没食子酸和缩合单宁对体外瘤胃发酵及肉牛营养物质消化、甲烷产量和氮代谢影响的研究
本文选题:没食子酸 + 缩合单宁 ; 参考:《中国农业大学》2017年博士论文
【摘要】:本论文研究了没食子酸(GA)和缩合单宁(CT)对体外营养物质消失率、瘤胃发酵、甲烷(CH4)产量及肉牛营养物质消化、CH4产量和氮(N)代谢的影响。试验一通过消化代谢试验研究肉牛日粮中添加GA对营养物质消化、瘤胃发酵、CH4产量、瘤胃微生物区系、N平衡、N排泄类型及尿液中含N成分的影响。本试验采用4×4拉丁方试验设计,将4头30月龄,体重为443±22kg,安装永久性瘤胃瘘管的西门塔尔公牛作为试验动物,将4个水平的GA(纯度≥ 98.5%),即0,5.3,10.5,21.1 g/kgDM,添加到基础日粮中作为试验处理。每个试验期17天,其中适应期12天,采样期5天。结果显示,添加10.5或21.1 g/kg DM的GA降低了 CH4产量(P0.01)和产甲烷菌的相对丰度(P0.01)。添加GA线性降低乙酸/丙酸比值(P0.05),但是对瘤胃氨态氮(NH3-N)和挥发性脂肪酸(VFA)浓度(P0.05)没有影响。添加GA也降低了粗蛋白(CP)的表观消化率(P0.01)。添加5.3,10.5或21.1 g/kgDM的GA对N平衡(P0.05)没有影响,但是改变了 N排泄类型,降低了尿液中尿素排放、尿N/排泄N比值和尿素N/排泄N(P0.05)。添加GA有降低血浆甘油三酯浓度的趋势(P=0.080),并且以线性或二次方式提高了过氧化氢酶的浓度(P0.05)。试验二通过一个连续发酵试验(RUSITEC)和一个批次培养试验研究肉牛日粮中添加GA对长期和短期体外瘤胃发酵和CH4产量的影响,同时检验GA和乙醇之间是否存在互作效应。第1个试验是RUSITEC试验,采用完全随机区组设计,包括4个处理,每个处理4个重复。4个处理为0(对照),5,10和20 mg GA/g底物DM,每个处理中都使用乙醇提高GA在瘤胃液中的溶解度。试验期共16天,其中适应期7天,采样期9天。第2个试验是批次培养试验,采用4(GA剂量:0,10,20和40 mg/g DM)× 2(添加或不添加乙醇)两因素完全随机化设计,批次培养重复4次,每个批次每个处理4个重复。结果显示,RUSITEC试验中添加GA至20 mg/g DM线性降低了粗蛋白消失率(CPD)(P = 0.04),但是对表示为mL/g DM和mL/g DMD的CH4产量(P0.05)没有影响。添加GA提高了丁酸、异丁酸和异戊酸的摩尔比例(P0.05),降低了庚酸的摩尔比例(P=0.04)。批次培养试验中添加GA至40 mg/g DM线性提高了 48 h干物质消失率(DMD)、中性洗涤纤维消失率(NDFD)和酸性洗涤纤维(ADFD)(P0.05)。只有添加10 mg/g DM的GA(不含乙醇)降低了 24 h和48 h CH4产量。添加GA降低了发酵液pH和NH3-N浓度(P0.05)。同时添加GA和乙醇显著提高了 48 h DMD、NDFD和ADFD,总产气量(GP)(mL/g DM,mL/g OM和mL/g DMD),CH4产量(mL/g DM,mL/g DMD和mL/g NDFD),总挥发性脂肪酸(TVFA),乙酸/丙酸比值,乙酸、戊酸、异戊酸和己酸摩尔比例(P0.01),降低了丙酸、丁酸和异丁酸摩尔比例(P0.01)。GA和乙醇间的互作效应只存在于乙酸摩尔比例(P=0.03)中。试验三包括2个体外批次培养试验,第1个体外试验研究紫花苜蓿、百脉根、红豆草和小地榆叶子中CT的含量对其营养物质消失率、瘤胃发酵和CH4产量的影响。CT的效应通过在叶子中添加或不添加聚乙二醇(PEG)分离出来。试验采用4(牧草)×2(添加或不添加PEG)两因子完全随机化设计,批次培养过程重复4次,每个处理6个重复。紫花苜蓿中的总CT含量(g/kg DM)很低(3.3),百脉根的为18.3,红豆草的为72.7,小地榆的为392。培养48h后,除了 H2产量(P0.05)和原虫数量(P = 0.06),底物与PEG的交互效应表现在所有观测指标(P0.01)上。添加PEG对紫花苜蓿和百脉根的DMD和有机物消失率(PMD)没有影响(P0.05),但是将红豆草的DMD和OMD分别提高(P0.001)9.7%和9.6%,将小地榆的分别提高(P0.001)16.8%和18.5%。添加PEG对紫花苜蓿的CP消失率(CPD)没有影响(P0.05),但是显著提高了另外三种牧草的CPD(P0.001)。