全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１４２１３ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
潘龙，牛俊丽，卜登攀，杜洪，程建波，孙先枝，王秀敏，秦俊杰，袁耀明，张幸开．柴胡皂苷对体外发酵参数及细菌数量变化的影响．草业学报，
２０１５，２４（６）：８５９１．
ＰａｎＬ，ＮｉｕＪＬ，ＢｕＤＰ，ＤｕＨ，ＣｈｅｎｇＪＢ，ＳｕｎＸＺ，ＷａｎｇＸＭ，ＱｉｎＪＪ，ＹｕａｎＹＭ，ＺｈａｎｇＸＫ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓａｉｋｏｓａｐｏｎｉｎｏｎ犻狀狏犻狋狉狅ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｂａｃｔｅｒｉａｌｑｕａｎｔｉｔｙ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１５，２４（６）：８５９１．
柴胡皂苷对体外发酵参数及细菌数量变化的影响
潘龙１，牛俊丽１，卜登攀１，２，３，杜洪１，程建波１，孙先枝１，
王秀敏４，秦俊杰４，袁耀明５，张幸开５
（１．中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京１００１９３；２．ＣＡＡＳＩＣＲＡＦ农用林业与可持续
畜牧业联合实验室，北京１００１９３；３．东北农业大学食品安全与营养协同创新中心，黑龙江 哈尔滨１５００３０；
４．北京生泰尔生物科技有限公司，北京１０２２０６；５．上海光明荷斯坦牧业有限公司，上海２００４３６）
摘要：研究柴胡皂苷（ＳＳＡ）对体外发酵指标及发酵液中菌群变化的影响。采用完全随机试验设计，在０．５ｇ全混合
日粮（ＴＭＲ）中分别添加０，０．１２５，０．２５和０．５ｍｇ的ＳＳＡ，通过ＡＧＲＳＩＩＩ微生物发酵微量产气自动记录仪在３９℃
条件下进行４８ｈ体外发酵，并通过实时定量ＰＣＲ（ＲＴ－ＰＣＲ）检测发酵液中菌群相对含量的变化。结果表明，０．２５
ｇ／ｋｇ的ＳＳＡ提高了干物质降解率（ＤＭＤ，犘＝０．０８）和总产气量（ＧＰ，犘＜０．０５），并提高了发酵液中挥发酸（ＶＦＡ）
的含量（犘＜０．０５），而０．５和１．０ｇ／ｋｇ的ＳＳＡ对ＧＰ和ＤＭＤ没有显著的影响，但是提高了乙酸和ＴＶＦＡ的含量
（犘＜０．０５）。ＳＳＡ提高了白色瘤胃球菌和牛链球菌的相对含量（犘＜０．０５）；但降低了短普雷沃氏菌和噬淀粉瘤胃
杆菌的相对含量（犘＜０．０５）。因此，ＳＳＡ提高了体外ＧＰ和 ＶＦＡ浓度，并改变发酵液中细菌的含量，这表明ＳＳＡ
有利于调控微生物体外发酵参数。
关键词：柴胡皂苷；体外发酵；细菌数量　　
犈犳犳犲犮狋狊狅犳狊犪犻犽狅狊犪狆狅狀犻狀狅狀犻狀狏犻狋狉狅犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犪狀犱犫犪犮狋犲狉犻犪犾狇狌犪狀狋犻狋狔
ＰＡＮＬｏｎｇ１，ＮＩＵＪｕｎＬｉ１，ＢＵＤｅｎｇＰａｎ１，２，３，ＤＵＨｏｎｇ１，ＣＨＥＮＧＪｉａｎＢｏ１，ＳＵＮＸｉａｎＺｈｉ１，
ＷＡＮＧＸｉｕＭｉｎ４，ＱＩＮＪｕｎＪｉｅ４，ＹＵＡＮＹａｏＭｉｎｇ５，ＺＨＡＮＧＸｉｎｇＫａｉ５
１．犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犃狀犻犿犪犾犖狌狋狉犻狋犻狅狀，犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犼犻狀犵
１００１９３，犆犺犻狀犪；２．犠狅狉犱犃犵狉狅犳狅狉犲狊狋狉狔犆犲狀狋犲狉，犈犪狊狋犪狀犱犆犲狀狋狉犪犾犃狊犻犪，犅犲犻犼犻狀犵１００１９３，犆犺犻狀犪；３．犛狔狀犲狉犵犲狋犻犮犐狀狀狅狏犪狋犻狅狀犆犲狀狋犲狉狅犳
犉狅狅犱犛犪犳犲狋狔犪狀犱犖狌狋狉犻狋犻狅狀，犖狅狉狋犺犲犪狊狋犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犎犪犲狉犫犻狀１５００３０，犆犺犻狀犪；４．犅犲犻犼犻狀犵犆犲狀狋狉犲犅犻狅犾狅犵狔犆狅．，犔狋犱．，
