全 文 ：书体外法研究延胡索酸二钠对瘤胃微生物
发酵活力及甲烷产量的影响
毛胜勇，王新峰，朱伟云
（南京农业大学动物科技学院，江苏 南京２１００９５）
摘要：为探讨延胡索酸二钠对瘤胃甲烷产量及瘤胃微生物发酵活力的影响，本研究共设计了３个试验来阐明该问
题。试验１采用体外批次培养，研究了不同日粮条件下（高牧草日粮、中等水平牧草的日粮和低牧草日粮）添加延
胡索酸二钠（０，４和７ｍｍｏｌ／Ｌ）对山羊瘤胃微生物发酵及甲烷产量的影响。结果表明，较对照相比，添加延胡索酸
二钠显著提高了累积产气量、ｐＨ值和ＴＶＦＡ产量（犘＜０．０５），降低了甲烷产量（犘＜０．０５），其中高牧草日粮组下降
幅度最大。试验２探讨了延胡索酸二钠对黄化瘤胃球菌发酵粗饲料活力的影响。结果表明，与对照组相比；添加
延胡索酸二钠显著提高了黄化瘤胃球菌数量及其对黑麦草的降解率（犘＜０．０５）；试验３探讨了延胡索酸二钠对瘤
胃真菌发酵粗饲料活力的影响，结果显示，延胡索酸二钠显著降低了厌氧真菌发酵的总产气量、干物质消失率及羧
甲基纤维素酶酶活（犘＜０．０５）。结果说明，延胡索酸二钠在降低甲烷产量方面与发酵底物的天然特性有关，其中对
高牧草日粮的作用效应最为显著；延胡索酸二钠可提高瘤胃混合微生物与瘤胃纤维降解菌发酵粗饲料的能力，但
对瘤胃真菌的发酵活力具有抑制效应。
关键词：延胡索酸二钠；瘤胃微生物；甲烷；批次培养
中图分类号：Ｓ８５２．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１０）０２００６９０７
反刍动物瘤胃微生物区系主要由瘤胃细菌、原虫、厌氧真菌和古菌组成，这些微生物发酵底物生成乙酸、丙酸
及丁酸、甲烷和二氧化碳等，其中甲烷不仅造成饲料的能量损失，同时也是导致地球出现“温室效应”的主要气体
之一。据报道，来自反刍动物瘤胃发酵产生的甲烷约为０．８～１．２亿ｔ，而且这一比例还以每年１％ 的速度递
增［１］。前人研究表明，通过应用离子载体类抗生素如莫能霉素、卤代物以及不饱和脂肪酸可降低瘤胃甲烷产
量［２，３］，然而，卤代物的使用存在动物福利问题，而莫能霉素和脂肪酸对反刍动物瘤胃纤维降解有负效应［４，５］。因
此，寻求新的瘤胃甲烷调控手段非常必要。
近年来一些研究报道表明，有机酸如延胡索酸和苹果酸等可通过加快瘤胃发酵体系中氢的代谢，从而降低甲
烷产量，提高丙酸产量［６］。但综合有关延胡索酸对甲烷产量影响的研究报道，发现该方面结果很不一致。Ｌｏ’ｐｅｚ
等［６］发现，在混合日粮中添加７．３５ｍｍｏｌ／Ｌ的延胡索酸，甲烷产量降低１７％；Ｃａｒｒｏ和Ｒａｎｉｌａ［７］报道，在精饲料
以及混合日粮中添加４～１０ｍｍｏｌ／Ｌ的延胡索酸，甲烷产量略有降低；而Ｂｅａｕｃｈｅｍｉｎ和 ＭｃＧｉｎｎ［８］研究表明，延
胡索酸不能降低羔羊瘤胃甲烷产量；归纳这些报道，推测延胡索酸对甲烷产量的影响程度可能取决于日粮结构不
同及延胡索酸添加水平。为评定上述假设，本试验利用体外培养技术，研究了日粮结构与延胡索酸二钠在调控甲
烷产量方面的互作效应，在此基础上，探讨了延胡索酸二钠对主要产氢微生物发酵的影响，拟进一步阐明延胡索
酸二钠在调控甲烷生成方面的具体机制。
１ 材料与方法
１．１ 材料、动物饲养条件及瘤胃液的获取
延胡索酸二钠为陕西省渭南市化工实业有限公司生产，分析纯。
本试验选用４头装有永久性瘤胃瘘管的本地成年公山羊，单圈饲喂，日粮为青干草，同时每日每头补饲自配
第１９卷 第２期
Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
６９－７５
２０１０年４月
收稿日期：２００９０４１４；改回日期：２００９０５３１
基金项目：国家自然科学基金项目（３０５３０５６０）资助。
作者简介：毛胜勇（１９７３），男，四川仪陇人，副教授。Ｅｍａｉｌ：ｍａｏｓｈｅｎｇｙｏｎｇ＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｚｈｕｗｅｉｙｕｎ＠ｎｊａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
精料２００ｇ（玉米∶豆粕＝７∶３），自由饮水。试验当日，于未喂料之前经瘤胃瘘管分别从４头羊的瘤胃腹囊下部