对于纤维成分,添加PEG对紫花苜蓿和小地榆的NDFD和ADFD没有影响(P0.05),但是将红豆草(P0.001)的分别从44.2%提高至56.5%,从37.7提高至49.8%,将小地榆(P0.001)的分别从32.6%提高至66.1%,从8.5提高至55.8%。对于气体指标,添加PEG对紫花苜蓿和百脉根的渐进累积产气体积和持续产气速率或48 h总GP没有影响(P0.05),但是提高了(P0.001)红豆草和小地榆的相应指标。动态CH4产生过程表明,紫花苜蓿叶子中添加和不添加PEG对CH4产量没有影响,但是添加PEG分别从24 h,6 h和6 h开始提高了百脉根、红豆草和小地榆的CH4产量。对于发酵指标,添加PEG仅降低了小地榆的pH(P0.001)。添加PEG对紫花苜蓿的NH3-N浓度没有影响(P0.05),但是分别将红豆草(P0.001)的从1.65提高至8.33 mM,将百脉根(P0.001)的从5.47提高至7.41 mM,将小地榆(P0.001)的从0.31提高至2.67 mM。添加PEG对紫花苜蓿和百脉根的TVFA和乙酸/丙酸比值没有影响(PP0.05),但是提高了红豆草和小地榆的相应指标(P0.001)。第2个体外试验研究不同比例紫花苜蓿和红豆草混合牧草叶子中的CT含量对其营养物质消失率、瘤胃发酵和CH4产量的影响。试验采用5×2两因素完全随机化设计,5个比例的混合牧草(紫花苜蓿:红豆草为100:0,75:25,50:50,25:75,0:100(DM基础))和添加或不添加PEG自由组合作为试验处理,每个处理5个重复。随着CT含量的增加,添加和不添加PEG时的DMD、OMD和CPD差异不断增加,CH4的减少速率呈先增加后降低的二次变化趋势,在CT含量为55.4 g/kg DM时最大。添加PEG提高了 75:25,50:50,25:75和0:100组的NH3-N浓度(P0.001)。添加PEG对混合牧草各组的TVFA和乙酸/丙酸比值没有影响(P0.05)。综上所述,GA和CT都可以抑制瘤胃CH4产生和保护饲料蛋白质。此外,肉牛日粮中添加GA至21.1 g/kg DM对N平衡和N利用率没有影响,但是通过降低了尿液中尿素排放、尿N/排泄N和尿素N/排泄N比值改变了 N排泄类型。牧草叶子中CT对瘤胃发酵的影响存在剂量效应和牧草品种特异性。将含有CT的牧草混入反刍动物日粮中后可能会降低瘤胃CH4产量和N排泄,但是较高浓度的CT可能会通过降低饲料消化率影响动物生产性能。
[Abstract]:The effects of GA on nutrient digestibility , rumen fermentation , CH4 production , rumen microbial flora , CH4 production and nitrogen ( N ) metabolism were studied . The effect of adding GA to 40 mg / g DM increased 48 h ( P = 0 . 05 ) . The addition of GA and ethanol increased the molar ratio of butyric acid , isobutyric acid and isobutyric acid ( P0.05 ) . The addition of GA and ethanol significantly increased the ratio of acetic acid , butyric acid and isobutyric acid ( P0.05 ) . The results showed that PEG had no effect on the growth of alfalfa ( P0.001 ) ( P 0.001 ) ( P 0.001 ) by 9.7 % and 9.6 % ( P0.05 ) .
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S823.5
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,本文编号:1769219
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