不同料型日粮对育肥羊生产性能、胃肠道微生物组和代谢组的影响研究

发布时间：2020-11-13 03:58

　　 日粮是调控反刍动物胃肠道微生物菌群结构的最直接有效的措施,而消化道菌群是影响饲料效率和动物生产性能的最重要因素。由此,探明日粮-微生物菌群-宿主生产性能三者的互作关系,对提高饲料资源利用和动物生产性能具有重要的意义。本试验通过对育肥羊饲喂颗粒型全混日粮(pelleted total mixture ratio,PTMR)日粮和混合型TMR日粮(whole-plant corn silage-based diet,WPCD),研究不同料型对育肥羔羊生产性能、屠宰性能、肉品质、瘤胃和盲肠微生物组及代谢组的影响,并探索胃肠道微生物、代谢产物与生长性能之间的作用机制,为肉羊集约化养殖提供技术支持。试验采用单因素分组对照设计,选取品种相同、年龄一致,体况良好,55日龄断奶羔羊100只,随机分成2个处理,每处理设5个重复,每个重复10只羊。试验日粮以全株青贮玉米(whole-plant corn silage)作为青粗饲料来源,两个处理组分别为颗粒型TMR(PTMR组,全株青贮玉米经二次粉碎用于制粒)和混合型TMR组(whole-plant corn silage-based diet,WPCD组)。试验期共72天,预饲期10天,正式期62天。分别在第65日龄,78日龄,97日龄,113日龄和126日龄进行称重,并在126日龄时每栏随机选取1只羊(即每个处理5只羊)进行屠宰。测定育肥羔羊的生长性能(包括体重、采食量、平均日增重、饲料转化率)、屠宰性能,并取瘤胃液和瘤胃、盲肠的内容物来进行挥发性脂肪酸、胃肠道微生物组和代谢组的测定,取背腰最长肌进行肉品质的测定。试验结果表明:1.从整个试验期来看,PTMR组和WPCD组的日增重分别为292.88 g/d和267.88g/d,饲料转化率分别为4.03和4.21,差异均显著(P0.05)。两组的净肉率分别为32.41%和29.09%,差异显著(P0.05),屠宰率为49.79%和47.46%,差异极显著(P0.01)。PTMR组的滴水损失率低于WPCD组,烹饪损失率和嫩度剪切力均高于WPCD组(P0.05),所以WPCD组的肉品质较好。PTMR组的挥发性脂肪酸含量也高于WPCD组(P0.05)。从生产性能的结果可知,PTMR组的生长性能、屠宰性能、肉品质和瘤胃发酵指标均优于WPCD组。2.瘤胃和盲肠的微生物组结果。在genes水平上,瘤胃中丰度在0.5%以上在PTMR组上调的差异性微生物(P0.1)分别为纤维杆菌(Fibrobacteres)、理研菌科(Rikenellaceae)、韦荣氏球菌(Veillonellaceae),这些差异性微生物对营养物质的消化降解率较强对生产性能的提高有重要作用。盲肠中螺旋体(Spirochaetes)、普雷沃氏菌(Prevotellaceae)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)在PTMR组下调,并且与生产性能负相关。3.本试验中的差异性代谢物在KEGG中所富集到的差异显著的代谢通路主要为氨基酸代谢,瘤胃中在PTMR组显著上调的为色氨酸代谢、组氨酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、类固醇类激素的生物合成、酪氨酸代谢。盲肠中在PTMR组上调的差异性代谢通路为烟酸和烟酰胺代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、酪氨酸代谢。综上所述,与WPCD组相比,PTMR日粮能够促进纤维杆菌(Fibrobacteres)、韦荣氏球菌(Veillonellaceae)和理研菌科(Rikenellaceae)等微生物在瘤胃内定殖,上调了必需氨基酸等重要代谢物质的合成通路,并提高了瘤胃液中VFA含量。PTMR日粮饲喂的育肥羔羊,有益微生物菌群的丰度增加,和氨基酸合成路径的上调可能是引起育肥羔羊采食量,饲料效率,和生产性能提高的内在机制。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：S826.5
【部分图文】：

