不同粗饲料组合对泌乳奶牛消化道内与乳中脂肪酸组成的影响

发布时间：2020-11-08 08:51

　　 农作物秸秆、羊草、苜蓿及全株玉米青贮是我国泌乳奶牛全混合日粮中重要的粗饲料来源。不同种类粗饲料脂肪酸组成含量都存在很大的差异。当这些粗饲料进行不同组合优化后对瘤胃微生物菌群结构、瘤胃液、胃肠道固相食糜脂肪酸代谢规律、血液和乳脂肪酸组成含量及日粮亚油酸和亚麻酸向牛奶中的迁移率会产生什么影响,目前尚不清楚。本论文以玉米秸、稻秸、羊草、苜蓿、全株玉米青贮为主要粗饲料来源,比较研究了不同粗饲料组合日粮对消化道内脂肪酸组成含量变化差异,并分析探讨了这些脂肪酸分布与乳脂肪酸之间的关系,具体研究内容及主要结果如下:试验一、通过采用5×5拉丁方试验设计,精粗比例均为61:39,但粗饲料组成不同,分别为39%玉米秸秆组(日粮1)、19.5%玉米秸和19.5%玉米黄贮组合(日粮2)、19.5%玉米黄贮和19.5%羊草组合(日粮3)、19.5%羊草和19.5%全株玉米青贮(日粮4)及13.4%羊草、12.8%全株玉米青贮和12.8%苜蓿组合(日粮5),五种日粮NDF:NFC由1.52逐步降至0.74,测定瘤胃液中脂肪酸昼夜变化规律及其乳脂肪酸产量的影响。研究发现,随着日粮NDF/NFC比值逐步降低，日粮中TFA,C16:0,C18:2n-6和C18:3n-3的进食量呈线性增加(P0.10),同时也线性增加了瘤胃 TFA、C8:0、C11:0、C13:0、C14:0、C14:1cis-9、C15:0、C16:0、C16:]cis-9、C18:0、C18:1cis-9、C18:2cis-9,12 和 C18:3n-3 含量(P0.10)和牛奶中产量;牛奶中脂肪酸产量与日粮脂肪酸产量与瘤胃液脂肪酸之间线性正相关;同时日粮中C18:2cis-9,12和C18:3n-3向牛奶中的迁移率也呈线性增加(P0.10)。试验二、选取45头体况及泌乳期相近的奶牛,采用完全随机区组试验设计,将牛分为三组,日粮精粗比均为55:45,在15%全株玉米青贮粗饲料基础上,配制三种粗饲料组合日粮,分别为23%苜蓿+7%羊草(苜蓿组)、30%玉米秸杆(玉米秸组)和30%水稻秸秆组(稻秸组)。检测3个处理组瘤胃液微生物菌群结构、瘤胃理化特性、产气动力学特性、酯酶和纤维素酶活性及脂肪酸组成含量。结果表明,三种日粮对瘤细菌α多样性、门和属水平菌群相对丰度值没有显著性差异(P0.10);然而苜蓿组体外发酵产气动力学72h累计产气量、平均产气速率(AGPR)、干物质消失率(IVDMD)、阿魏酸酯酶、羧甲基纤维素酶和木聚糖酶显著高于玉米秸组和稻秸组日粮(P0.05)。与玉米秸和稻秸组相比,苜蓿组日粮利用丙酸和戊酸合成瘤胃微生物奇数链脂肪酸率高,并且发现,瘤胃液饱和脂肪酸C14:0和C16:0含量及不饱和脂肪酸C18:1cis-9、C18:1trans-11和C18:2n-6含量高。试验三、基于试验二设计,检测奶牛脂肪酸进食量、前胃和皱胃固相食糜脂肪酸,研究发现,苜蓿组C18:2n-6和C18:3n-3进食量最高,而玉米秸组C18:1cis-9进食量最高,但C18:2n-6和C18:3n-3进食量最低。苜蓿组前胃和皱胃脂肪酸组成含量均高于玉米和水稻秸秆组,且前胃总脂肪酸、总饱和脂肪酸及部分单个饱和脂肪酸含量高于皱胃含量，但皱胃总不饱和脂肪酸、C18:1cis-9、C18:2n-6和C18:3n-3高于前胃。通过分析瘤胃固相食糜脂肪酸含量与瘤胃发酵动力学相关分析发现,C15:0、C18:1ciis-9和C18:3n-3与1VDMD和体外发酵参数之间正相关(P0.10)但C16:1cis-9与lVDMD、c和AGPR负相关(P0.10)。同时也发现用30%苜蓿和7%羊草组合粗饲料代替30%玉米秸秆或30%水稻秸秆时,泌乳奶牛前胃C18:1cis-9、C18:2n-6和C18:3n-3表观氢化率下降,水稻秸秆组表观氢化率最高。