植物蜕皮甾酮（PEDS）对反刍动物瘤胃发酵、微生物合成及胃肠道细菌丰度的影响

发布时间：2017-04-14 05:19

  本文关键词：植物蜕皮甾酮（PEDS）对反刍动物瘤胃发酵、微生物合成及胃肠道细菌丰度的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本研究利用体外产气法、双外流连续培养及动物试验等方法,探讨了植物蜕皮甾酮(PEDS)对瘤胃发酵、微生物合成效率以及胃肠道细菌丰度的影响,为反刍动物生产中合理应用PEDS,控制温室气体排放和提高瘤胃微生物蛋白质合成量提供科学依据。 试验一：本试验采用体外产气法,探讨PEDS添加水平对反刍动物体外瘤胃发酵及产气量的影响。试验设置5个处理组,在发酵底物中添加0%(对照组)、1%、2%、3%和4%的PEDS,体外培养24h、48h和96h,测定发酵产气量、气体成分、瘤胃发酵参数和干物质降解率等指标。结果表明,1)PEDS添加水平对96h产气量及瘤胃动态发酵参数无显著影响(P0.05),96h产气量随PEDS添加量升高呈直线下降规律(L；P0.05)。2)24h时间点的CH4气体比例随PEDS添加水平升高呈显著的二次曲线变化规律(Q；P0.01)。1%剂量组CH4产气比例显著高于其他组(P0.01),CO2比例显著低于其他组(P0.01),2%及更高剂量组的CO2比例高于对照组。3)发酵24h,乙酸(L；P0.01)、丁酸(L；P0.01)和戊酸比例(L；P0.05)随PEDS添加水平提高呈显著的直线变化规律。4%剂量组的乙酸比例显著低于其他组(P0.05),丁酸和戊酸比例显著高于其他组(P0.05)。发酵96h,3%和4%剂量组的总挥发酸浓度低于其他组,异丁酸比例最高且显著高于1%和2%组(P0.01)。氨态氮浓度随PEDS添加量升高呈显著的直线下降规律(L；P0.01),且PEDS添加组的氨态氮浓度显著低于对照组(P0.01)。4)各处理组24h和48h的干物质降解率无显著性差异。以上结果表明,PEDS可以降低瘤胃发酵的产气量,提高甲烷气体比例,降低氨态氮浓度,且高剂量PEDS显著影响了瘤胃发酵参数。 试验二：本试验通过双外流连续培养技术研究PEDS添加水平对瘤胃发酵、氮同化酶活性和微生物合成效率的影响。以4头装有永久性瘤胃瘘管的利木赞杂交阉牛为瘤胃液供体动物,双外流连续培养系统体外发酵6天,适应期和采样期各3天,向基础日粮分别添加0%(对照组)、0.5%、1%利1.5%PEDS制成4种发酵底物,每个处理包含三个发酵罐。每日分4次投喂饲料,每6h投喂12g发酵底物,于采样期每天第一次投料后的3h时间点采集瘤胃液样品并测定相关指标。结果表明,DM和OM消化率与PEDS添加量呈二次曲线关系(Q；P0.01),0.5%和1%剂量PEDS可以显著提高DM和OM消化率(P0.05)。各处理组的NDF、ADF和CP消化率无显著性差异(P0.05),但1%剂量PEDS具有提高NDF消化率的作用趋势(P=0.06)；PEDS对总挥发性脂肪酸产量无显著影响(P0.05),但具有降低乙酸比例、乙酸丙酸比,提高丁酸、异戊酸和戊酸比例的作用(P0.05),异戊酸利戊酸分别与PEDS添加量呈二次曲线关系(Q；P0.05),乙酸、丁酸和乙酸丙酸比分别随PEDS添加量升高呈线性规律变化(L;P0.05)；瘤胃液酶活性测定结果,PEDS显著提高了羧甲基纤维素酶(CMCase)、丙氨酸脱氢酶(ADH)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酰胺合成酶(GS)的活性(P0.05),四种酶分别与PEDS添加水平呈显著的二次曲线关系(Q；P0.05)；氮代谢结果显示,PEDS能够显著降低发酵液氨态氮浓度,提高微生物合成效率及蛋白合成量(P0.05),氨态氮、微生物氮和微生物合成效率均与PEDS添加水平呈线性关系(L；P0.01)。以上结果证明,PEDS能够调控瘤胃发酵参数,提高纤维素酶和氨同化酶活性,提高微生物合成效率,增加微生物蛋白合成量。 试验三：本试验旨在研究肉牛日粮中添加PEDS对十二指肠食糜蛋白流量以及活体内瘤胃动态发酵的影响。试验选择3头安装永久性瘤胃和十二指肠瘘管的西门塔尔阉牛为实验动物,采用3x3拉丁方设计,在基础日粮中分别添加0%(对照组)、1%和2%的PEDS为不同处理日粮。预饲11天,于第12天晨饲后的Oh、1h、2h、3h、4h、6h和8h采集瘤胃液,测定瘤胃液pH值、挥发性脂肪酸和氨态氮浓度。第13至15天投喂Cr203指示剂,试验第16天开始连续三天每6h采集十二指肠食糜,测定食糜中的铬利粗蛋白含量。结果表明,动物进食后,PEDS添加组瘤胃液的pH值高于对照组,总VFA利氨态氮浓度低于对照组。各短链挥发性脂肪酸组分随饲喂时间的推移发生变化,其中乙酸、异丁酸、异戊酸比例和乙酸丙酸比呈先下降后上升趋势,丙酸、丁酸、戊酸比例呈先上升后下降趋势。其中对照组的丙酸比例一直低于PEDS组,除0h外,乙酸丙酸比均高于PEDS组；1%剂量组提高了食糜干物质流量和食糜蛋白流量,降低了蛋白质瘤胃表观消化率。上述试验结果表明,PEDS提高了十二指肠食糜蛋白质流量,对动物饲喂后瘤胃液pH值的下降具有抑制作用,并能够降低瘤胃液氨态氮浓度、总VFA浓度和乙酸丙酸比,提高丙酸比例。 试验四：本试验旨在利用荧光定量PCR技术测定瘤胃主要功能细菌的数量,探究日粮中添加PEDS影响瘤胃发酵的作用机理。试验选择3头安装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔阉牛为试验动物,采用3x3拉丁方设计,在基础日粮中分别添加0%(对照组)、1%和2%的PEDS作为试验日粮。