不同料型日粮对育肥羊生产性能、胃肠道微生物组和代谢组的影响研究10图1不同TMR饲料饲喂育肥羊的试验设计。Fig.1ExperimentaldesignoffatteninglambsfedwithdifferentTMRfeed.2.3测定指标试验前对饲料的营养水平进行测定，样品中的水分(GB/T6435-2014)、蛋白质(GB/T6432-2018)、粗脂肪(GB/T6433-2006)、粗纤维(GB/T6434-2006)、粗灰分(GB/T6438—2007)、中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(NY/T1459-2007)的测定均按国家标准方法测定。试验进行期间对育肥羊进行生产性能的测定，饲养试验结束后每个重复随机选取一只羊进行屠宰，记录其屠宰指标，测定肉品质和瘤胃发酵参数，用16SrDNA测定瘤胃和盲肠中的微生物，用LC-MS/MS测定代谢组，测定胃肠道微生物的种类及丰度，并与胃肠道中的代谢产物进行相关性分析，微生物组和代谢组均委托北京诺禾致源科技股份有限公司进行测定。2.3.1生长性能的测定在试验正式期开始后，在每日晨饲前称量记录每栏的喂料量，次日晨饲前记录剩料量，以此来记录每日的采食量。试验期间每15天左右以栏为单位对育肥羊称重，称重前应空腹。平均日采食量(ADFI)=（每日喂料量-每日剩料量）/每栏羊数。平均日增重(ADG)=（试验结束时体重-试验开始时体重）/试验天数。饲料转化率(FCR)=平均日采食量/平均日增重。

山东农业大学硕士专业学位论文1724.28、12.03mmol/L。两组之间乙酸和丙酸的比例差异不显著(P>0.05)，分别为2.22和2.31。两组之间PH差异不显著(P>0.05)，分别为6.05和6.16。3.5不同料型日粮对瘤胃和盲肠微生物的影响3.5.1瘤胃和盲肠的微生物区系概况OUT数、Alpha多样性指数和微生物的主坐标分析(PCoA)可以反映微生物菌群的种类和结构的多样性。根据聚类得到的OTUs分析结果和研究需求，分析不同组之间共有、特有的OTUs，绘制成韦恩图；将Alpha多样性指数中的shannon指数做成箱图。韦恩图、shannon指数的箱图和PCoA图见图2。由图2的韦恩图可知，从饲喂PTMR和WPCD日粮的羔羊的瘤胃和盲肠样品（分别表示为R.PTMR，R.WPCD，C.PTMR和C.WPCD）中分别检测出了894、1124、995和1012个OTU，在瘤胃中两组共有的有1038个OTU，在盲肠中两组共有的OTU数为1048个,其中R.WPCD组特有的有382种，R.PTMR组特有的为119种；C.WPCD组特有的有107种，C.PTMR组特有的有131种。另外，从图2的箱图可以看出，PTMR组和WPCD组之间瘤胃的shannon指数差异显著(P<0.05)，分别为5.57和7.12，盲肠的差异不显著(P>0.05),分别为6.86和6.92。从PCoA图能很明显的看出在瘤胃和盲肠中不同的处理之间微生物群落差异很大。图2不同处理的微生物丰富度和多样性。Fig.2Microbialrichnessanddiversityindifferenttreatments.

山东农业大学硕士专业学位论文19图3微生物丰度。Fig.3Microbialabundance.注：图3从上到下微生物的水平分别为门水平、科水平、属水平。Thelevelsofmicroorganismsfromtoptobottomwerephylum,familyandgenuslevel.3.5.3瘤胃和盲肠中的差异性微生物在门，科，属水平上分别对瘤胃和盲肠在丰度为0.5%以上的微生物进行T检验比较分析，选取P<0.1的微生物作为差异性微生物,找出的差异性微生物见图4。由图4可知，在门水平上，瘤胃中的差异性微生物为软壁菌门(Tenericutes)(P=0.015)和纤维杆菌门(Fibrobacteres)(P=0.079)。软壁菌门(Tenericutes)在PTMR组和WPCD组的相对丰度分别为0.43%，2.11%；；纤维杆菌门(Fibrobacteres)的相对丰度分别为1.05%，0.22%。盲肠中的差异性微生物为螺旋体门(Spirochaetes)(P=0.033)，在两组间的相对丰度分别为0.52%，1.61%。在科水平上，瘤胃中的差异性微生物为瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)(P<0.001)，氨基酸球菌科(Acidaminococcaceae)(P=0.002)，克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)
【参考文献】

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本文编号：2881692