试验四、基于试验二设计,进一步检测肠道食糜脂肪酸组成含量。结果发现,三种日粮处理组十二指肠脂肪酸含量均高于皱胃和其他肠道和脂肪酸含量;除C18:1trans-1外,其余脂肪酸从空场至回肠末端含量逐步降低,而结肠和粪便脂肪酸含量几乎相近并比回肠脂肪酸含量略高。三种粗饲料处理组十二指肠微生物主要奇数链组成为C15:0,然而玉米秸组十二指肠净流C15:0含量最高,稻秸组最低。与玉米秸和稻秸组相比,苜蓿组降低了 TFA、C16:0、C18:0、C18:1cis-9、C18:1trans-11、C18:2trans-9,12和C18:2n-6 小肠表观消化率;比较三个处理组C18不饱和脂肪酸小肠消化率大小均为:C18:2n-6C18:1cis-9C18:3n-3C18:1trans-11C18:2trans-9,12。三个处理组大肠脂肪酸浓度变化率之间无显著差异(P0.10)。试验五、基于试验二设计,进一步分析脂肪酸代谢去向,检测尾动脉、颈静脉和乳静脉脂肪酸和总胆固醇含量,结果发现,苜蓿组尾动脉、颈静脉和尾动脉脂肪酸含量低于玉米和水稻秸秆组,表明苜蓿组脂肪酸吸收低于玉米和水稻秸秆组。试验六、基于试验二设计,测定泌乳奶牛产奶性能及牛奶脂肪酸含量。结果表明,苜蓿组乳产量及脂肪酸产量最高分别为25.3kg/d和940g/d,玉米秸组产量最低,分别为19.3kg/d和787g/d。中链饱和脂肪酸C8:0,C10:0和C12:0含量在苜蓿组中最低,分别为0.65,2.78和3.60%,而其他两组之间差异不显著:中链不饱和脂肪酸C14:1cis-9和C16:1cis-9在处理组之间差异不显著(?0.10)。长链饱和脂肪酸C18:0在苜蓿组含量最低9.13%,稻秸组最高12.98%;多不饱和脂肪酸C18:2n-6和C18:3n-3在苜蓿组含量最高,分别为3.70和0.77%;而玉米秸组含量最低分别为2.71和0.26%。总不饱和脂肪酸及总饱和脂肪酸含量在三个处理组之间无显著差异(P0.10),而二者比例UFA/SFA在处理组之间差异显著(P0.10),苜蓿组比例最高0.13,玉米秸和稻秸组之间无差异性均为0.11。C18:2n-6和C18:3n-3迁移率苜蓿组最高分别为37.10%和19.81%,稻秸组最低,分别为22.97%和10.42%。进行相关性分析发现,日粮C16:0、C18:0、C18:2n-6、C18:3n-3及总脂肪酸TFA进食量与牛奶中相应脂肪酸产量之间显著正相关(P0.05)。瘤胃乙酸和丁酸与牛奶部分脂肪酸含量负相关(r-0.46;P0.10);然而瘤胃奇数链脂肪酸与牛奶部分不饱和脂肪酸正相关(r≥0.47,P0.10)。牛奶 C14:1cis-9 含量与十二指肠 C10:0、C11:0、C13:0、C14:1cis-9、C18:2trans-9,12和C18:2cis-9,12含量正相关,而牛奶中C18:1trans-11与十二指肠C15:0、C16:1cis-9、C18:0、C18:1ciis-9、C18:2trans-9.12 和 C18:2cis-9,12 负相关。牛奶 C18 不饱和脂肪酸C18:1cis-9、C18:2 cis-9,12和C18:3n-3均与十二指肠C15:0和C16:0含量正相关。因此,与玉米秸和稻秸处理组相比苜蓿更有利于日粮C18:2n-6和C18:3n-3向牛奶中的迁移。根据上述试验,苜蓿和青贮作为膳食结构不饱和脂肪酸C18:2n-6和C18:3n-3重要来源,可提高乳中C18:2n-6和C18:3n-3含量和产量。因此,泌乳奶牛日粮中添加苜蓿、青贮和羊草日粮组合改善乳中脂肪酸含量或产量,以上研究结果为今后通过优化粗饲料组合来调控乳脂肪酸组成提供了理论与科学依据。
【学位单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S823.5
【部分图文】：

