奇数和支链脂肪酸与奶牛瘤胃微生物及其发酵指标的关系

摘要

本试验的主要目的是确定来源于瘤胃和乳脂的奇数和支链脂肪酸(odd-andbranched-chain fatty acids，OBCFA)组成与对应瘤胃发酵参数，微生物菌群以及瘤胃和十二指肠的碱基含量间是否存在相关关系。试验通过研究饲喂不同粗精比(forage to concentrateratios，F∶C)日粮和不同泌乳阶段奶牛瘤胃或乳脂OBCFA含量、瘤胃发酵参数和细菌种群数量以及瘤胃和十二指肠碱基含量的变化，整合两部分试验数据经过相关分析，探讨瘤胃和乳脂中OBCFA作为检测瘤胃发酵指标及微生物菌群数量和蛋白含量标记物的可行性。
　　试验一:不同粗精比日粮对瘤胃OBCFA含量、瘤胃发酵参数、微生物菌群和碱基含量的影响
　　试验动物为3头安装有瘤胃和十二指肠瘘管的干奶期健康荷斯坦奶牛，试验采用3×3拉丁方设计，分别饲喂3种粗精比为30∶70，50∶50和70∶30的日粮。采集24 h内每隔2h的瘤胃食糜（固相SAB及液相LAB）和十二指肠食糜。测定不同F∶C日粮对瘤胃的发酵参数，SAB及LAB中OBCFA，细菌种群数量和碱基含量及十二指肠代谢指标和碱基含量的影响。结果表明，随着日粮F∶C比的提高，各种挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids，VFA)浓度显著提高(P＜0.05)。乙酸的摩尔比例在F∶C=70∶30组最高，而异位酸的摩尔比例则是F∶C=50∶50组最高，F∶C=30∶70组最低。F∶C=70∶30组瘤胃中黄色瘤胃球菌含量高于其他两组(P＜0.05)。而除了胞嘧啶碱基的其他碱基含量和碱基/N均有显著的影响(P＜0.05)，尿嘧啶碱基在F∶C=50∶50组含量最多，而鸟嘌呤和腺嘌呤碱基却在F∶C=30∶70组含量最高。随着日粮粗精比的变化，除了anteisoC15∶0的含量，其他的OBCFA含量变化显著（P＜0.05）。其中C15∶0含量在F∶C=50∶50组最高，而其他OBCFA含量在F∶C=70∶30组最高。十二指肠食糜内的VFA在F∶C=70∶30组含量最高，而在F∶C=50∶50组含量最低（P＜0.05）。十二指肠胞嘧啶、尿嘧啶和腺嘌呤碱基含量随着日粮F∶C比例的提高而升高。
　　试验二:不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量及瘤胃发酵参数、微生物菌群和碱基含量的变化
　　试验选择胎次相同（1胎），体重相近，分别处于泌乳初期、中期和晚期的9头的健康荷斯坦奶牛。采集连续3d的牛奶和瘤胃液样本，分析乳脂和瘤胃中OBCFA的组成及瘤胃发酵参数、瘤胃细菌种群数量和碱基含量。结果表明，不同泌乳阶段瘤胃乙酸、丙酸、异丁酸和戊酸的摩尔比例和pH有显著的变化(P＜0.05)。在晨饲后6h，泌乳中期的乙酸摩尔比例最高，而戊酸摩尔比例则最低，丙酸和异丁酸在泌乳末期含量最高。而在晨饲后6h，白色瘤胃球菌和牛链球菌的种群数量在泌乳末期含量最高。尿嘧啶和嘧啶碱基随着泌乳阶段的变化而显著升高（P＜0.05）。不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量有显著变化(P＜0.05)，anteiso-脂肪酸含量在乳脂中的含量高于瘤胃中含量，而无论乳脂还是瘤胃，其中的线性奇数脂肪酸含量都较支链脂肪酸丰富。除C11∶0和C15∶0外，其他的脂肪酸在乳脂和瘤胃中的含量差异显著(P＜0.05)。
　　试验三:瘤胃（或乳脂）OBCFA含量与瘤胃发酵参数、微生物菌群和碱基含量及十二指肠代谢指标和碱基含量相关关系的研究
　　利用试验一和试验二得到的数据分析瘤胃（或乳脂）OBCFA含量与瘤胃发酵参数、细菌种群数量和碱基含量，和十二指肠挥发性脂肪酸和碱基含量之间是否存在显著相关关系。结果表明，瘤胃OBCFA含量与瘤胃乙酸摩尔比例负相关，而与其他VFA显著正相关(P＜0.05);与瘤胃氨态氮浓度正相关，而与瘤胃pH负相关(P＜0.05)。瘤胃C11∶0和C13∶0含量与纤维分解菌呈正相关关系(P＜0.05)，而与淀粉分解菌呈负相关关系(P＜0.05);瘤胃C15∶0及奇数链脂肪酸和瘤胃细菌种群显著相关(P＜0.05)。瘤胃C11∶0、C13∶0和总支链脂肪酸含量与碱基含量显著正相关(P＜0.01);而瘤胃C15∶0含量和C15∶0/C17∶0与微生物碱基含量之间存在显著负相关的关系(P＜0.05)。瘤胃C15∶0和C15∶0+C17∶0含量与十二指肠乙酸的摩尔比例显著正相关，而与其他VFA和氨态氮的浓度显著负相关(P＜0.05);C15∶0/C17∶0与十二指肠乙酸摩尔比例和pH显著正相关(P＜0.05)，而与其他的发酵指标显著负相关(P＜0.05)。十二指肠食糜碱基含量与瘤胃C11∶0和isoC17∶0含量显著正相关(P＜0.05);而与C15∶0/C17∶0和isoC15∶0/ isoC17∶0呈负相关关系(P＜0.05)。瘤胃和乳脂中的C11∶0、isoC15∶0、anteisoC15∶0、C15∶0和anteisoC17∶0含量之间存在显著的正相关(P＜0.05)。乳脂总OBCFA含量和乙酸摩尔比例正相关(P＜0.05)，而与异位酸显著负相关(P＜0.05);isoC15∶0和anteisoC15∶0含量与瘤胃氨态氮浓度显著负相关(P＜0.05)。乳脂C13∶0含量与白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌和瘤胃真杆菌种群数量显著相关(P＜0.05)。乳脂isoC17∶0含量和瘤胃碱基含量显著负相关(P＜0.05);腺嘌呤/N与乳脂OBCFA含量负相关(P＜0.05)，而与isoC15∶0/isoC17∶0显著正相关(P＜0.05)。
　　综上所述，本研究得到一些结论:
　　(1)不同F∶C比例日粮对瘤胃OBCFA含量、发酵参数及微生物种群数量和碱基含量有显著的影响。
　　(2)不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量有显著的变化，同时发现瘤胃发酵参数及微生物种群数量和碱基含量也变化显著。
　　(3)不论是来源于瘤胃，还是乳脂，其中的OBCFA组成均与瘤胃中相关的发酵参数，微生物菌群以及碱基对数量都有明显的相关关系;瘤胃OBCFA含量与十二指肠挥发性脂肪酸和碱基组成存在显著的关系。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 瘤胃细菌OBCFA种类及合成过程