抽取瘤胃内容物，放入充满二氧化碳的塑料管内。同时，在相同部位取经３层纱布过滤的瘤胃液，将取得的瘤胃
液和瘤胃内容物放入一电子搅拌器中，在厌氧条件下搅拌３０ｓ后，经０．１２５ｎｍ尼龙绢过滤，取过滤后的瘤胃液
接种。
１．２ 培养基的配制
本试验的瘤胃微生物培养基参照Ｌｏｎｇｌａｎｄ等［９］配制。试验接种时，以１∶５的比例将瘤胃液和已预热至
３９℃的厌氧培养基混合，取６０ｍＬ混合后的培养液厌氧分装至发酵瓶中，发酵瓶用橡胶塞和铝盖封口后，置于
３９℃下厌氧培养２４ｈ。厌氧真菌培养基按朱伟云等［１０］的方法配制。
１．３ 试验设计
１．３．１ 不同日粮条件下添加延胡索酸二钠 发酵底物分别为牧草含量高的日粮［黑麦草（犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲）∶精
饲料，８∶２］（ＨＦ）、牧草含量中等的日粮（黑麦草∶精饲料，５∶５）（ＭＦ）、牧草含量低的日粮（黑麦草∶精饲料，２∶
８）（ＣＦ）（其中精饲料由玉米和豆粕组成，比例为７∶３，皆过孔径为２ｍｍ的筛），底物量为０．５ｇ，针对各发酵底
物，分别设处理组、对照组及空白组，其中处理组中延胡索酸二钠的添加浓度为４，７ｍｍｏｌ／Ｌ，对照组除不添加延
胡索酸二钠外，底物及培养基成分同相应处理组，空白组为阳性空白（无底物，接种）。各处理发酵２４ｈ结束后，
其间定时测定产气量及甲烷产量，发酵结束后测定发酵液的ｐＨ值，同时取发酵内容物与发酵液上清液置于－
２０℃冰箱保存，备测挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）浓度。
１．３．２ 延胡索酸二钠处理 黄化瘤胃球菌由本试验室保存。试验设延胡索酸二钠处理组、对照组和空白组，其
中对照组不添加延胡索酸二钠，处理组中延胡索酸二钠的添加浓度分别为４，７，１０ｍｍｏｌ／Ｌ，空白组除不接种外，
其他成分与处理组一致，各试验组均设５个重复。培养基成分及厌氧制作同１．３．１。培养基厌氧分装至含０．８６
ｇ黑麦草粉（过孔径为２ｍｍ的筛）的发酵瓶中，发酵瓶用橡胶塞和铝盖封口后，于１１６℃下灭菌２０ｍｉｎ。将发酵
瓶预热至３９℃后，接种１０ｍＬ黄化瘤胃球菌纯培养液，所有处理和对照在３９℃下静止培养４８ｈ。培养结束后，
将所有培养物转入离心管中，在４０００ｒ／ｍｉｎ下离心１５ｍｉｎ，取离心后的上清液，经常规处理后，冻存备测挥发性
脂肪酸浓度。同时将离心沉淀转入已称重的钳锅内，于１０５℃烘至恒重，以对照作校正，计算底物的干物质消
失率。
１．３．３ 延胡索酸二钠对瘤胃真菌发酵活力的影响 延胡索酸二钠对瘤胃真菌的发酵活力：混合瘤胃厌氧真菌的
分离参见毛胜勇等［１１］的方法，单一厌氧真菌（犖犲狅犮犪犾犾犻犿犪狊狋犻狓犳狉狅狀狋犪犾犻狊）来自本研究室保存。发酵底物均为１ｇ
稻草秸（过孔径为２ｍｍ的筛），培养基混合瘤胃真菌试验设延胡索酸二钠处理组、对照组和空白组，其中对照组
不添加延胡索酸二钠，处理组中延胡索酸二钠的添加浓度分别为４，７及１０ｍｍｏｌ／Ｌ，空白组除不接种外，其他成
分与处理组一致，各试验组均设５个重复，培养时间为１６８ｈ。各处理接种１０ｍＬ已生长４８ｈ的瘤胃真菌培养
液，对照注入等量无菌厌氧去离子水，于３９℃下静止培养。培养期间，定时测定各发酵瓶中的产气量，发酵结束
后，测定底物的干物质消失率，方法同上。
延胡索酸二钠对瘤胃真菌犖犲狅犮犪犾犾犻犿犪狊狋犻狓犳狉狅狀狋犪犾犻狊的动态发酵：试验设延胡索酸二钠处理组、对照组和空
白组，其中对照组不添加延胡索酸二钠，处理组中延胡索酸二钠的添加浓度７ｍｍｏｌ／Ｌ，空白组除不接种外，其他
成分与处理组一致。发酵底物同上，试验预设０，２４，４８，７２，９６，１２０ｈ时间点，各时间点分设对照组与延胡索酸二
钠处理组，各组３个重复。分别于各计时间点取样测定发酵液中的羧甲基纤维素酶酶活和乙酸浓度，取样后，测
定底物的干物质消失率，方法同上。
１．４ 指标测定
产气量测定参照Ｔｈｅｏｄｏｒｏｕ等［１２］的方法，ＶＦＡ的测定参照秦为琳［１３］的方法。甲烷测定参照胡伟莲［１４］的方
法。纤维降解菌的计数方法参照陈洁［１５］的方法。
１．５ 数据分析
试验１．３．１中所得数据采用ＳＰＳＳ（１３．０）软件中ＧＬＭ中Ｕｎｉｖａｒｉａｔｅ进行方差分析，主效应分别是延胡索酸
