日粮能源结构对仔猪氮素利用的影响及机制研究

发布时间：2017-09-24 02:22

  本文关键词：日粮能源结构对仔猪氮素利用的影响及机制研究

  更多相关文章： 葡萄糖释放特征 能值比 仔猪 氮素代谢 AMPK mTOR 消化吸收

【摘要】：动物机体氮营养素的消化、吸收和代谢并不是一个孤立的过程,日粮能源物质的供能效率与动物的生产性能的发挥及蛋白质的有效利用方面存在着必然的联系。日粮能源物质葡萄糖的及时供给可减少消化道内可吸收的氨基酸用于氧化供能,从而提高蛋白质的利用率和减少蛋白质代谢产物过量排出造成的环境污染,具有重要的理论意义、经济意义和环境效益。目前提出的动物饲养标准中,也仅对日粮的消化能值和粗蛋白含量作了说明,并未对日粮能源物质的来源和结构提出适宜的要求,日粮能源结构对仔猪氮营养素利用的机制仍有待于进一步的研究。因此,本研究以断奶仔猪为研究对象,比较研究了不同能源结构日粮对仔猪生长性能的影响,且进一步从消化和吸收层面探讨了日粮能源物质与氮营养素在仔猪体内消化、吸收及代谢的规律及相互关系,为深入揭示日粮能源结构对仔猪氮营养素利用的影响机制奠定了必要的理论基础。本研究分为以下两部分内容:试验一:日粮葡萄糖释放特征对仔猪氮素消化利用的影响本研究选取24头体重为9.80±0.59 kg左右的杜×长×大断奶仔猪为研究对象,随机分为4个试验处理组,每个处理6个重复。在玉米豆粕型日粮基础上分别添加20%玉米淀粉、乳糖、葡萄糖和蔗糖,以构建4组能源结构不同、葡萄糖释放模式不同的试验日粮,各组日粮的消化能值均为14.8 MJ/kg,粗蛋白含量均为17%,氨基酸含量保持基本一致,仔猪饲养28天后屠宰。通过对仔猪的生长性能、养分代谢、门静脉血液指标、肠道各段食糜中葡萄糖及氨基酸含量,消化酶活性以及肠道黏膜葡萄糖和氨基酸转运载体基因表达的测定,研究不同的日粮葡萄糖释放特征对仔猪氮营养素消化、吸收及代谢的差异。试验结果如下:日粮葡萄糖释放模式的体外试验结果表明,各组日粮葡萄糖释放模式表现为:体外消化0-120 min,添加葡萄糖组日粮的葡萄糖释放速率最快,玉米淀粉组最慢,蔗糖组和乳糖组居中。而180 min后,其他三组饲料的葡萄糖释放率均高于葡萄糖组。体内试验结果表现为:十二指肠中以葡萄糖组释放的葡萄糖浓度最高,空肠前段玉米淀粉组释放的游离葡萄糖浓度最低,而到空肠后段,乳糖组和玉米淀粉组的葡萄糖浓度较高,显著高于葡萄糖组(P0.05),回肠中葡萄糖浓度以玉米淀粉组最高,葡萄糖组最低。仔猪饲喂四组日粮2 h后葡萄糖组和蔗糖组十二指肠内容物总游离氨基酸浓度显著高于玉米淀粉组(P0.05),葡萄糖组空肠前段肠内容物总游离氨基酸浓度显著高于玉米淀粉组(p0.05),空肠后段各组间差异不明显,玉米淀粉组和葡萄糖组回肠内容物总游离氨基酸浓度显著高于蔗糖组(p0.05)。仔猪生长与养分代谢方面结果表明:试验第1周,乳糖、葡萄糖和蔗糖组仔猪表现出了较高的生长性能,仔猪平均日采食量和平均日增重均显著高于玉米淀粉组(p0.05)。乳糖和蔗糖组的饲料报酬也显著高于玉米淀粉组(p0.05);第2周添加糖各组猪的平均日采食量仍显著高于玉米淀粉组,但葡萄糖组的平均日增重和料重比与玉米淀粉组间的差异消失;试验全期乳糖组和蔗糖组生长性能相似,并且均显著高于玉米淀粉组和葡萄糖组(p0.05)。乳糖组和蔗糖组的氮沉积明显高于玉米淀粉组和葡萄糖组(p0.05)。血浆碱性磷酸酶活性乳糖组和蔗糖组显著高于玉米淀粉组和葡萄糖组(p0.05)。门静脉血清总游离氨基酸乳糖组和蔗糖组显著高于玉米淀粉组(p0.05)。胰腺淀粉酶活性四组间差异不明显(p0.05)。但胰蛋白酶活性以葡萄糖组最高,显著高于玉米淀粉组(p0.05)。日粮的葡萄糖释放特征对仔猪肠道各段内容物蛋白酶活性影响显著(p0.05),小肠各段粘膜二糖酶活性也有明显的变化(p0.05)。日粮葡萄糖的释放特征对仔猪肠道葡萄糖转运载体sglt1、氨基酸转运载体b0+、eaac1及肽转运载体pept1mrna的相对表达量的影响显著。十二指肠中sglt1mrna的相对表达量以葡萄糖释放最快的日粮组表达丰度最高,空肠前段以葡萄糖组和蔗糖组的表达丰度最高,显著高于乳糖组和玉米淀粉组(p0.05),空肠后段sglt1mrna的相对表达量乳糖组显著高于其他三组(p0.05)。回肠中sglt1mrna的相对表达量玉米淀粉组、乳糖组和蔗糖组显著高于葡萄糖组(p0.05)。十二指肠和空肠前段中b0+mrna的相对表达量乳糖组显著高于蔗糖组(p0.05),空肠后段乳糖组、葡萄糖组和蔗糖组的b0+mrna的相对表达量显著的高于玉米淀粉组(p0.05),回肠中b0+mrna的相对表达量以乳糖组最高。十二指肠和空肠前段中eaac1mrna的相对表达量以玉米淀粉组最高。十二指肠和空肠前段中pept1mrna的表达丰度以玉米淀粉组显著高于其他三组(p0.05)。空肠后段pept1mrna的相对表达丰度以乳糖组最高(p0.05),回肠中pept1mrna的相对表达量以玉米淀粉组最高(p0.05),其他三组间差异不显著(p0.05)。试验二日粮碳水化合物/油脂比对仔猪氮素消化和代谢的影响及机制研究本研究选取18头体重为9.85±0.81kg左右的杜×长×大断奶仔猪为研究对象,随机分为3个试验处理组,每个处理6个重复。日粮消化能值均为14.8mj/kg,粗蛋白含量均为17%,日粮中碳水化合物与脂肪的能值比分别为11.7:1.0(lf组),1.5:1.0(mf组)和1.0:6.9(hf组)。仔猪饲养28天后屠宰,通过对仔猪的生长性能、消化代谢、门静脉血液指标、肠道各段食糜中葡萄糖及氨基酸含量、肠道黏膜葡萄糖和氨基酸转运载体基因的表达,以及骨骼肌能量和蛋白质代谢相关蛋白表达的测定,研究不同的日粮能源结构对仔猪氮营养素消化、吸收及代谢的差异及机制。