犅犲犻犼犻狀犵１０２２０６，犆犺犻狀犪；５．犛犺犪狀犵犺犪犻犅狉犻犵犺狋犎狅狊狋犪狀犆狅．，犔狋犱．，犛犺犪狀犵犺犪犻２００４３６，犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓａｉｋｏｓａｐｏｎｉｎ（ＳＳＡ）ｏｎ犻狀狏犻狋狉狅ｆｅｒｍｅｎｔａ
ｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｂａｃｔｅｒｉａｌｑｕａｎｔｉｔｙ．ＦｏｕｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌＳＳＡａｔ０，０．２５，０．５，ａｎｄ
１．０ｇ／ｋｇｄｒｙｍａｔｔｅｒ（ＤＭ）ｗｅｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ０．５ｇｔｏｔａｌｍｉｘｅｄｒａｔｉｏｎ（ＴＭＲ），５０ｍＬｂａｓａｌｍｅｄｉａａｎｄ２５
ｍＬｒｕｍｅｎｆｌｕｉｄｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｒｕｍｉｎａｌｙｃａｎｎｕｌａｔｅｄ，ｌａｃｔａｔｉｎｇＨｏｌｓｔｅｉｎｄａｉｒｙｃｏｗｓ．Ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅｒａｎ
ｄｏｍｌｙａｓｓｉｇｎｅｄｔｏ５ｏｆ２０ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｂｏｔｔｌｅｓ．Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（ＧＰ）ｗａｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｍｏｎｉｔｏｒｅｄｂｙ
ａｎａｕｔｏｍａｔｅｄｔｒａｃｅｇａｓｒｅｃｏｒｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ（ＡＧＲＳＩＩＩ，Ｂｅｉｊｉｎｇ）ａｔ３９℃ｄｕｒｉｎｇｔｈｅ４８ｈｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ．Ｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｎ
第２４卷　第６期
Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．６
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
２０１５年６月
Ｊｕｎｅ，２０１５
收稿日期：２０１４０４２５；改回日期：２０１４１２０１
基金项目：“十二五”科技支撑计划（２０１２ＢＡＤ１２Ｂ０２５），中国农业科学院科技创新工程（ＡＳＴＩＰＩＡＳ０７）和动物营养学国家重点实验室自主课题
（２００４ＤＡ１２５１８４Ｇ１１０３）资助。
作者简介：潘龙（１９８８），男，江苏徐州人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｐａｎｌｏｎｇ８８０９＠１６３．ｃｏｍ。牛俊丽（１９９０），女，新疆塔城人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：
ｎｉｕｊｕｎｌｉｗｘｙ＠１６３．ｃｏｍ。共同第一作者Ｔｈｅｓｅａｕｔｈｏｒｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄｅｑｕａｌｙｔｏｔｈｉｓｗｏｒｋ．
通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｂｕｒｄｅｎｐａｎ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ
ｔｅｎｔｏｆｔｈｅｂａｃｔｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｉｎｔｈｅ犻狀狏犻狋狉狅ｃｕｌｔｕｒｅｆｌｕｉｄｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｒｅａｌｔｉｍｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＰＣＲ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔＳＳＡａｔ０．２５ｇ／ｋｇｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｒｙｍａｔｔｅｒｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ（ＤＭＤ，犘＝０．０８），ｔｏｔａｌｇａｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（ＧＰ，犘＜０．０５）ａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆａｃｅｔａｔｅ，ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅａｎｄｔｏｔａｌｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓ（ＴＶＦＡ）
（犘＜０．０５）．ＡｄｄｉｎｇＳＳＡａｔ０．５ａｎｄ１．０ｇ／ｋｇｌｅｖｅｌｄｉｄｎｏｔａｆｆｅｃｔＧＰｋｉｎｅｔｉｃｓａｎｄＤＭＤ，ｗｈｉｌｅｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆａｃｅｔａｔｅａｎｄＴＶＦＡ（犘＜０．０５）．ＴｈｅｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｏｆＳＳＡｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆ犚狌
犿犻狀狅犮狅犮犮狌狊犪犾犫狌狊ａｎｄ犛狋狉犲狆狋狅犮狅犮犮狌狊犫狅狏犻狊（犘＜０．０５），ｂｕｔｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪犫狉犲狏犻狊ａｎｄ犚狌犿犻
狀狅犫犪犮狋犲狉犪犿狔犾狅狆犺犻犾狌狊（犘＜０．０５）．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＳＳＡｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄＶＦＡ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｍａｊｏｒｍｉｃｒｏｂｉａｌｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅ犻狀狏犻狋狉狅ｃｕｌｔｕｒｅｆｌｕｉｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔＳＳＡ
ｍａｙｂｅｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｏｒｔｈｅｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｕｍｅｎｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ犻狀狏犻狋狉狅．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓａｉｋｏｓａｐｏｎｉｎ；犻狀狏犻狋狉狅ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｂａｃｔｅｒｉａｌｑｕａｎｔｉｔｙ
柴胡是传统中药，含有丰富的化学成分，包括柴胡皂苷、甾醇、脂肪油、挥发油和多糖等［１３］，具有解热退烧、镇