二钠与日粮类型。试验１．３．２中数据利用ＳＰＳＳ（１３．０）中ＡＮＯＶＡ进行单因子方差分析，多重比较采用ＬＳＤ法
０７ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
检验。试验１．３．３中数据采用ＳＰＳＳ（１３．０）中ＡＮＯＶＡ进行单因子方差异分析延胡索酸二钠的处理效应；试验
１．３．３中数据采用ＳＰＳＳ（１３．０）中 ＧＬＭ 中ＲｅｐｅａｔｅｄＭｅａｓｕｒｅｄ进行数据分析。数据结果以平均数±标准差
表示。
２ 结果与分析
２．１ 添加延胡索酸二钠对ｐＨ值、甲烷及挥发脂肪酸产量、产气量及氨氮浓度的影响
较对照相比，添加延胡索酸二钠显著提高了ｐＨ值和总产气量（犘＜０．０５）（表１），并呈显著的剂量效应（犘＜
０．０５）；日粮对各指标皆有显著影响（犘＜０．０５），在产气量方面，日粮与延胡索酸二钠之间有显著的互作效应（犘＜
０．０５）。较对照相比，添加延胡索酸二钠显著降低了甲烷产量（犘＜０．０５），当以低牧草日粮为发酵底物时，添加４
和８ｍｍｏｌ／Ｌ延胡索酸二钠的处理组中甲烷产量分别较对照组降低了６．１％和４．３％；而在以高牧草日粮为发酵
底物时，延胡索酸二钠处理组的甲烷产量分别较对照组降低了９．３％和１４．０％；较对照组相比，添加延胡索酸二
钠均显著降低了乙丙比，提高了发酵体系中乙酸、丙酸及ＴＶＦＡ浓度（犘＜０．０５），但对丁酸浓度无显著影响（犘＞
０．０５），延胡索酸二钠对丙酸及乙丙比具有显著的剂量效应（犘＜０．０５）；在甲烷及乙丙比方面，延胡索酸二钠与底
物间存在显著的互作效应（犘＜０．０５）。
表１ 延胡索酸二钠对甲烷和挥发性脂肪酸产量的影响
犜犪犫犾犲１ 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻狊狅犱犻狌犿犳狌犿犪狉犪狋犲狅狀狋犺犲犿犲狋犺犪狀犲犪狀犱犞犉犃狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀
指标
Ｉｎｄｅｘ
日粮
Ｄｉｅｔ
延胡索酸二钠
Ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ）
０ ４ ８
显著性Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ（犘值 Ｖａｌｕｅ）
延胡索酸二钠Ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅ
处理效应Ｔｒｅａｔｅｄｅｆｆｅｃｔ剂量效应Ｄｏｓａｇｅｅｆｆｅｃｔ
日粮
Ｄｉｅｔ
互作效应
Ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅ×Ｄｉｅｔ
ＬＦ ５．９３±０．０５ ６．０３±０．０７ ６．０７±０．０４ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ０．３１９
ｐＨ ＭＦ ６．１３±０．０３ ６．１５±０．０２ ６．１９±０．０６
ＨＦ ６．２７±０．０４ ６．３１±０．０３ ６．３６±０．０３
总产气量 ＬＦ １１９±５ １２８±２ １３５±４ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ０．０２７
Ｔｏｔａｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ＭＦ １００±３ １０７±４ １１７±２
（ｍＬ／ｇＤＭ） ＨＦ ９１±３ １０８±２ １１５±２
甲烷 ＬＦ ４９４±２３ ４６４±２１ ４７３±１２ ＜０．００１ ０．６８１ ＜０．００１ ０．００３
ＣＨ４ ＭＦ ４６３±２１ ４５２±１１ ４２２±３９
（μｍｏｌ／ｇＤＭ） ＨＦ ３９９±１７ ３６２±２６ ３４３±３１
乙酸 ＬＦ １２．１１±２．５２１５．６１±１．２１１７．８２±１．４７ ＜０．００１ ０．９４３ ＜０．００１ ０．１６７
Ａｃｅｔａｔｅ ＭＦ １５．５９±１．０１２４．３５±２．１０２３．６９±６．１１
（ｍｍｏｌ／Ｌ） ＨＦ １８．３１±２．０２２２．３６±２．４７２１．０４±１．５９
