粗飼料組合對(duì)瘤胃發(fā)酵及乳脂肪酸組成的影響及其機(jī)理研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的不斷提高,健康飲食日益受到重視,對(duì)乳品的消費(fèi)由過(guò)去單純的“量”轉(zhuǎn)變?yōu)椤百|(zhì)”的追求,乳脂肪酸的組成直接影響乳的營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味以及加工品質(zhì),而對(duì)乳脂肪酸功能及乳脂肪酸組成的調(diào)控成為當(dāng)前反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究的熱點(diǎn)。本研究結(jié)合反芻動(dòng)物生產(chǎn)中粗飼料間普遍存在的組合效應(yīng),以三種代表性粗飼料:苜蓿、稻草和青貯玉米不同比例的組合為對(duì)象,系統(tǒng)研究了不同粗飼料組合的體外產(chǎn)氣量、瘤胃發(fā)酵特性、組合效應(yīng)以及瘤胃纖維分解菌區(qū)系(試驗(yàn)一);同

2、時(shí)對(duì)體外24 h培養(yǎng)物中脂肪酸組成、十八碳不飽和脂肪酸氫化率以及瘤胃氫化相關(guān)菌進(jìn)行了分析(試驗(yàn)二);并在此基礎(chǔ)上,探討了粗飼料組合對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能及乳脂肪酸組成的影響(試驗(yàn)三)。
　　 試驗(yàn)一苜蓿、稻草和青貯玉米組合對(duì)瘤胃發(fā)酵特性及瘤胃主要纖維分解菌的影響
　　 以壓力傳感式體外培養(yǎng)體系為研究平臺(tái),苜蓿和稻草不同比例組合為研究對(duì)象進(jìn)行體外發(fā)酵,測(cè)定培養(yǎng)3、6、9、12、24、36、72和96 h的產(chǎn)氣量,計(jì)算產(chǎn)氣參數(shù);同時(shí)

3、分析了24 h甲烷的產(chǎn)量以及混合培養(yǎng)液中氨態(tài)氮、微生物蛋白、總揮發(fā)性脂肪酸及其各組分濃度、固相羧甲基纖維素酶的活性。同時(shí),采用real-time PCR技術(shù)測(cè)定了白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)、黃色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌(Fibrobacter succinogenes)以及瘤胃厭氧真菌(Anaerobic fungi)的相對(duì)數(shù)量。結(jié)果表明:隨苜蓿在組合中水

4、平的增加,產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率、微生物蛋白、總揮發(fā)性脂肪酸和甲烷產(chǎn)量顯著增加(P＜0.01),但各組合間乙、丙、丁酸的摩爾比均無(wú)顯著差異(P＞0.05)。羧甲基纖維素酶活變化趨勢(shì)與產(chǎn)氣量一致。隨苜蓿在混合物中水平的增加,白色瘤胃球菌(R.albus)和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌(F succinogenes)數(shù)量顯著增加(P＜0.05),同時(shí)觀察到黃色瘤胃球菌(R.flavefaciens)與白色瘤胃球菌(R.albus)間存在明顯的此消彼長(zhǎng)關(guān)系。苜

5、蓿的添加顯著增加了瘤胃厭氧真菌的數(shù)量。對(duì)產(chǎn)氣量和微生物蛋白分析,發(fā)現(xiàn)苜蓿和稻草個(gè)比例組合均表現(xiàn)為顯著的正組合效應(yīng),其中以20:80比例混合時(shí)組合效應(yīng)最大(P＜0.05),這可能是由于苜蓿所含蛋白及果膠類物質(zhì)為微生物的前期發(fā)酵提供養(yǎng)分,顯著增加了纖維發(fā)酵優(yōu)勢(shì)菌——產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌(F.succinogenes)的數(shù)量。
　　 當(dāng)苜蓿和稻草以最大組合效應(yīng)的比例(20:80)組合再與不同比例青貯玉米混合發(fā)現(xiàn),雖然總揮發(fā)性脂肪酸和產(chǎn)氣量

6、隨青貯玉米比例的提高而提高,但同時(shí)也極顯著地增加了甲烷的產(chǎn)量(P＜0.01)。青貯玉米的比例對(duì)乙、丁酸的摩爾比無(wú)顯著影響(P＞0.05),但單獨(dú)青貯玉米較0％和25％青貯玉米混合物顯著增加了丙酸的摩爾比例。青貯玉米比例的增加顯著增加了白色、黃色瘤胃球菌(R.Flavefaciens)的數(shù)量,但產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌(F.succinogenes)數(shù)量顯著下降。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),青貯玉米與苜蓿稻草(20:80)混合物在產(chǎn)氣量、微生物蛋白均表現(xiàn)為負(fù)組合