静安神、抗炎抗病毒、提高免疫力等多种生物活性［４］，因此具有很高的营养和药用双重价值［５］。本课题研究表明，
柴胡中草药添加剂可以缓解奶牛热应激并提高其泌乳性能［６］，但其缓解畜禽热应激的效果及机制尚不明确［７］。
长期大量使用柴胡添加剂会对肝脏有一定的损伤作用［８］。柴胡水提物可致小鼠肝脏损伤，其毒性机理可能
与小鼠肝脏的氧化－抗氧化系统平衡受到破坏有关［９］。柴胡总皂苷醇洗脱物损伤肝组织，且随着剂量增大损伤
程度越严重，谷草转氨酶和谷丙转氨酶也显著升高；不同剂量的总皂苷醇洗脱物对小鼠肝组织出现不同程度的肝
细胞水肿和脂肪变性，其中高剂量甚至出现组织片状坏死、小叶结构不清等不良症状［１０］。此外，药理实验证实柴
胡可抑制胃液分泌，降低胃蛋白酶活性［１１］；高剂量的柴胡水提液还可抑制正常动物的胃排空和肠蠕动［１２］。因
此，使用柴胡中草药时一定要慎重考虑其适宜的添加剂量，才能充分发挥其潜在的生物学功效［１３］。
植物皂苷类物质调节瘤胃发酵越来越受到广泛关注［１４］。１％～３％的苜蓿皂苷降低瘤胃发酵液ｐＨ值，提高
总挥发酸（ｔｏｔａｌｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓ，ＴＶＦＡ）和氨态氮（ＮＨ３Ｎ）的浓度［１５］；但１％～３％的苜蓿皂苷降低瘤胃原虫
培养液ＴＶＦＡ浓度，２％和３％的苜蓿皂苷降低了培养液微生物蛋白（ｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎ，ＭＣＰ）浓度［１６］；凤
仙花明显降低甲烷生成，促进ＮＨ３Ｎ向 ＭＣＰ转化，改变了瘤胃代谢模式［１７］；蒺藜皂苷降低体外发酵液ＮＨ３Ｎ
和乙酸浓度，但提高丙酸浓度以及饲料能量和蛋白质的利用效率［１８］；皂树苷和丝兰皂苷可直接刺激一些瘤胃细
菌的发育，从而提高饲料消化率［１９］；丝兰皂苷降低ＮＨ３Ｎ浓度，但提高瘤胃淀粉杆菌、普雷沃菌和丁酸弧菌的丰
度［２０］，苜蓿皂苷的发酵液中主要细菌类型为链球菌［２１］等。由此可知，多种皂苷可以改变瘤胃发酵参数，并改变
其中细菌含量而优化瘤胃发酵。
药理学研究表明，柴胡具“营养”和“药用”的双重价值，其主要活性成分为柴胡皂苷［５］。目前，柴胡皂苷
（ＳＳＡ）主要应用于提高机体抗炎和免疫调节功能［４］，而应用于调控奶牛瘤胃发酵报道较少，因此，本试验通过体
外法研究ＳＳＡ对体外发酵参数的影响，从而为优化瘤胃发酵提供选择参考。
１　材料与方法
１．１　产气装置与产品来源
产气装置为中国农业大学杨红建老师发明的ＡＧＲＳＩＩＩ微生物发酵微量产气自动记录仪（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＴｒａｃｅ
ＧａｓＲｅｃｏｒｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｉｃｒｏｂｉａｌＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，简称 ＡＧＲＳ）。柴胡皂苷 Ａ（ｓａｉｋｏｓａｐｏｎｉｎＡ，ＳＳＡ）于２０１４
年１月购于上海源叶生物科技有限公司。
１．２　试验设计与处理
准确称取约０．５ｇ饲料样品（按牛场日粮配制成全混合日粮，ｔｏｔａｌｍｉｘｅｄｒａｔｉｏｎ，ＴＭＲ）于１５０ｍＬ厌氧发酵
瓶中，按照完全随机试验设计，４种处理添加量分别为０，０．２５，０．５和１．０ｇ／ｋｇ，将每个瓶中分别加入相应ＳＳＡ
剂量（０，０．１２５，０．２５和０．５ｍｇ；由于ＳＳＡ易潮解且量极少，称量困难，为此，配成１ｍｇ／ｍＬ溶液，即加入０，１２５，
２５０，５００μＬ），每处理５个重复。接种时迅速将每个瓶中加入预热的缓冲液５０ｍＬ和４层纱布过滤的新鲜瘤胃
液２５ｍＬ，并向瓶中持续通入ＣＯ２５ｓ后，立即加上瓶塞，并将每个发酵瓶与产气装置的每个传感器相连接，于
６８ 草　业　学　报 第２４卷
３９℃下连续培养４８ｈ，试验重复３次。
１．３　样品采集与测定分析