丙酸 ＬＦ １０．２５±２．１０１５．１９±０．７３１７．３１±０．５５ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ０．４３７
Ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ ＭＦ ７．９２±０．２９１３．１５±０．７６１５．７７±２．１７
（ｍｍｏｌ／Ｌ） ＨＦ ８．００±０．７３１１．５６±０．９２１３．６２±１．１５
丁酸 ＬＦ １０．６２±０．６７１１．４７±０．７７１０．７８±０．６１ ０．１１３ ０．８５１ ＜０．００１ ０．８７３
Ｂｕｔｙｒａｔｅ ＭＦ ７．６５±０．５７ ７．９９±０．４５ ７．７７±０．９２
（ｍｍｏｌ／Ｌ） ＨＦ ４．４５±０．４１ ４．７５±０．５７ ４．３２±０．４２
总挥发性脂肪酸 ＬＦ ３３．７４±５．２１４２．２８±１．１２４５．９１±２．０２ ＜０．００１ ０．２６６ ０．０１５ ０．３１３
ＴＶＦＡ ＭＦ ３１．１６±１．７２４５．４９±３．１５４７．２４±９．０４
（ｍｍｏｌ／Ｌ） ＨＦ ３０．７５±３．０９３８．６６±２．４５３８．９８±２．９４
乙丙比 ＬＦ １．１９±０．２２ １．０３±０．１０ １．０３±０．０６ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ０．０１３
Ａ∶Ｐ ＭＦ １．９７±０．０９ １．８５±０．０６ １．４８±０．２１
ＨＦ ２．２９±０．１２ １．９５±０．３０ １．５５±０．４２
１７第１９卷第２期 草业学报２０１０年
２．２ 延胡索酸二钠对黄化瘤胃球菌发酵粗饲料活力的影响
添加４，８和１２８ｍｍｏｌ／Ｌ延胡索酸二钠的处理组中累计产气量分别较对照组提高了１２．９６％，２７．１３％和
３６．０５％（犘＜０．０５）。较对照组相比，添加８和１２ｍｍｏｌ／Ｌ延胡索酸二钠处理组的丙酸浓度、黄化瘤胃球菌数量
及干物质消失率显著提高（犘＜０．０５）。延胡索酸二钠处理显著提高了ＴＶＦＡ和乙酸产量（犘＜０．０５），添加延胡
索酸二钠对丁酸浓度的影响较小，仅在１２ｍｍｏｌ／Ｌ剂量时与对照组有显著差异（犘＜０．０５）（表２）。
表２ 延胡索酸二钠对黄化瘤胃球菌发酵活力的影响
犜犪犫犾犲２ 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻狊狅犱犻狌犿犳狌犿犪狉犪狋犲犪犱犱犻狋犻狅狀狅狀犻狀狏犻狋狉狅犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狅犳犚狌犿犻狀狅犮狅犮犮狌狊犳犾犪狏犲犳犪犮犻犲狀狊
指标Ｉｎｄｅｘ 延胡索酸二钠Ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ）
０ ４ ８ １２
累计产气量Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（ｍＬ／ｇＤＭ） ９４．７９±３．２１ａ １０８．０２±４．４７ｂ １２９．５８±４．７２ｃ １４７．６０±４．７５ｄ
乙酸Ａｃｅｔａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １１．５９±０．０２ａ １３．４４±０．５４ｂ １２．２８±０．３６ａ １３．２３±０．５０ｂ
丙酸Ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） ２．２５±０．１１ａ ２．３２±０．１９ａ ２．９７±０．０７ｂ ２．６７±０．２２ｂ
丁酸Ｂｕｔｙｒａｔｅ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １．７１±０．１８ａ １．６４±０．０８ａ １．８１±０．０９ａ ２．１６±０．１０ｂ
总挥发性脂肪酸ＴＶＦＡ（ｍｍｏｌ／Ｌ） １５．５０±５０．０５ａ １７．４０±０．７７ｂ １７．０６±０．４８ｂ １８．７０±０．７２ｂ
干物质消失Ｄｒｙｍａｔｔｅｒｌｏｓｓ（％） ４１．８０±０．３５ａ ４０．９７±０．８５ａ ４２．８８±０．３７ｂ ４３．３２±０．７４ｂ
纤维降解菌数量Ｎｕｍｂｅｒｏｆｃｅｌｕｌｙｔｉｃｂａｃｔｅｒｉａ（×１０５／ｍＬ） ４．２０±２．８０ａ ３．００±０．５０ａ ９．５０±２．００ｂ ２６．７０±２．９０ｃ