7、效應(yīng)(P＜0.05),這可能是由于對(duì)產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌(F.succinogenes)和真菌生長(zhǎng)的抑制作用。
　　 經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),瘤胃24 h體外產(chǎn)氣量與四種纖維分解菌數(shù)量并無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系,但卻與羧甲基纖維素酶活呈顯著的正相關(guān),提示粗飼料組合對(duì)瘤胃發(fā)酵的影響主要是通過(guò)影響纖維分解菌所分泌的酶而起作用。
　　 試驗(yàn)二苜蓿、稻草和青貯玉米組合對(duì)瘤胃十八碳不飽和脂肪酸氫化的影響
　　 以試驗(yàn)一中培養(yǎng)混合物為試驗(yàn)材料,采用先

8、凍干后酸堿結(jié)合酯化的方法,用氣相色譜分析脂肪酸組成,并結(jié)合粗飼料本身脂肪酸組成的結(jié)果對(duì)體外培養(yǎng)24 h十八碳不飽和脂肪酸的表觀氫化率進(jìn)行計(jì)算:同時(shí)運(yùn)用real-time PCR方法對(duì)培養(yǎng)物中兩種氫化菌——溶纖維丁酸弧菌(Butyrivibrio flbrisolvens)和蛋白溶解梭菌(Clostridium proteoclasticum)進(jìn)行相對(duì)定量分析。結(jié)果表明:三種粗飼料相比,青貯玉米油酸(C18:1)、亞油酸(C18:2)含量

9、最高,苜蓿亞麻酸(C18:3)含量最高,而稻草中棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)含量最高。與單獨(dú)稻草相比,含苜蓿組合顯著增加了油酸(C18:1)和亞麻酸(C18:3)的氫化率(P＜0.01);當(dāng)苜蓿在培養(yǎng)物中水平為100％和0％時(shí),三種脂肪酸均分別表現(xiàn)為最高和最低氫化率。青貯玉米為50％時(shí),亞油酸(C18:2)的氫化率顯著高于其它水平(P＜0.01),而油酸(C18:1)、亞麻酸(C18:3)的氫化率則隨青貯玉米水平增加而上升

10、。對(duì)微生物數(shù)量分析發(fā)現(xiàn),溶纖維丁酸弧菌(B.fibrisolvens)與亞油酸(C18:2)氫化率、蛋白溶解梭菌(C.Proteoclasticum)與亞麻酸(C18:3)氫化率呈顯著的正相關(guān);同時(shí),體外24 h產(chǎn)氣量與亞油酸(C18:2)和亞麻酸(C18:3)的氫化率也呈高度的正相關(guān),提示纖維在瘤胃發(fā)酵水平顯著影響不飽和脂肪酸在瘤胃的氫化率。
　　 試驗(yàn)三粗飼料組合對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能及乳脂肪酸組成的影響
　　 在精粗比為5

11、0:50條件下,苜蓿干草和稻草以60:40比例組合等量替代0％,25％,50％和75％的青貯玉米,設(shè)計(jì)能量和蛋白水平接近的四個(gè)日糧,探討粗飼料組合對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能及乳脂肪酸組成的影響。結(jié)果表明:試驗(yàn)處理對(duì)泌乳后期奶牛干物質(zhì)采食量、產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳總固形物及非脂固形物的含量及產(chǎn)量均無(wú)顯著影響(P＞0.05);隨青貯玉米比例的降低,血漿中硬脂酸(C18:0)含量呈下降的趨勢(shì),但各組差異均不顯著(P＞0.05)。苜蓿和稻草替

12、代部分青貯玉米顯著降低了血漿中亞油酸(C18:2)含量,而亞麻酸(C18:3)含量顯著升高(P＜0.05)。試驗(yàn)處理對(duì)乳中亞麻酸(C18:3)、亞油酸(C18:2)含量的影響與血漿中相同。日糧青貯玉米水平對(duì)乳中豆蔻酸(C14:0)、棕櫚酸(C16:0)、油酸(C18:1)、trans-11 C18:1、共軛亞油酸(CLA)、花生酸(C20:0)及山崳酸(C22:0)含量均無(wú)顯著影響。
　　 綜上所述,苜蓿、稻草和青貯玉米組合對(duì)瘤