１．３．１　瘤胃液样品采集与处理　　２０１４年１月在北京市顺义区某奶牛场通过瘤胃瘘管采集３头健康奶牛晨饲
前的瘤胃内容物，混合后装于保温瓶迅速带回实验室，３９℃水浴环境中用４层纱布过滤，同时通入ＣＯ２，然后边搅
拌边加入厌氧发酵瓶，操作应在尽量短的时间内完成［２２］。
１．３．２　发酵液样品采集与处理　　发酵４８ｈ后结束发酵程序，从发酵瓶中采集发酵液，即时测量发酵液ｐＨ；并
采集１０ｍＬ发酵液，－２０℃冷冻保存，用于挥发性脂肪酸（ｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓ，ＶＦＡ）指标的测定和 ＤＮＡ提
取［２３］。对剩余的发酵液进行过滤，用于体外干物质降解率（ｄｒｙｍａｔｔｅｒｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙ，ＤＭＤ）指标的测定［２４］。
１．３．３　ＤＮＡ提取和细菌相对定量　　通过ＣＴＡＢ珠磨法提取发酵液中ＤＮＡ［２５］；利用引物在ＡＢＩ７５００Ｒｅａｌ
ＴｉｍｅＰＣＲＳｙｓｔｅｍ上进行ｑＰＣＲ相对定量。ｑＰＣＲ扩增体系如下：５．０μＬＳＹＢＲ?ＰｒｅｍｉｘＥｘＴａｑ?（２×），０．３
μＬＰＣＲ上游引物（１０μｍｏｌ／Ｌ），０．３μＬＰＣＲ下游引物（１０μｍｏｌ／Ｌ），０．２μＬＲＯＸＲｅｆｅｒｅｎｃｅＤｙｅＤｙｅＩＩ（５０×），
１μＬＤＮＡ样品（稀释至１０ｎｇ／μＬ），３．４μＬｄｄＨ２Ｏ，总体积为１０μＬ。ｑＰＣＲ反应程序为：９５℃预变性３０ｓ，９５℃
５ｓ，５５℃３４ｓ，７２℃３４ｓ，４０个循环；每个样品３个重复。以空白组相应犆狋值为对照，将样品各种菌和总菌的犆狋
值通过公式２－ΔΔＣｔ（２－［Δ（Ｃｔ样品－Ｃｔ总菌）－Δ（Ｃｔ空样－Ｃｔ空总）］）得到相对百分含量。
１．４　数据处理与分析
用Ｅｘｃｅｌ２００３软件初步整理后，采用ＳＡＳ９．２软件中的ＧＬＭ模型进行分析。采用Ｔｕｋｅｙ方法进行多重比
较，以最小二乘均数形式表示统计结果，差异显著水平为犘＜０．０５，趋于显著水平为０．０５≤犘＜０．１０。
２　结果与分析
２．１　柴胡皂苷对体外产气的影响
ＳＳＡ对发酵液的ｐＨ没有显著影响（表１），但是０．２５ｇ／ｋｇ的添加量趋于（犘＝０．０８）提高ＤＭＤ（图１），同时
也提高了总产气量（ｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ＧＰ，犘＜０．０５）；而０．５和１．０ｇ／ｋｇ的添加量具有提高ＤＭＤ和ＧＰ的趋势，
但差异均不显著（图２）。
表１　柴胡皂苷犃对体外产气的影响
犜犪犫犾犲１　犈犳犳犲犮狋狅犳犛犛犃狅狀犵犪狊狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀犻狀狏犻狋狉狅
项目
Ｉｔｅｍ
处理 Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ｇ／ｋｇ）
０ ０．２５ ０．５ １．０
标准误
ＳＥＭ
犘值
犘ｖａｌｕｅ
ｐＨ ６．７１ａ ６．７７ａ ６．７５ａ ６．７７ａ ０．０２ ０．１４
干物质降解率 ＤＭＤ（％） ４８．６７ｂ ５３．４９ａ ５０．３６ａｂ ５１．８３ａｂ １．４５ ０．０８
总产气量ＧＰ（ｍＬ／ｇ） １０７．５０ｂ １３１．７８ａ １１２．５６ｂ １２３．５０ａｂ ３．６３ ０．０４
预测产气量Ｇａｓｐｒｅｄ（ｍＬ／ｇ） １１１．０３ａ １４０．０３ａ １１８．１９ａ １２８．９９ａ ５．５５ －
　注：同行不同字母表示差异显著（犘＜０．０５），下同。
　Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｔ犘＜０．０５，ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．２　柴胡皂苷对发酵液中挥发酸含量的影响
由表２可知，ＳＳＡ对ＶＦＡ的影响较大，其中０．２５ｇ／ｋｇ的添加量提高了丙酸和丁酸含量（犘＜０．０５），０．２５，
０．５和１．０ｇ／ｋｇ的添加量均提高了乙酸和ＴＶＦＡ的含量（犘＜０．０１），对乙丙比影响不显著（犘＞０．０５），并没有改
