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烟酸（NA）是辅酶NAD+前体,在动物机体多项氧化还原反应通路中承担着重要的调节作用。研究报道表明日粮中添加烟酸可以提高反刍动物的生产性能,且对反刍动物瘤胃酸中毒有调控作用,但这方面的研究报道较少且不系统,作用机理也不明确。本研究旨于探讨添加烟酸对瘤胃酸代谢、瘤胃液、固相微生物区系的影响并阐明其作用机理,以期找到调控反刍动物瘤胃酸代谢及酸中毒的新方法。试验一:添加烟酸对不同精粗比日粮瘤胃体外发酵功能的影响研究旨在探讨不同比例精料底物中添加不同水平烟酸对锦江牛瘤胃体外发酵参数的影响,并筛选出最佳的烟酸添加量,为研究烟酸对瘤胃酸代谢及微生物区系的影响打下基础。试验采用三个水平精粗比即6:4、7:3、8:2,五个水平烟酸添加量即0、400、800、1000和1200mg/kg进行体外批次培养。培养24h记录总产气量并取样测定p H值、氨态氮（NH3-N）、菌体蛋白（BCP）、挥发性脂肪酸（VFA）等指标。结果表明:高精料条件下,p H值、总产气量、NH3-N浓度、BCP浓度、丙酸浓度、总VFA浓度有随烟酸添加量的增加而出现显著的先升高后降低趋势（P<0.05）,乙/丙比值出现显著的先降低后升高趋势（P<0.05）,乙酸、丁酸浓度受烟酸添加量的影响不显著（P>0.05）。综合试验结果显示在高精料日粮条件下补饲一定量的烟酸有利于改善瘤胃的发酵功能,且不同精粗比日粮烟酸的适宜添加量不同,其中在精粗比6:4条件下添加400mg/kg烟酸,在精粗比7:3、8:2条件下添加800mg/kg烟酸效果较好。试验二:瘤胃酸中毒诱导及添加烟酸对瘤胃发酵及酸代谢的影响选择体重为270±20kg的瘤胃瘘管锦江牛为试验动物,采用自身对照试验设计,试验分5期,依次饲喂日粮的精粗比为5:5、6:4、7:3、8:2、8:2加烟酸,研究逐步提高精粗比诱导瘤胃酸中毒及添加烟酸对肉牛瘤胃发酵及酸代谢的影响。结果显示:（1）随精料比例的增加,瘤胃p H值极显著降低（P<0.01）,BCP、NH3-N、丙酸、丁酸和总VFA浓度极显著升高（P<0.01）;从精粗比5:5组到精粗比7:3组乙酸浓度极显著升高（P<0.01）,但在精粗比8:2组降低（P>0.05）;精粗比8:2组的丙酮酸、乳酸浓度及乳酸/丙酮酸比值均极显著高于5:5、6:4、7:3组（P<0.01）,总脱氢酶酶活显著低于6:4、7:3组（P<0.05）,其它各组间差异不显著（P>0.05）,乳酸脱氢酶活仅在精粗比8:2组中检测到。随精料比例的增加,瘤胃NAD+浓度降低,NADH浓度及NADH/NAD+比值升高,但各组间差异不显著（P>0.05）。（2）与精粗比8:2瘤胃酸中毒组对比,添加烟酸后瘤胃p H值极显著升高（P<0.01）,使瘤胃p H值趋于正常,NH3-N浓度极显著降低（P<0.01）。在VFA方面,与精粗比8:2瘤胃酸中毒组对比,添加烟酸组丙酸浓度极显著升高（P<0.01）,乙酸、总VFA浓度显著升高（P<0.05）,而丁酸浓度、乙酸/丙酸比值呈降低趋势（P>0.05）。乳酸代谢通路方面,与精粗比8:2瘤胃酸中毒组对比,添加烟酸组的乳酸浓度、乳酸/丙酮酸比值极显著降低（P<0.01）,丙酮酸浓度显著降低（P<0.05）,总脱氢酶无明显变化（P>0.05）,而乳酸脱氢酶酶活下降而未能检测到;瘤胃NAD+浓度升高、NADH/NAD+比值、NADH浓度降低,但差异均不显著（P>0.05）。以上结果表明随着日粮精料的增加,总VFAs大量生成,NAD+浓度降低,NADH/NAD+比例升高和丙酮酸蓄积,促使乳酸脱氢酶活力增强,乳酸大量合成,造成瘤胃p H值降低,并在精粗比达到8:2时发生瘤胃酸中毒。添加烟酸能通过提高瘤胃NAD+水平,降低NADH/NAD+比例,减少乳酸合成,达到提高瘤胃内p H值,改善瘤胃发酵功能,缓解瘤胃酸应激或酸中毒现象的调控作用。试验三:日粮添加烟酸对瘤胃液相微生物区系的影响本试验旨在研究添加烟酸对锦江牛瘤胃液相微生物区系的影响。试验设瘤胃健康组（精粗比6:4）、酸中毒组（精粗比8:2）及添加烟酸组（精粗比8:2加烟酸）。采用16Sr-DNA高通量测序技术对液相细菌结构进行测定并对菌群进行PICRUSt功能预测分析。结果表明:瘤胃酸中毒组的菌群丰富度显著低于健康组（P<0.05）,多样性低于健康组但无显著差异（P>0.05）。发生瘤胃酸中毒时Bacteroidetes、Prevotellaceae、Ruminococcaceae、Prevotella丰度降低,Firmicutes、Lachnospiraceae、Acidaminococcaceae、乳酸产生菌Lactobacillus、Pseudobutyrivibrio、Butyrivibrio以及乳酸利用菌Selenomonas、Anaerovibrio丰度升高,细菌菌群结构发生紊乱,且乳酸产生菌丰度较乳酸利用菌增幅高,导致乳酸蓄积。