试验结果如下:饲养试验第1周,随着碳水化合物/油脂能值比的逐渐下降,仔猪平均日采食量和平均日增重显著降低(P0.05),料重比显著升高(P0.05)。第2周、第3周和试验全期仔猪平均日采食量、平均日增重显著降低(P0.05)。日粮干物质、脂肪及蛋白质的表观消化率显著降低(P0.05)。与采食LF日粮组的仔猪相比,MF和HF组的仔猪食入氮量显著降低(P0.05)。而粪氮量却显著升高(P0.05),氮沉积显著下降。LF组仔猪血浆总蛋白含量明显高于HF组(P0.05),各组间白蛋白、碱性磷酸酶、血浆尿素氮、血糖和胰岛素差异不显著。HF组血浆Leptin和甘油三酯含量显著高于LF组(P0.05)。仔猪胰腺中胰蛋白酶活性变化以LF组显著高于MF组和HF组(P0.05),LF组胰淀粉酶活性显著高于HF组(P0.05),LF组和MF组胰脂肪酶活性显著低于HF组(P0.05)。HF组仔猪小肠各段内容物中脂肪酶活性显著高于MF和LF组(P0.05)。日粮碳水化合物/油脂比对仔猪小肠内容物蛋白酶活性影响显著(P0.05),小肠黏膜二糖酶活性及基因表达变化显著(P0.05)。随着油脂添加量的增大,肠道内葡萄糖的浓度逐渐降低,HF组仔猪十二指肠中游离氨基酸总量显著低于LF组(P0.05),空肠后段HF组显著高于LF组(P0.05),回肠HF组和MF组显著高于LF组(P0.05)。仔猪肠道各段随着碳水化合物/油脂能值比的逐渐降低,SGLT1mRNA的表达量显著降低(P0.05),十二指肠粘膜PepT1、B0+和EAAC1 mRNA表达丰度以HF组最高,LF组最低,空肠和回肠LF组高于HF组。HF组仔猪骨骼肌AMPK蛋白的磷酸化水平显著高于LF组(P0.05),而mTOR及其下游蛋白S6K1和4E-BP1表达量显著低于LF组(P0.05)。上述研究表明,不同的葡萄糖的释放特征及碳水化合物/油脂能值比的日粮均会不同程度的影响断奶仔猪生长性能的发挥,葡萄糖释放速率过快或过慢均会影响日粮蛋白质的有效利用。与低碳水化合物/油脂比日粮相比,高碳水化合物/油脂比日粮蛋白质消化率较高,有利于氮沉积。
【关键词】：葡萄糖释放特征 能值比 仔猪 氮素代谢 AMPK mTOR 消化吸收
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S828.5
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-15
• 第一章 绪论15-27
• 1.1 研究的目的和意义15-16
• 1.2 国内外研究进展16-23
• 1.2.1 断奶仔猪对能源物质的消化和利用16-18
• 1.2.2 仔猪蛋白质的消化及肠道氨基酸代谢18-22
• 1.2.3 日粮碳水化合物对仔猪生长性能及蛋白质和氨基酸代谢的影响22-23
• 1.2.4 仔猪脂肪的消化及利用23
• 1.3 日粮能源结构对仔猪能量及蛋白质代谢的影响23-25
• 1.3.1 日粮能源结构对仔猪能量代谢的影响23-24
• 1.3.2 日粮能源结构对仔猪蛋白质代谢的影响24-25
• 1.4 研究的目的和意义25
• 1.5 研究内容25-27
• 第二章 日粮葡萄糖释放特征对仔猪氮素消化吸收及利用的影响27-50
• 2.1 材料与方法27-32
• 2.1.1 试验设计27
• 2.1.2 试验日粮27
• 2.1.3 试验动物及饲养管理27-28
• 2.1.4 样品采集及测定方法28-32
• 2.1.5 统计分析32
• 2.2 结果与分析32-42
• 2.2.1 日粮葡萄糖的释放特征32-33
• 2.2.2 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪肠道葡萄糖释放的影响33
• 2.2.3 日粮葡萄糖释放特征对仔猪肠内总游离氨基酸浓度变化的影响33-34
• 2.2.4 日粮葡萄糖的释放特征对断奶仔猪生长性能的影响34
• 2.2.5 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪氮代谢的影响34-35
• 2.2.6 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪血液生化指标的影响35-36
• 2.2.7 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪血清游离氨基酸浓度的影响36-37
• 2.2.8 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪消化酶活性的影响37-38
• 2.2.9 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪小肠粘膜二糖酶活性的影响38-39
• 2.2.10 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪肠道葡萄糖转运载体表达的影响39-40
• 2.2.11 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪肠道氨基酸转运载体及PepT1mRNA表达的影响40-42
• 2.3 讨论42-49
• 2.3.1 体外日粮葡萄糖的释放特征42
• 2.3.2 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪肠道葡萄糖和氨基酸浓度的影响42-43
• 2.3.3 日粮葡萄糖的释放特征对断奶仔猪生产性能的影响43-44
• 2.3.4 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪氮代谢的影响44