变瘤胃的发酵模式。
２．３　柴胡皂苷对发酵液中微生物数量的影响
由表３可以看出，ＳＳＡ提高了白色瘤胃球菌和牛链球菌的含量（犘＜０．０５），并有提高布氏普雷沃氏菌的
（犘＝０．０８）与脂厌氧弧菌（犘＝０．０４）的趋势；但却降低了短普雷沃氏菌、噬淀粉瘤胃杆菌和栖瘤胃普雷沃氏菌的
含量（犘＜０．０５），有降低产琥珀酸丝状杆菌的趋势（犘＝０．０８）。
７８第６期 潘龙　等：柴胡皂苷对体外发酵参数及细菌数量变化的影响
图１　柴胡皂苷犃对犇犕体外降解率的影响
犉犻犵．１　犈犳犳犲犮狋狅犳犛犛犃狅狀犇犕犇犻狀狏犻狋狉狅
图２　柴胡皂苷犃对体外产气量的影响
犉犻犵．２　犈犳犳犲犮狋狅犳犛犛犃狅狀犌犘犻狀狏犻狋狉狅
不同小写字母表示差异显著（犘＜０．０５），下同。Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｔ犘＜０．０５，ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
表２　柴胡皂苷犃对发酵液挥发酸含量的影响
犜犪犫犾犲２　犈犳犳犲犮狋狅犳犛犛犃狅狀狏狅犾犪狋犻犾犲犳犪狋狋狔犪犮犻犱（犞犉犃）犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊犻狀狋犺犲狉狌犿犻狀犪犾犮狌犾狋狌狉犲狊
挥发酸
ＶＦＡ
处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ｇ／ｋｇ）
０ ０．２５ ０．５ １．０
标准误
ＳＥＭ
犘值
犘ｖａｌｕｅ
乙酸Ａｃｅｔａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ５２．１３ｂ ５４．８８ａ ５３．８２ａ ５４．００ａ ０．９０ ０．０１
丙酸Ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １９．７４ｂ ２０．８３ａ ２０．３２ａｂ ２０．２５ａｂ ０．４０ ０．０４
异丁酸Ｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １．０５ｂ １．１５ａ １．０８ａｂ １．０７ａｂ ０．０４ ０．０８
丁酸Ｂｕｔｙｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ９．９１ｂ １０．７０ａ １０．１６ｂ １０．２３ｂ ０．０３ ０．０２
异戊酸Ｉｓｏｖａｌｅｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ２．０３ａ ２．２１ａ ２．０８ａ ２．０８ａ ０．２４ ０．１３
戊酸Ｖａｌｅｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １．６８ａ １．８１ａ １．７２ａ １．７１ａ ０．０５ ０．１２
总挥发酸Ｔｏｔａｌ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ８６．５３ｂ ９１．５８ａ ８９．１９ａ ８９．３４ａ ２．２１ ０．０１
乙丙比Ａｃｅｔａｔｅ／ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ ２．６４ａ ２．６４ａ ２．６５ａ ２．６７ａ ０．０１ ０．６９
表３　柴胡皂苷犃对发酵液中微生物相对含量的影响
犜犪犫犾犲３　犈犳犳犲犮狋狅犳犛犛犃狅狀犫犪犮狋犲狉犻犪狉犲犾犪狋犻狏犲犮狅狀狋犲狀狋犻狀狋犺犲狉狌犿犻狀犪犾犮狌犾狋狌狉犲狊犻狀狏犻狋狉狅
细菌种类
Ｓｐｅｃｉｅｓ
相对含量 Ｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｎｔｅｎｔ（％）
０ｇ／ｋｇ ０．２５ｇ／ｋｇ ０．５ｇ／ｋｇ １．０ｇ／ｋｇ
标准误
ＳＥＭ
犘值
犘ｖａｌｕｅ
产琥珀酸丝状杆菌犉犻犫狉狅犫犪犮狋犲狉狊狌犮犮犻狀狅犵犲狀犲 １００ａ ５２．２７ｂ ６１．４９ｂ ５８．３６ｂ １２．５０ ０．０８
