胡枝子缩合单宁含量与结构的季节动态变化及其对体外瘤胃发酵的影响

发布时间：2020-04-06 17:18

【摘要】：牧草中适量的缩合单宁有利于家畜生产,例如缩合单宁可增加反刍动物的过瘤胃蛋白,减少瘤胃甲烷排放,这在促进畜牧业生产和环境保护方面都具有重要意义。然而由于不同牧草中缩合单宁的含量及其结构差异较大,不同来源和含量的缩合单宁在提高过瘤胃蛋白含量以及减少甲烷排放方面存在着较大的差异。在对研究含有缩合单宁的牧草影响瘤胃发酵特性方面,国际上的主要研究对象集中于红豆草、百脉根等栽培牧草,而对富含单宁的野生胡枝子(Lespedeza bicolor)的报道十分有限。因此,本文以黄土高原野生胡枝子为研究对象,对其缩合单宁的含量和化学结构进行测定和表征;通过结合体外产气技术和添加聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)法,探索胡枝子缩合单宁对反刍动物瘤胃发酵的影响;将胡枝子与紫花苜蓿(Medicago sativa)以不同干重比混合后发酵,以确定最佳的饲草配比,旨在开发含有缩合单宁的天然牧草,为家畜饲料选择提供更多的有益方案,并为该地区畜牧业发展提供理论和实践基础。本研究主要结果如下:(1)胡枝子叶片中的缩合单宁含量为150-250 g/kg DM,缩合单宁含量及其络合蛋白质的能力在生长期内呈下降趋势,而缩合单宁结构随季节的变化不显著。(2)胡枝子样品体外瘤胃发酵的结果表明,胡枝子六月样品相比其他月份样品具有较高的总产气量、总挥发性脂肪酸及干物质消化率。胡枝子样品中的缩合单宁显著抑制了发酵气体的产生、减少了甲烷的排放以及降低了发酵液中的氨态氮浓度。(3)胡枝子与紫花苜蓿混合饲料的体外瘤胃发酵结果显示,相比其他处理,胡枝子与紫花苜蓿的干重比为20:80的处理表现出低甲烷产量、低氨态氮含量、高干物质降解率以及高挥发性脂肪酸产量的良好发酵特性。本研究得到以下结论:黄土高原野生胡枝子含有较丰富的缩合单宁,生长季早期的胡枝子具有较好的瘤胃发酵性能,并且当胡枝子与紫花苜蓿以适当比例混合时,相较于单一的牧草饲料可能更有利于反刍动物的生产。本研究结果将为胡枝子作为新型饲草的开发和利用提供理论依据,并对于缓解黄土高原地区饲草短缺问题以及促进当地的畜牧业发展具有重要的意义。
【图文】：

缩合单宁,黄烷,聚合结构,单体

图 1-1 （a）缩合单宁的常见黄烷-3-醇单体；（b）缩合单宁的聚合结构。Fig.1-1 (a) Common flavan 3-ol monomers of condensed tannins; (b) polymeric structure ofcondensed tannins (Zong et al., 2018).缩合单宁能够与蛋白质结合形成络合物，这种结合是可逆的，并受到环境pH的影响。研究表明，在酸性环境中这种结合容易被打破（Huang et al., 2011），这一现象为畜牧业生产中牧草蛋白质的过瘤胃保护提供了新的途径。在畜牧业生产过程中，人们希望提高家畜的生长速率，最直接的表现就是向家畜投喂含有丰富营养成分的牧草如紫花苜蓿。这些牧草含有大量的粗蛋白，，在通过瘤胃的过程中被瘤胃微生物大量分解，产生的氮素仅有一小部分被用于动物的生长，而其余大部分氮素则随着尿液被排出体外。这不仅浪费了饲料中的氮素，并且尿液中的氮随着挥发散播在大气中，造成了大气污染。因此，提高过瘤胃蛋白的通量是提高饲料利用率以及减少环境污染的有效办法，而这个方法可通过添加含有缩合单宁的牧草来实现。缩合单宁在瘤胃中与蛋白质结合后，阻止了瘤胃微生物对蛋白质的分解，使其能流入真胃及小肠而被动物完全吸收利用。有研究发现，热带豆科牧草银合欢（Leucaena leucocephala）含有的缩合单宁在不影响瘤胃微生物合

单宁,胡枝子,琼脂糖

制备含有 60 μM抗坏血酸的 50 mM宁-蛋白质相互作用的最佳pH 5.0。将 1.上海）加入到 100 ml乙酸缓冲液中，并将上琼脂糖的均质化，随后将混合物置于 45℃（Bovine serum albumin, BSA，Sigma-Aldr0.0 ml的移液枪，将 9.5 ml 混合液分配在直口并静置 72 h以上，以使琼脂糖溶液固化。固化的凝胶中打出 4 个有一定间距的小孔。片的酚类浸提液转移到小孔中，该步骤重复复。单宁与蛋白质能够形成稳定的络合物，（图 2-1），并且其面积与所加单宁的量呈比）。在本研究中，我们对胡枝子单宁与BSA形，使用环直径的平方代替面积（Hagerman a的周围，绘制圆形线，记录两个垂直直径，
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S816

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