1．2 瘤胃细菌OBCFA构成与细菌代谢产物的关系

1．3 乳脂OBCFA的来源

1．3．1 来源于瘤胃或十二指肠的OBCFA

1．3．2 OBCFA在乳腺组织的合成

1．4 日粮对瘤胃细菌合成OBCFA的影响

1．4．1 日粮中的粗纤维比例

1．4．2 粗饲料类型

1．4．3 日粮添加脂肪的种类

1．4．4 日粮的营养水平

1．5 OBCFA作为瘤胃功能诊断的潜力

1．5．1 瘤胃的发酵特点

1．5．2 瘤胃的细菌种群数量

1．5．3 瘤胃碱基含量

1．5．4 十二指肠内微生物蛋白含量

1．5．5 乳脂中OBCFA与瘤胃酸中毒

1．6 课题提出的目的与意义

1．7 研究内容和技术路线

1．7．1 研究内容

1．7．2 技术路线

2 材料与方法

2．1．2 样品的测定方法

2．1．3 数据处理与分析

2．2 不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量及瘤胃发酵参数、微生物菌群和碱基含量的变化

2．2．1 试验设计、日粮和样品采集

2．2．2 样品的测定方法

2．2．3 数据处理与分析

2．3．2 数据处理与分析

3 结果与分析

3．1．1 不同粗精比日粮对瘤胃奇数和支链脂肪酸的影响

3．1．2 不同粗精比日粮对瘤胃发酵参数、细菌种群和碱基含量的影响

3．1．3 不同粗精比日粮对十二指肠代谢指标和碱基含量的影响

3．2 不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量及瘤胃发酵参数、微生物菌群和碱基含量的变化

3．2．1 不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量的变化

3．2．2 不同泌乳阶段瘤胃发酵参数的变化

3．2．3 不同泌乳阶段瘤胃细菌种群的变化

3．2．4 不同泌乳阶段瘤胃碱基含量的变化

3．3 瘤胃(或乳脂)OBCFA含量与瘤胃发酵参数、微生物菌群和碱基含量及十二指肠代谢指标和碱基含量相关关系的研究

3．3．1 瘤胃OBCFA含量与瘤胃发酵参数、细菌种群和碱基含量的关系

3．3．2 瘤胃液OBCFA含量与十二指肠代谢指标和碱基含量的关系

3．3．3 乳脂和瘤胃OBCFA的关系

3．3．4 乳脂OBCFA含量与瘤胃发酵参数、细菌种群和碱基含量的关系

4 讨论

4．1．2 不同粗精比日粮对瘤胃发酵参数、细菌种群和碱基含量的影响

4．1．3 不同粗精比曰粮对十二指肠代谢指标和碱基含量的影响

4．2 不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量及瘤胃发酵参数、微生物菌群和碱基含量的变化

4．2．1 不同泌乳阶段瘤胃和乳脂OBCFA含量的变化

4．2．2 不同泌乳阶段瘤胃发酵参数的变化

4．2．3 不同泌乳阶段瘤胃细菌种群的变化

4．2．4 不同泌乳阶段瘤胃碱基含量的变化

4．3 瘤胃(或乳脂)的OBCFA与瘤胃(和十二指肠)发酵参数，微生物菌群，碱基及OBCFA含量相关关系的研究

4．3．1 瘤胃OBCFA含量与瘤胃发酵参数、细菌种群和碱基含量的关系

4．3．2 瘤胃液OBCFA含量与十二指肠代谢指标和碱基含量的关系

4．3．3 乳脂和瘤胃OBCFA含量的关系

4．3．4 乳脂OBCFA含量与瘤胃发酵参数、细菌种群和碱基含量的关系

5 结论

致谢

参考文献

附录

攻读博士学位期间发表的学术论文