注：同行不同小写字母表示差异显著（犘＜０．０５）。
Ｎｏｔｅ：Ｖａｌｕｅｓｉｎｔｈｅｒｏｗｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ（犘＜０．０５）．
２．３ 延胡索酸二钠对瘤胃真菌发酵活力的影响
２．３．１ 延胡索酸二钠对混合瘤胃真菌发酵粗饲料活力的影响 较对照组相比，发酵４８ｈ后，延胡索酸二钠各处
理组的累计产气量开始低于对照组（犘＜０．０５），发酵末各处理组的底物干物质消失率分别较对照组降低了
２０．０４％，４６．５０％和５４．７８％（犘＜０．０５），累计产气量分别较对照组降低了１２．８９％，２９．６９％和４３．３８％（犘＜
０．０５）（图１）。
２．３．２ 延胡索酸二钠对厌氧真菌发酵黑麦草动态的影响 较对照组相比，至接种２４ｈ后，添加延胡索酸二钠显
著降低了处理组发酵液上清中羧甲基纤维素酶活力、底物表观干物质消失率和乙酸浓度（犘＜０．０５）。发酵至终
点时，延胡索酸二钠处理组中羧甲基纤维素酶酶活较对照组降低了４１．３９％（犘＜０．０５），干物质消失率较对照组
降低了３８．３４％（犘＜０．０５），乙酸较对照组降低了２７．７０％（犘＜０．０５）（图２）。
图１ 延胡索酸二钠对混合瘤胃真菌发酵黑麦草的影响
犉犻犵．１ 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻狊狅犱犻狌犿犳狌犿犪狉犪狋犲犪犱犱犻狋犻狅狀狅狀狋犺犲狉狔犲犵狉犪狊狊犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀犫狔犿犻狓犲犱狉狌犿犲狀犳狌狀犵狌狊
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图２ 延胡索酸二钠对瘤胃真菌纯培养发酵黑麦草的影响
犉犻犵．２ 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻狊狅犱犻狌犿犳狌犿犪狉犪狋犲犪犱犱犻狋犻狅狀狅狀狋犺犲狉狔犲犵狉犪狊狊犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀犫狔犖．犳狉狅狀狋犾犪犻狊
３ 讨论
延胡索酸，又称富马酸，是生物体代谢过程中三羧酸循环的中间代谢产物。与Ａｓａｎｕｍａ等［１６］报道一致，本
试验结果表明，添加延胡索酸二钠显著提高了发酵体系中的总产气量、ＴＶＦＡ产量及丙酸比例，降低了乙丙比
值。综合本研究结果与前人报道，ＴＶＦＡ浓度升高的原因除与延胡索酸自身被瘤胃微生物发酵转化成乙酸或丙
酸有关外；还与培养体系中纤维降解菌的活性增加相关［６，１６］。在本研究中，添加延胡索酸二钠显著促进纤维降解
细菌的增殖，该结果也进一步佐证了延胡索酸二钠可通过上述２种手段影响挥发性脂肪酸生成。Ｗｏｌｉｎ［１７］报道，
瘤胃中挥发性脂肪酸组成比例与甲烷产量密切相关，当丙酸比例显著升高或乙丙比值显著降低时，甲烷产量会显
著降低，而乙酸与丁酸比例升高，则甲烷产量增加。本研究结果也显示，添加延胡索酸二钠后发酵体系中乙丙比
显著下降，甲烷产量也显著降低，该结果也与上述报道一致。
在瘤胃中，日粮结构是影响瘤胃微生区系组成和代谢产物的主要因素［１８２１］。分析前人有关利用延胡索酸调
控瘤胃甲烷生成的效应不一致的报道，研究发现，各试验所用的日粮显著不同；如Ｂｅａｕｃｈｅｍｉｎ和 ＭｃＧｉｎｎ［８］的试
验日粮以大麦（犎狅狉犱犲狌犿狏狌犾犵犪狉犲）青贮为主（甲烷产量无变化），Ｗａｌａｃｅ等［２２］的试验日粮则以稻草为主（甲烷产
量降低７５％）。本研究结果显示，延胡索酸二钠在降低甲烷产量方面与日粮种类显著相关，其中对粗饲料含量较
高的日粮效果较佳。笔者推测，出现该结果的具体原因可能与不同日粮结构下延胡索酸还原菌群结构组成不一
致有很大关系。Ｈａｔｔｏｒｉ和 Ｍａｔｓｕｉ［２３］发现，不同日粮结构下瘤胃内延胡索酸还原菌群结构有很大差异。Ａｓａｎｕ
ｍａ和Ｈｉｎｏ［２４］体外纯培养显示，不同延胡索酸还原菌还原延胡索酸的能力差异很大；因此，在应用延胡索酸二钠
调控甲烷生成的研究中，如果延胡索酸还原菌群结构组成不一样，最终通过延胡索酸—琥珀酸途径利用的氢的数
