饲粮能源构成和酵母培养物对绵羊消化代谢和肥育性能的影响

发布时间：2020-09-01 10:26

　　酵母培养物(YC)作为一种无污染、无残留的绿色微生态制剂,一直被广泛地用作反刍动物营养调节剂。YC通过改善瘤胃微生物群落组成、调节瘤胃代谢、提高营养物质消化率,最终达到提高动物生产性能、提高产品质量的目的。数十年来的研究发现,YC的使用效果存在很大的差异,饲粮成分是影响YC使用效果的重要因素之一。本研究基于16S rDNA高通量测序技术及代谢组学技术、多元变量统计分析等研究方法,针对YC在不同饲粮能源构成条件下的补饲效果开展了一系列的研究。旨在评价不同饲粮能源构成条件下补饲YC对绵羊瘤胃发酵、养分消化代谢和肥育性能的影响,揭示酵母培养物作用机制,为酵母培养物在反刍动物营养中的高效利用提供理论依据。试验一:饲粮能源构成和酵母培养物对绵羊瘤胃发酵、瘤胃微生物及代谢物组的影响本试验旨在评价在不同饲粮能源构成补饲YC对绵羊瘤胃发酵参数、微生物群落组成(BCC)及代谢物组的影响。选取6只装有瘤胃瘘管的雄性小尾寒羊(月龄:12±1;体重:30.5±2.13 kg)为试验对象,采用2×3析因试验设计,即2种饲粮能源构成和3个YC添加水平。根据NRC饲养标准构建等蛋白等代谢能饲粮,通过调整饲粮非结构性碳水化合物与脂肪含量比值(NSCFR)分为高淀粉(H,17.06)和高脂肪(L,5.60)饲粮。试验共有6个处理组:H饲粮不添加YC(Hc)、H饲粮补饲低水平YC(0.8 g/kg,Hl)、H饲粮补饲高水平YC(2.3 g/kg,Hh)、L饲粮不添加YC(Lc)、L饲粮补饲低水平YC(0.8 g/kg,Ll)和L饲粮补饲高水平YC(2.3 g/kg,Lh)。试验采用6×6拉丁方试验设计执行,共6期试验,每期17天(前15天为适应期,第16和17天为采样期)。所有试验动物单笼饲养,每天早8时和晚8时饲喂,自由饮水。瘤胃液样本在晨饲后0、2、4、6、8和12小时采集。瘤胃发酵参数结果表明,各指标在采食后2h变化最明显。补饲YC可显著增加乙酸、丁酸、总酸的浓度及乙酸丙酸比例(p0.05),降低NH_3-N浓度(p0.05)。受饲粮能源构成影响,H组中NH_3-N、丁酸、总酸浓度和乙酸丙酸比例(A/P)显著高于L组(p0.05),而pH值和乙酸浓度显著低于L组(p0.05)。此外,除了A/P外,各项瘤胃发酵参数在采食后2小时均受到饲粮能源构成和YC之间互作效应的显著影响(p0.05)。在H饲粮中补饲YC显著降低采食后2小时pH值,而补饲低剂量的YC有增加瘤胃pH值的趋势(p=0.067)。与对照组相比,补饲YC使H组中NH_3-N浓度随着时间呈先上升后下降的趋势,而在L饲粮中补饲YC使NH_3-N浓度在采食后各时段均显著低于Lc组(p0.05)。在H饲粮中补饲YC使乙酸、丁酸及TVFA浓度的显著增加(p0.05),而在L饲粮中差异不显著。瘤胃微生物群落组成受到饲粮能源构成和YC的显著影响,且受到其二者互作效应的显著影响(p0.05)。在两种饲粮中补饲YC均可以增加Prevotella_1的相对丰度,但在L组中增幅更大。在H组中补饲2.3 g/kg的YC可显著增加Ruminococcus_2、Ruminococcaceae_UCG-014、Candidatus_Saccharimonas和[Ruminococcus]_gauvreauii的相对丰度(p0.05),在L组中差异不显著或作用相反。在L组中补饲0.8 g/kg的YC可显著增加Pseudobutyrivibrio、Saccharofermentans、Rikenellaceae_RC9和Butyrivibrio_2的相对丰度(p0.05),而在H组中差异不显著或作用相反。代谢物组结果表明,补饲YC对两个饲料处理组的淀粉蔗糖代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解及合成、不饱和脂肪酸合成、碳水化合物消化吸收和果糖甘露糖代谢均起到显著调节作用(p0.05)。在高淀粉饲粮中补饲YC对类固醇代谢、脂肪消化吸收、脂肪酸延长、脂肪酸降解和脂肪酸代谢起到显著调节作用(p0.05);而在高脂肪组中对蛋白质消化吸收、苯丙氨酸代谢及氨基糖核糖代谢有显著的影响(p0.05)。试验二:饲粮能源构成和酵母培养物对绵羊养分消化代谢、肥育性能和胴体品质的影响本试验旨在评价不同能量饲粮补饲YC对绵羊营养物质消化率、生长性能、胴体品质和背最长肌脂肪酸组成的影响。选取36只雄性小尾寒羊(87±2.5日龄,体重23.93±1.86kg)为试验对象,采用2×3析因试验设计。根据NRC生长育肥绵羊饲养标准,构建与试验一两组饲粮NSCFR比例相近的两组全混合颗粒饲粮,分别为高淀粉(H,11.37)和高脂肪饲粮(L,4.57)。试验共有6个处理组:H饲粮不添加YC(Hc)、H饲粮补饲低水平YC(0.8 g/kg,Hl)、H饲粮补饲高水平YC(2.3 g/kg,Hh)、L饲粮不添加YC(Lc)、L饲粮补饲低水平YC(0.8 g/kg,Ll)和L饲粮补饲高水平YC(2.3 g/kg,Lh)。试验包括15天预饲期和60天正式期,在第61天进行屠宰试验。在正式期,记录并计算每只绵羊的平均日增重(ADG)、干物质采食量(DMI)和饲料转化率(FCR)。第55至59天采用全收粪尿法进行消化代谢试验。所有试验动物均进行屠宰,记录并计算胴体重(DW)、屠宰率(DP)、背膘厚(BFT)、内脏脂肪重(VFW)、内脂率(VFR)及皮毛重(SWT),采集背最长肌样本进行概略养分及脂肪酸的测定。结果表明,在H饲粮中补饲2.3 g/kg YC可显著提高CP消化率和代谢率(p0.05),且高剂量的YC有增加NDF消化率的趋势(p=0.12),显著降低BUN的含量(p0.05),但对L组中上述四个指标无显著影响。与各自对照组相比,Hl、Hh和Lh组中TCHO含量显著降低(p0.05),而GLU含量显著升高(p0.05)。在L饲粮补饲高剂量YC可显著降低β羟丁酸(BHBA)含量,而在H饲粮中无显著影响(p0.05)。在H饲粮中补饲高剂量YC使绵羊ADG和GR提高幅度最大(21 g/d,5.8%),而在L饲粮中补饲低剂量YC促进效果最明显(32 g/d,8.7%)。补饲高剂量YC使两个饲料处理组内脏脂肪重(VFW)和内脂率(VFR)均显著增加(p0.05)。补饲两种剂量的YC均使H组背最长肌粗脂肪(EE)和饱和脂肪酸(SFA)含量显著降低(p0.05),补饲高剂量YC显著提高背最长肌多不饱和脂肪酸(PUFA)含量(p0.05);在L饲粮中补饲低剂量YC显著增加背最长肌EE含量(p0.05),降低单不饱和脂肪酸(MUFA)含量(p0.05)。综合本研究的结果,饲粮能源构成和YC添加水平对瘤胃各项发酵参数、瘤胃微生物群落组成、营养物质的消化与代谢指标、肥育性能和胴体品质均有显著的影响。而且饲粮能源构成与YC添加在瘤胃功能与环境、养分消化代谢和肥育性能等方面的许多指标均存在显著的互作效应。在高淀粉饲粮中补饲高剂量YC可显著提高VFA产量、改善瘤胃微生物群落组成、调节机体代谢途径、提高营养物质消化率和生长性能,提高背最长肌PUFA含量。然而这几个方面的测定指标在高脂肪饲粮中却出现了相反的趋势。在一些重要的指标上,最优的结果出现在添加低剂量YC组。这些研究结果证明,在绵羊肥育过程中YC的使用应该依据饲粮能源构成的情况而进行差异化、科学化添加。
【学位单位】：吉林农业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S826.5
【部分图文】：