试验共3期,每期试验结束后通过瘤胃瘘管采集瘤胃液样品,利用real-time PCR技术测定瘤胃主要功能细菌的数量。结果表明,PEDS显著降低了黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)比例(P0.01), R. flavefaciens数量与PEDS添加水平呈直线关系(L;P0.01)。1%剂量PEDS促进了溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)的繁殖(P=-0.06),显著提高了白色瘤胃球菌(Ruminobacter ablus)和产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)比例(P0.05),三种纤维素分解菌均与PEDS添加量呈二次曲线关系(Q；P0.05)；1%剂量的PEDS显著提高了产甲烷菌(Methanogens)比例(P0.05), Methanogens比例随PEDS添加水平升高呈二次曲线变化规律(Q；P0.05)。PEDS对瘤胃中分解蛋白质以及淀粉的主要细菌无显著影响(P0.05)。以上研究结果表明：PEDS改变了瘤胃纤维素分解菌的微生物群落结构,提高了瘤胃对纤维素的降解能力,增加了产甲烷菌数量,瘤胃中分解蛋白质以及淀粉的其他主要细菌对PEDS不敏感。 试验五：本试验旨在利用荧光定量PCR技术测定肠道中功能细菌的数量。试验选择3头安装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔阉牛为试验动物,采用3x3拉丁方设计,在基础日粮中分别添加0%(对照组)、1%和2%的PEDS作为试验日粮。试验共3期,每期试验结束后采集直肠粪便,利用real-time PCR测定肠道中儿种常见细菌的数量。结果表明,肠道中球形梭菌(Clostridium coccoides)数量在1%剂量组最高,2%剂量组最低,与PEDS添加量呈二次曲线关系(Q；P0.05)。2%剂量组的肠杆菌科(Enterobacteriaceae)显著高于其他组(P0.01), Enterobacteriaceae比例随PEDS添加水平提高呈线性规律变化(L；P0.01)。PEDS对肠道中的脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)、双歧杆菌(Bifidobacterium)、产气荚膜菌(Clostridium perfringens)、粪肠球菌(Entero coccus)、大肠杆菌(Escherichia coli)和乳酸杆菌(Lactobacilli)均无显著影响(P0.05)。以上研究结果表明：PEDS能够影响肠道中C. coccoides数量,提高Enterobacteriaceae比例,其他肠道细菌对PEDS不敏感。1%剂量有利于宿主动物健康。
【关键词】：植物蜕皮甾酮 瘤胃发酵 微生物合成效率 胃肠道细菌 肉牛
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S816
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 缩写词表（Abbreviations)9-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景、目的与意义12-13
• 1.2 国内外研究进展13-17
• 1.3 反刍动物营养与瘤胃微生物研究的常用技术17-20
• 1.4 研究内容与研究方法20-22
• 第二章 PEDS添加水平对体外瘤胃发酵及产气量的影响22-30
• 2.1 引言22
• 2.2 材料与方法22-24
• 2.3 试验结果24-27
• 2.4 讨论27-29
• 2.5 小结29-30
• 第三章 PEDS添加水平对瘤胃发酵、氮同化酶活性和微生物合成的影响30-38
• 3.1 引言30-31
• 3.2 材料与方法31-33
• 3.3 试验结果33-36
• 3.4 讨论36-37
• 3.5 小结37-38
• 第四章 PEDS添加水平对肉牛十二指肠食糜蛋白流量和瘤胃动态发酵的影响38-48
• 4.1 引言38-39
• 4.2 材料与方法39-40
• 4.3 试验结果40-46
• 4.4 讨论46-47
• 4.5 小结47-48
• 第五章 PEDS添加水平对肉牛瘤胃细菌丰度的影响48-59
• 5.1 引言48-49
• 5.2 材料与方法49-51
• 5.3 试验结果51-56
• 5.4 讨论56-58
• 5.5 小结58-59
• 第六章 PEDS添加水平对肉牛肠道细菌丰度的影响59-66
• 6.1 引言59
• 6.2 材料与方法59-60
• 6.3 试验结果60-64
• 6.4 讨论64-65
• 6.5 小结65-66
• 第七章 主要结论与创新点66-67
• 7.1 本研究的主要结论66
• 7.2 本研究的主要创新点66
• 7.3 需要进一步研究的问题66-67
• 参考文献67-78
• 附录78-88
• 致谢88-89
• 作者简介89-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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8 郭杨;陈世界;郭万柱;李t

本文编号：305304