Ｃ１８：２ｎ－６?ｉｎ?ｔｈｅ?ｒｕｍｅｎ?（ｕｇ／ｍＬ）?Ｃ１８：３ｎ－３?ｉｎ?ｔｈｅ?ｒｕｒａｆｅｎ?（ｎｇ／ｍＬ）??图２－３不同粗饲料组合ＴＭＲ瘤胃液脂肪酸浓度与乳脂肪酸产置之间的相关性??ｉ：ｉｇｕｒｅ２－３?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｒｕｍｅｎ?ｆａｔｔｙ?ａ

１．恒温培养筘：２．工控机３．检测与控制单元４．厌氧发酵瓶??图３－１?ＡＧＲＳ－丨丨丨型体外发酵产气自动记录仪实物图（左）与结构示意图（右）??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?Ｔｒａｃｅ?Ｇａｓ?Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ?Ｓｙｓｔｅｍ?（ＩＩＩ）?ｆｏｒ?Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ?ｒ：ｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ??物信息学分析及产气动力学模型分析??测得的原始数据通过ｂａｒｃｏｄｅ分配样品ｒｅａｄｓ，得到每个样本的有效序列，采ｍａｔｉｃ软件，将测序结火末端低质量的序列去掉，根据ＰＥ?ｒｅａｄｓ之间的ｏｖｅＨ＾??ｓｈ软件将成对的ｒｅａｄｓ拼接成…条序列Ｉ同时采用ｍｏｔｈｕｒ软件对序列质Ｍ进彳』？，将模糊碱基、单碱基高重复区、过长和过短的序列、以及ＰＣＲ过程中产＇丨：的??去除，从而得到优化序列，之后进行ＯＴＵ聚类（ＵＰＡＲＳＥ?ｓｏｆｔｗａｒｅ）和物种彳丨＇，人１?９７％的序列！）；丨ｊ冋分类单元ＯＴＵ。获得的ＯＵＴ的代表序列与Ｓｉｌｖａｌ２８比对，参数为默认相似度为０．８?（置信度阈值设置为０．８）。基于分类学信息，丨丨、科、诚、种分类水平上进行群落结构的统计分析。在上述分析的基础上，

３．４结果与讨论??３．４．１瘤胃液细菌ＯＴＵ聚类及多样性分析??瘤胃液ＤＮＡ提取如下图３－２。共样本数为１５个，并成功提取了每个检测样品ＤＮＡ。??经过质控后得到４７８２７２条优质序列，序列平均长度约４３０ｂｐ。经计算，苜蓿组、玉米秸杆??组和水稻秸杆组的序列覆盖度（ｃｏｖｅｒａｇｅ）分别为９８．９３、９９．０４和９９．０５％，表明样品取样??充分｜１１７］。因此，本试验样本获取了大量能够代表泌乳奶牛瘤胃液多数细菌物种，能够真实??地反映瘤胃细菌区系的物种组成。??基于相似度大于９７％基础上，将获得的有效序列进行同源比对聚类为不同的物种分类??操作单元（ＯＴＵ）。本试验共获得１２９４个ＯＴＵ与饲喂高含量单宁酸植物的梅花鹿瘤胃微??生物ＯＴＵ数量（?１２４９）?１１１８１最为接近，高于锦江成年公牛瘤胃微生物ＯＴＵ数量（９４６）。??如图３－２所示，本试验苜蓿组共获得１】４３个ＯＴＵ，玉米秸秆组获得１２３２个ＯＴＵ，水稻秸??杆组获得丨２２２个ＯＴＵ。由图３－３可知，三种日粮含有较多的共同ＯＴＵ，其中水稻秸杆组??含有特有的ＯＴＵ最多为１８、玉米秸秆组含有的特有ＯＴＵ最低为］２、苜蓿组为１５个ＯＴＵ。??通过ＭＤＳ图也可知
【参考文献】

相关博士学位论文 前3条

1 张红涛;不同玉米青贮水平对荷斯坦后备牛瘤胃液微生物组及其代谢组的影响[D];中国农业大学;2017年

2 曹斌斌;泌乳奶牛瘤胃微生物饲料细胞壁阿魏酸和香豆酸消化代谢研究[D];中国农业大学;2015年

3 孙攀峰;粗饲料组合对瘤胃发酵及乳脂肪酸组成的影响及其机理研究[D];浙江大学;2007年

本文编号：2874556