黄色瘤胃球菌犚狌犿犻狀狅犮狅犮犮狌狊犳犾犪狏犲犳犪犮犻犲狀犮犲狊 １００ｄ １１２．３９ｃ １５７．５６ａ １３３．５６ｂ １４．５８ ０．１４
白色瘤胃球菌犚狌犿犻狀狅犮狅犮犮狌狊犪犾犫狌狊 １００ｂ １０５．８６ｂ １２９．９７ａ １２３．５９ａ ３．６８ ０．０４
反刍兽真细菌犈狌犫犪犮狋犲狉犻狌犿狉狌犿犻狀犪狀狋犻狌犿 １００ａ ９０．５９ａ １０１．４２ａ １０３．８６ａ ６．７０ ０．６２
溶纤维丁酸弧菌犅狌狋狔狉犻狏犻犫狉犻狅犳犾犪狏犲犳犪犮犻犲狀狊 １００ａ ９２．３０ａ ９５．１８ａ ９３．６７ａ ３．２５ ０．６５
短普雷沃氏菌犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪 １００ａ ７３．２６ｂ ７５．６５ｂ ７９．１３ｂ １０．２０ ０．０５
栖瘤胃普雷沃氏菌犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪狉狌犿犻狀犻犮狅犾犪 １００ａ ８８．０６ａｂ ７７．１０ｂ ９３．２９ａ ６．８０ ０．０２
布氏普雷沃氏菌犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪犫狉狔犪狀狋犻 １００ｂ １７３．８７ａ １４８．１２ａｂ １６４．０２ａ １１．３５ ０．０８
噬淀粉瘤胃杆菌犚狌犿犻狀狅犫犪犮狋犲狉犪犿狔犾狅狆犺犻犾狌狊 １００ａ ８３．６８ｂ ７９．４２ｂ ８１．３５ｂ １１．２５ ０．０１
牛链球菌犛狋狉犲狆狋狅犮狅犮犮狌狊犫狅狏犻狊 １００ｂ ２０２．４８ａ ２１６．０７ａ ２３５．９４ａ １８．３０ ０．０５
脂厌氧弧菌犃狀犪犲狉狅狏狅犫狉犻狅犾犻狆狅犾狔狋犻犮犪 １００ｂ １１３．３４ａｂ １１０．８８ａｂ １２１．６９ａ ９．１５ ０．０４
３　讨论
体外研究表明低剂量的皂树苷和丝兰皂苷可直接刺激一些瘤胃细菌的发育，包括纤维分解菌，从而提高饲料
消化率，并能调节瘤胃微生物群落，且有剂量依赖性；而高剂量皂苷在调节瘤胃发酵特性上与驱除原虫类似［１９］。
８８ 草　业　学　报 第２４卷
丝兰皂苷可能由于直接抑制了蛋白降解菌，从而降低了氨氮浓度；但其增加了瘤胃新月形单胞杆菌和瘤胃淀粉杆
菌、瘤胃普雷沃菌和丁酸弧菌的丰度，尽管增加幅度较小［２０］。本试验结果也表明，低剂量的ＳＳＡ的添加提高了
ＤＭＤ，也相应提高了体外ＧＰ，但是高剂量的添加却又导致结果出现降低的趋势（表１）。ＧＰ高（图１）表明饲料在
瘤胃内的发酵活动剧烈，这和ＤＭＤ的趋势（图２）相互验证。但也有研究表明丝兰皂苷并没有影响ＤＭＤ［２６］，这
可能与皂苷的类型和添加剂量有关。
添加剂量为７５ｍｇ／Ｌ的丝兰皂苷时可显著提高ＶＦＡ产量，而２２５ｍｇ／Ｌ添加剂量使ＶＦＡ产量降低［２７］，本
试验也表明０．２５ｇ／ｋｇ的ＳＳＡ提高了丙酸和丁酸的含量，而０．５和１．０ｇ／ｋｇ的添加量又有降低的趋势（表２）；
但是也有研究表明体外添加皂树皂苷［２８］、丝兰提取物［２６］或无患子果实［２９］对总ＶＦＡ产量没有影响；洋槐（ｂｌａｃｋ
ｌｏｃｕｓｔ）皂苷提高了丙酸的浓度，但对ＴＶＦＡ没有显著影响［３０］；混合日粮中添加１２５ｍｇ／ｋｇ丝兰皂苷显著提高了
丙酸浓度，但对于精料型日粮的效果不明显［３１］。此外，ｐＨ为５．５时，３０ｍｇ／Ｌ丝兰属植物（含８％皂苷）提高丙
酸浓度，降低乙酸比例，但在ｐＨ为７．０时则没有效果［３２］。因此，皂苷对瘤胃ＶＦＡ产量的作用效果可能与皂苷
的来源、添加量、日粮精粗比和瘤胃ｐＨ有关。本试验表明柴胡皂苷的添加（０．２５，０．５和１．０ｇ／ｋｇ）均提高了乙
酸和总挥发酸的含量（表２），这与其他报道相一致［３３］。
瘤胃作为一个庞大的菌种资源库，存在着大量的微生物。反刍动物对粗饲料的利用能力远远高于单胃动物，
主要归功于瘤胃中栖息的微生物菌群。由于瘤胃中细菌和真菌的种类不同，对皂苷的敏感度也有所不同。毛瓣