添加烟酸Bacteroidetes、Prevotellaceae、Prevotella丰度升高,Firmicutes、Lachnospiraceae、Acidaminococcaceae以及产乳酸菌Lactobacillus、Pseudobutyrivibrio、Butyrivibrio丰度降低,乳酸生成量减少,液相细菌菌群结构得到优化。采用PICRUSt预测菌群功能,预测结果表明添加烟酸显著上调了液相菌群的酶家族、次级代谢产物生物合成两通路的功能。试验四:日粮添加烟酸对瘤胃固相微生物区系的影响试验设瘤胃健康组（精粗比6:4）、酸中毒组（精粗比8:2）及添加烟酸组（精粗比8:2加烟酸）,采用16Sr-DNA高通量测序技术测定锦江牛固相细菌结构及菌群PICRUSt功能预测分析,探讨瘤胃酸中毒及烟酸对固相微生物区系的影响及调控机理。结果表明:发生瘤胃酸中毒时固相细菌菌群的丰富度和多样性降低,Firmicutes、Lachnospiraceae、Ruminococcaceae、Christensenellaceae丰度降低,Bacteroidetes、Prevotellaceae、Prevotella、Lactobacillus以及乳酸利用菌Anaerovibrio的丰度升高。添加烟酸后,固相细菌菌群的丰富度和多样性升高,Firmicutes、Ruminococcaceae、Christensenellaceae、Ruminococcus丰度升高,Bacteroidetes、Prevotellaceae、Prevotella、乳酸产生菌Lactobacillus丰度降低,使乳酸生成量减少,固相细菌菌群结构得到优化。采用PICRUSt预测菌群功能,预测结果显示瘤胃酸中毒显著下调了固相细菌的膜运输功能,添加烟酸显著上调了细菌的膜运输、酶家族、生物异源物质降解代谢等功能。试验五:日粮添加烟酸对瘤胃液、固相间微生物区系及功能差异的影响根据试验三、四测定结果,从空间角度解析瘤胃酸中毒时及添加烟酸后瘤胃菌群空间结构和功能的差异并阐明烟酸的调控机理。结果显示:（1）与健康组相比,瘤胃酸中毒组的液、固两相丰富度差异增加但未达显著水平（P>0.05）,对两相间多样性差异无影响。瘤胃酸中毒组Bacteroidete、Firmicutes、Prevotellaceae、Lachnospiracea、Prevotella、Pseudobutyrivibrio在液、固两相的丰度差异缩小了,破坏了瘤胃菌群空间结构规律,导致菌群空间结构紊乱。采用PICRUSt预测菌群功能发现,健康组的液、固两相之间存在22个差异功能通路,而在瘤胃酸中毒组两相的差异功能通路个数下降至0个,表明瘤胃酸中毒时液、固相菌群功能紊乱。（2）添加烟酸增大了液、固两相之间菌群的丰富度和多样性差异（P<0.05）,并恢复优化了Bacteroidete、Firmicutes、Prevotellaceae、Lachnospiracea、Ruminococcaceae、Prevotella、Pseudobutyrivibrio、Ruminococcus、Saccharofermentans、Anaerovorax、Anaerotruncus在液、固相两相之间的丰度差异,从而改善了瘤胃菌群的空间结构。采用PICRUSt预测菌群功能发现,添加烟酸后液、固两相之间细菌的差异功能通路重新恢复至23个,说明添加烟酸改善了液、固相各自的优势功能。综合瘤胃菌群结构及功能分析结果,发现瘤胃酸中毒造成了瘤胃菌群空间结构及功能紊乱,而添加烟酸通过重新恢复了不同空间菌群结构功能的差异,达到了优化瘤胃菌群空间结构与功能的作用。综上所述,添加烟酸缓解瘤胃酸中毒的作用机理可能是:第一,一方面促进了丙酮酸生成乙酸、丙酸的代谢途径,另一方面增加了瘤胃NAD+水平,降低NADH/NAD+比例,抑制乳酸脱氢酶活。同时降低了瘤胃液、固两相的乳酸产生菌Lactobacillus丰度、液相Pseudobutyrivibrio、Butyrivibrio丰度,从而抑制了乳酸生成,总体上使瘤胃p H值提高。第二,提高了瘤胃固相Ruminococcaceae、Ruminococcus丰度,从而增加了乙酸的合成量,促进纤维素的降解。第三,上调了瘤胃液、固相菌群的酶家族功能、液相次级代谢产物生物合成功能及固相菌群膜运输、生物异源物质降解代谢功能。第四,通过提高液相Bacteroidete丰度、降低Firmicutes丰度,提高固相Firmicutes丰度、降低Bacteroidete丰度,并优化瘤胃核心功能菌Prevotellaceae、Lachnospiracea、Ruminococcaceae、Prevotella、Ruminococcus、Pseudobutyrivibrio等的空间分布结构,从而强化不同空间菌群的功能差异,改善了瘤胃的发酵功能。