甘露聚糖,破壁,甘露糖酶,母细胞壁

图 1.1 酵母细胞破壁方法Fig. 1.1 The yeast cell wall-breaking method经液体发酵后得到菌体，通过酶解法、自溶、物理化学方法或酵母细胞壁，最后经浓缩和干燥处理，得到酵母细胞壁产品。葡聚糖、甘露聚糖、糖蛋白和几丁质，其产品为淡黄色粉末状在动物饲粮中添加酵母细胞壁可以提高动物的免疫能力、抗感要，治疗和预防初生动物的腹泻。同时，还可以作为霉菌毒素母细胞壁作为一种无污染、无残留、高效的天然添加剂已经得图 1.2 所示，酵母细胞壁结构可分为三部分，中间部分为糖蛋糖层和甘露聚糖层。其二者分别占细胞壁干重的 30 - 40 %和胞壁的主要功能性物质。聚糖酶法性剂处理理白酶法甘露糖酶法法加热法波破壁法均浆破壁法壁法

技术路线图

采食,补饲,饲粮,能源构成

组绵羊瘤胃 NH3-N 浓度在采食后 0、2、4、6、8 和 12h 分别比高脂肪组显著（p < 0.0 1.4、0.61、0.93、1.7 和 1.14 mg/100ml。补饲 YC 使瘤胃 NH3-N 浓度在采食后 2、8h 显著降低（p < 0.05），而在 0 和 12h 显著升高（p < 0.05）。此外，瘤胃 NH3-N 采食后 2、4 和 6h 受到饲粮能源构成和补饲 YC 之间互作效应的显著影响（p < 0.01）后 2h 在高淀粉饲粮中补饲两种水平 YC 均使 NH3-N 浓度显著高于 Hc 组（p < 0.05）食后 4 小时开始又低于 Hc 组，其中，Hh 组在采食后 6h 和 8h 达显著水平（p < 0.05）在 8h 差异显著（p < 0.05）；而在高脂肪组补饲 YC 在采食后各时段使瘤胃液 NH3低于对照组，Lh 组和 Ll 组在 2h、4h、6h 和 8h 与 Lc 差异达到显著水平（p < 0.05）

【参考文献】