用不同水平水浮萍粉喂养的大马士革山羊的瘤胃细菌、饲料利用与产奶量

为什么一种微小的水生蕨类对羊奶很重要

随着气候变化和传统饲料变得不可靠，养殖业的饲喂变得更加困难且成本更高。本研究探讨了一种称为水浮萍（Azolla）的漂浮小型水生蕨类是否可以部分替代奶山羊的常规谷物饲料。研究人员想知道水浮萍是否能保持山羊健康、以有利的方式改变其瘤胃微生物群，甚至在降低饲料成本和环境影响的同时提高产奶量。

为耐粗饲的山羊提供的新型饲料

山羊本身就擅长在干旱和劣质饲草环境中生存，这使它们在许多地区成为粮食安全的重要保障。研究团队使用了32只泌乳期大马士革山羊并将其分为四组。所有动物均以相同的基础日粮（精料和紫花苜蓿干草）为主，但在三组中研究人员用干燥的水浮萍部分替代了精料。这些山羊分别以10%、20%或30%的水浮萍替代通常的精料混合物，而对照组不使用水浮萍。在为期100天的试验中，科学家们仔细记录了山羊的采食量、消化情况、瘤胃内部变化以及产奶量。

走进山羊的“发酵罐”

与牛一样，山羊依赖一个称为瘤胃的大胃室，那里栖息着大量能够分解纤维的细菌群落。研究人员采集了山羊的瘤胃液，并采用基于DNA的方法鉴定存在的微生物种类及其多样性。加入水浮萍使瘤胃群落更加丰富和多样化。两个主要细菌门，拟杆菌门（Bacteroidota）和厚壁菌门（Firmicutes），仍然占主导地位，但出现了重要的变化。以纤维降解著称的细菌，如Prevotella、Ruminococcus和Christensenellaceae R-7组，在食用水浮萍的山羊中更为丰富。与此同时，一些潜在问题性微生物如志贺大肠杆菌属（Escherichia-Shigella）及若干螺旋形细菌在加入水浮萍时减少，表明瘤胃生态更健康、更稳定。

从微生物到能量与排放

这些微生物学变化在瘤胃化学成分上有所体现。食用水浮萍的山羊产生了更多挥发性脂肪酸——如乙酸、丙酸和丁酸等简单的富能分子，它们是动物的主要能量来源。尽管如此，各组之间的总体采食量和大多数消化率指标保持相似。一个例外是蛋白质消化率在最高水浮萍水平下降，这很可能是因为水浮萍中的植物化合物与蛋白质结合，使微生物更难分解利用。有趣的是，发酵模式暗示出潜在的气候效益：食用水浮萍的山羊每单位饲料预计会产生更少的甲烷。甲烷来自反刍动物是重要的温室气体，且代表能量损失（未转化为奶或肉）。

产奶量与最佳比例

对农户而言，最实用的问题很简单：水浮萍是否能提高产奶？在这里，中等替代水平——将精料中约20%替换为水浮萍——表现最为突出。采用该日粮的山羊比对照组产奶量和脂肪矫正奶产量更高，但奶脂、蛋白和乳糖百分比没有显著变化。其饲料效率（即每公斤饲料所产奶量）也最好。10%水浮萍时，山羊出现了适度的提升。但当水浮萍提高到30%时，益处消失：蛋白质消化进一步下降，产奶量和饲料效率均降低，表明并非越多越好。

对农户与地球的意义

对非专业读者而言，结论很明确：在本研究中，水浮萍作为精料的部分而非全部替代最为有效。在精料混合物中约占20%时，水浮萍促使瘤胃细菌向嗜纤维、产能类群转变，增加了可供动物利用的发酵产物，降低了预计的甲烷损失，并在不损害奶质的前提下提高了产奶量。但在很高的添加量下，水浮萍的天然植物化学物质可能干扰蛋白质利用并限制性能。总体而言，适度加入水浮萍可作为一种可行的本地化方法，减少对昂贵常规饲料的依赖，支持产奶并降低奶山羊的环境足迹——尤其适用于面临饲料短缺的地区。

引用: Abd-Elgwad, A.F.A., Bakr, S.A., Sabra, E.A. et al. Rumen bacteria, feed utilization, and milk production of Damascus goats fed different levels of azolla meal. Sci Rep 16, 13279 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38113-6

关键词: 水浮萍饲料, 泌乳山羊, 瘤胃微生物, 产奶量, 甲烷排放