量方面存在差异，进而导致延胡索酸在调控甲烷产量的效果上出现差异。
氢是甲烷形成的重要底物之一，而黄化瘤胃球菌和瘤胃厌氧真菌是瘤胃中主要的产氢菌之一，因此，研究延
胡索酸二钠对这些纤维降解菌的影响有助于揭示延胡索酸对瘤胃氢代谢流程的影响。Ａｓａｎｕｍａ等［１６］报道，黄化
瘤胃球菌和白色瘤胃球菌在代谢中皆可产生延胡索酸还原酶，而延胡索酸还原酶可还原延胡索酸生成琥珀酸，因
此添加延胡索酸二钠可加快发酵系统中氢利用，进而降低氢对微生物代谢过程的反馈抑制，从而提高微生物自身
对底物的利用率。本研究结果与上述推测一致，添加延胡索酸二钠显著提高了黄化瘤胃球菌的发酵活力及其数
量。但本研究首次发现，添加延胡索酸二钠显著降低了瘤胃真菌的发酵活力，引发该结果的具体原因尚不清楚。
但食品与饲料添加剂领域的一些研究报道显示，延胡索酸二钠可用做饲料保存剂及食品保鲜剂，防止饲料或食品
霉变，其作用机制主要为延胡索酸可渗透入细胞壁，进而干扰霉菌的代谢，由此起到抑菌作用［２５］。但由于厌氧真
菌与好氧真菌在细胞壁结构与代谢过程方面皆存在显著差异，延胡索酸二钠是否是通过该机制来抑制瘤胃真菌
的增殖，从而影响瘤胃真菌的发酵活力，尚不清楚，还需进一步研究。
综上所述，在以不同精粗比为底物时，添加延胡索酸二钠可显著提高发酵体系中的ｐＨ 值、乙酸、丙酸、
ＴＶＦＡ和微生物蛋白产量，降低乙丙比，在降低甲烷产量方面，延胡索酸二钠对高牧草日粮组的效果较佳。延胡
３７第１９卷第２期 草业学报２０１０年
索酸二钠可促进黄化瘤胃球菌增殖，但降低了瘤胃真菌发酵粗饲料的活力。
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犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻狊狅犱犻狌犿犳狌犿犪狉犪狋犲狅狀犻狀狏犻狋狉狅犿犲狋犺犪狀犲狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀犪狀犱犳犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狅犳狉狌犿犲狀犿犻犮狉狅犫犻犪犾
ＭＡＯＳｈｅｎｇｙｏｎｇ，ＷＡＮＧＸｉｎｇｆｅｎｇ，ＺＨＵ Ｗｅｉｙｕｎ
（ＴｈｅＣｏｌｅｇｅｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
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犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｈｒｅｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅｏｎＣＨ４ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
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ｍｍｏｌ／Ｌｆｕｍａｒａｔｅ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅａｄｄｉｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｆｉｎａｌｐＨａｎｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
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ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ，ａｄｄｉｎｇｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅｔｏｂａｔｃｈｃｕｌｔｕｒｅｓｒｅｄｕｃｅｄＣＨ４ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ２，ｔｈｅ