无患子（犛犪狆犻狀犱狌狊狉犪狉犪犽）皂苷浓度小于１ｍｇ／ｍＬ时，白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌不受其影响，但是当其浓度
添加到２～４ｍｇ／ｍＬ时，其数量都显著下降［３４］。毛瓣无患子皂苷在短时间内能够抑制白色瘤胃球菌和黄色瘤胃
球菌，而１０５ｄ后，白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌均不受影响［３５］。因此，不同种类的皂苷及不同的作用时间对瘤
胃细菌的影响均可能不同。葫芦巴籽皂苷和印度田菁叶子的皂苷使产琥珀酸丝状杆菌的含量分别提高４２％和
４５％，而飞廉植物叶子和葫芦巴籽皂苷可使黄色瘤胃球菌的数量提高４０％［３６］。苜蓿皂苷（８～１６ｇ／ｄ）显著提高
了绵羊瘤胃中主要纤维分解菌（产琥珀酸拟杆菌、黄化瘤胃球菌及白色瘤胃球菌）占总细菌数的相对含量［３７］。鲜
沙葱和提取物能够显著提高瘤胃产琥珀酸丝状杆菌和白色瘤胃球菌相对数量，但对黄化瘤胃球菌的相对数量没
有显著影响［３８］。而本试验研究表明，１．０ｇ／ｋｇ的ＳＳＡ提高了白色瘤胃球菌的数量，但又有降低产琥珀酸丝状杆
菌数量的趋势（表３）。这与上述研究不同，可能由于不同来源的皂苷或者作用时间长短对瘤胃微生物的影响不
尽相同。
丝兰皂苷对于淀粉分解菌的抑制作用因种属差异变化较大，皂苷可抑制牛链球菌、栖瘤胃普雷沃氏菌和嗜淀
粉瘤胃杆菌的生长，而对反刍兽新月形单胞菌的生长却有刺激作用［２７］。而该试验表明，０．５ｇ／ｋｇ的ＳＳＡ抑制了
栖瘤胃普雷沃氏菌的含量，不同剂量均抑制了噬淀粉瘤胃杆菌，这与上述研究结果一致，但是ＳＳＡ显著提高了牛
链球菌的数量，这与其他学者研究结果相反。关于皂苷对某些细菌的促生长作用机理尚不明确。有学者认为，可
能与皂苷对原虫的抑制作用有关［３９］，或者是因为低剂量的皂苷使细胞膜的渗透作用增强，进而使细菌细胞能够
吸收更多的养分［４０］。生产中可利用皂苷对不同微生物的影响调控瘤胃代谢，如饲喂精料型日粮的反刍动物，其
瘤胃内牛链球菌的数量较多，促使可溶性淀粉迅速发酵为乳酸，乳酸过多易引起瘤胃酸中毒，因而在高精料日粮
中添加适量皂苷则可通过抑制牛链球菌的生长而减少酸中毒的发生率［４１］。因此，研究皂苷对体外发酵以及菌群
的影响具有现实意义。
４　小结
ＳＳＡ提高了体外发酵的ＧＰ和ＤＭＤ，并提高了发酵液中ＴＶＦＡ的浓度，也相应改变了其中的菌群相对含
量，但并没有改变瘤胃发酵模式。ＳＳＡ可能通过促进发酵液中的细菌生长，从而提高了ＴＶＦＡ和ＧＰ，调控瘤胃
的发酵。因此，ＳＳＡ可以优化菌群，促进瘤胃发酵。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
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ｇａｎｉｃａｃｉｄａｎｄｌａｃｔｏｂａｃｉｌｕｓｏｆｔｈｅｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｔｒａｃｔｏｆｕｎｗｅａｎｅｄｐｉｇｌｅｔｓ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１４，２３（２）：２６０２６７．
［２４］　ＭａＹＹ，ＬｉＹＦ，ＣｈｅｎｇＹＦ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈｅｍｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｉｃｅｓｔｒａｗ犻狀
狏犻狋狉狅．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１４，２３（３）：３５０３５５．
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０９ 草　业　学　报 第２４卷
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１９第６期 潘龙　等：柴胡皂苷对体外发酵参数及细菌数量变化的影响