• 2.3.5 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪血液生化指标的影响44-45
• 2.3.6 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪门静脉游离氨基酸浓度的影响45
• 2.3.7 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪消化酶活性的影响45-46
• 2.3.8 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪小肠粘膜二糖酶活性的影响46
• 2.3.9 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪肠道葡萄糖转运载体基因表达的影响46-47
• 2.3.10 日粮葡萄糖的释放特征对仔猪肠道氨基酸转运载体及PepT1mRNA表达的影响47-49
• 2.4 小结49-50
• 第三章 不同碳水化合物/油脂比日粮对仔猪氮素消化及代谢的影响及机制研究50-76
• 3.1 材料与方法50-54
• 3.1.1 试验设计50
• 3.1.2 试验日粮50
• 3.1.3 试验动物及饲养管理50-51
• 3.1.4 样品采集及处理51
• 3.1.5 测定指标及方法51-53
• 3.1.6 数据处理53-54
• 3.2 结果与分析54-67
• 3.2.1 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪生产性能的影响54
• 3.2.2 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪养分消化率及氮代谢的影响54-55
• 3.2.3 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪血液指标的影响55-56
• 3.2.4 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪门静脉血清游离氨基酸浓度的影响56-57
• 3.2.5 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪消化酶活性及基因表达的影响57-61
• 3.2.6 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪肠道葡萄糖含量的影响61-62
• 3.2.7 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪肠道游离氨基酸总量的影响62
• 3.2.8 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪肠道葡萄糖转运载体基因表达的影响62-63
• 3.2.9 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪肠道氨基酸转运载体及PepT1 mRNA表达的影响63-65
• 3.2.10 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪骨骼肌蛋白质代谢的影响65-67
• 3.3 讨论67-75
• 3.3.1 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪生产性能的影响67-68
• 3.3.2 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪养分消化率及氮代谢的影响68
• 3.3.3 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪血液指标的影响68-69
• 3.3.4 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪血清游离氨基酸浓度的影响69
• 3.3.5 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪消化酶活性的影响69-71
• 3.3.6 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪肠道葡萄糖和氨基酸浓度的影响71-72
• 3.3.7 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪肠道葡萄糖转运载体基因表达的影响72
• 3.3.8 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪肠道氨基酸转运载体及PepT1mRNA表达的影响72-73
• 3.3.9 日粮碳水化合物/油脂比对仔猪骨骼肌蛋白质代谢的影响73-75
• 3.4 小结75-76
• 第四章 总结76-78
• 4.1 主要结论76
• 4.2 创新点76-78
• 参考文献78-97
• 作者简介97-99
• 致谢99

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王进波;齐莉莉;刘建新;;黑麦草替代部分精料对生长肥育猪血液生化指标及脂肪代谢的影响[J];中国畜牧杂志;2008年13期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张梅;高脂肪、高蛋白饮食对发育期大鼠糖代谢的影响[D];中国医科大学;2009年

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本文编号：908816