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ｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅｗａｓａｄｄｅｄｔｏｔｈｅｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｂｏｔｔｌｅｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｆｉｎａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆ０，４，７ａｎｄ１０ｍｍｏｌ／Ｌ．
Ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅａｄｄｉｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｄｒｙｍａｔｔｅｒｌｏｓｓ，ＴＶＦＡｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｃｏｕｎｔｓｏｆ犚．犳犾犪狏犲犳犪
犮犻犲狀狊．Ｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ３，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅｏｎｒｙｅｇｒａｓｓｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｂｙｒｕｍｅｎｆｕｎｇｉｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａ
ｔｅｄ．Ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅａｄｄｉｔｉｏｎ（０，４，７，ａｎｄ１０ｍｍｏｌ／Ｌ）ｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｄｒｙｍａｔｔｅｒｌｏｓｓａｎｄｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｇａｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（犘＜０．０１）．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅｏｎｒｕｍｅｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｍａｉｎｌｙｄｅｐｅｎｄｏｎｔｈｅｎａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｉｎｃｕｂａｔｅｄｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｆｏｒａｇｅｄｉｅｔｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｇｒｅａｔｅｓｔｒｅ
ｓｐｏｎｓｅ．Ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅａｄｄｉｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｍｉｘｅｄｒｕｍｅｎｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ
ａｎｄｏｆ犚．犳犾犪狏犲犳犪犮犻犲狀狊，ｂｕｔｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｒｕｍｅｎｆｕｎｇｉ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｄｉｓｏｄｉｕｍｆｕｍａｒａｔｅ；ｍｉｘｅｄｒｕｍｅｎｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ；ｍｅｔｈａｎｅ；ｂａｔｃｈｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
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