门细菌主要为革兰氏阴性菌，而革兰氏阴性菌对环境ｐＨ值尤其敏感，因此，其数量下降可
能与回肠内容物ｐＨ值下降有关；同时，革兰氏阴性菌细胞壁中含有大量的脂多糖，因此，该类微生物可能因不适
应低ｐＨ而导致细菌大量死亡、裂解，最终导致内容物中ＬＰＳ浓度显著升高［２６］。
碱性磷酸酶（ａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ）是一种非特异性磷酸单脂酶，广泛存在于动物界和微生物界，可催化磷酸
单脂水解反应和转磷酸作用。研究表明，碱性磷酸酶在肠道免疫中发挥作用，其主要存在于肠上皮表面，可作为
肠道黏膜防护因子［２７］，是防止脂多糖进入机体的第一道防线。近年来研究发现，小牛肠碱性磷酸酶可作为一种
新型药物制剂，治疗小鼠和仔猪因ＬＰＳ诱发的肠源性疾病［２８］，其原理与碱性磷酸酶可通过对ＬＰＳ的脱磷酸反
１８１第２５卷第５期 草业学报２０１６年
应，进而减弱革兰阴性菌毒性有关［２９３１］。本研究中，高谷物日粮显著提高了回肠黏膜中碱性磷酸酶活性（犘＜
０．０５），但对山羊空肠黏膜的碱性磷酸酶活性无显著影响。其原因可能与饲喂高谷物日粮组山羊空肠内容物中
ＬＰＳ浓度显著升高有关。实际上，在ＬＰＳ浓度升高情况下，动物机体可能会对ＬＰＳ产生一种生理性应答，以阻
止ＬＰＳ对上皮组织的损伤。该结果同时表明，碱性磷酸酶可能在调控ＬＰＳ的生理毒性和维护动物肠上皮屏障
功能中起着重要作用。
综上所述，饲喂高谷物日粮可提高山羊空肠与回肠中总挥发性脂肪酸浓度，致回肠内容物ｐＨ下降、乳酸及
ＬＰＳ浓度升高；同时回肠上皮紧密连接受损，回肠拟杆菌门数量与碱性磷酸酶活性受到影响。结果暗示，饲喂高
谷物日粮改变了小肠微生物发酵，导致小肠上皮健康受损。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
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ｉｎｔｈｅｒｕｍｅｎｆｌｕｉｄａｎｄｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓｉｎｉｍｍｕｎｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｉｎｇｏａｔｓ．ＡｓｉａｎＡｕｓｔｒａｌａｓｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉ
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［２７］　ＣｈｅｎＫＴ，ＭａｌｏＭＳ，ＢｅａｓｌｅｙＴｏｐｌｉｆｆｅＬＫ，犲狋犪犾．Ａｒｏｌｅｆｏｒｉｎｔｅｓｔｉｎａｌａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅｉｎｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｌｏｃａｌｇｕｔ
ｉｍｍｕｎｉｔｙ．ＤｉｇｅｓｔｉｖｅＤｉｓｅａｓｅｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１１，５６（４）：１０２０１０２７．
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２２（５）：４１７４２２．
［２９］　ＧｏｌｄｂｅｒｇＲＦ，ＡｕｓｔｅｎＷＧＪｒ，ＺｈａｎｇＸ，犲狋犪犾．Ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅｉｓａｇｕｔｍｕｃｏｓａｌｄｅｆｅｎｓｅｆａｃｔｏｒｍａｉｎｔａｉｎｅｄｂｙ
ｅｎｔｅｒａｌｎｕｔｒｉｔｉｏｎ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，２００８，１０５（９）：３５５１
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［３０］　ＢａｔｅｓＪＭ，ＡｋｅｒｌｕｎｄＪ，ＭｉｔｔｇｅＥ，犲狋犪犾．Ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅｄｅｔｏｘｉｆｉｅｓｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｓｉｎｆｌａｍｍａ
ｔｉｏｎｉｎｚｅｂｒａｆｉｓｈｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｈｅｇｕｔｍｉｃｒｏｂｉｏｔａ．ＣｅｌＨｏｓｔＭｉｃｒｏｂｅ，２００７，２（６）：３７１３８２．
［３１］　ＰｏｅｌｓｔｒａＫ，ＢａｋｋｅｒＷ Ｗ，ＫｌｏｋＰＡ，犲狋犪犾．Ｄｅｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎｏｆｅｎｄｏｔｏｘｉｎｂｙａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ犻狀狏犻狏狅．ＡｍｅｒｉｃａｎＪｏｕｒ
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３８１第２５卷第５期 草业学报２０１６年