日粮营养水平对山羊瘤胃、瓣胃上皮生长及短链脂肪酸浓度的影响

摘要

瘤胃和瓣胃是反刍动物消化代谢和营养吸收最重要的组成部分，其中瘤胃微生物降解70％～80％的射入的碳水化合物；进入瘤胃的短链脂肪酸(SCFIA)、氨(NH<,3>)、氨基酸(Aa)和小肽、矿物质、水分等营养物质大部分被瘤胃上皮吸收，它可为机体提供所需代谢能的60％-75％。瓣胃除了能吸收较大部分在瘤胃还未被吸收的营养物质，其生理作用还表现在吸收水分和起“筛网”作用，大颗粒食物经过瓣胃肌肉剧烈收缩被研磨成细小的颗粒。瘤胃和瓣胃上皮的生长和发育直接影响到反刍动物健康和生产性能。因此研究瘤胃和瓣胃上皮生长和发育的调节，对促进反刍动物健康和提高经济效益有重要意义。本研究包括两部分：体内试验研究了营养水平对山羊瘤胃、瓣胃上皮生长及短链脂肪酸(SCFA)浓度的影响；体外试验探讨了IGF-1、丁酸对山羊瘤胃、瓣胃上皮细胞增殖的作用，以了解营养调节的可能途径。 1.日粮营养水平对山羊瘤胃、瓣胃上皮生长及短链脂肪酸浓度影响的体内研究。试验1：日粮营养水平对断奶山羊瘤胃、瓣胃上皮生长的影响8只断奶山羊(淮南羊×波尔山羊杂交一代，3月龄母山羊)，按体重接近配对原则，分为试验组与对照组(每组各4只)，两组自由饮水和采食花生杆，试验组每只羊每日给予精料两次，每次50克，持续六周，屠宰取瘤胃和瓣胃样品待检测。结果显示：自试验第一周起，试验组平均日增重显著高于对照组(P<0.01)。试验组山羊的内脏湿重、肝脏湿重、四胃湿重、瘤胃湿重、瓣胃湿重显著高于对照组(P<0.05)，消化道总湿重较对照组有增加的趋势(P=0.07)。试验组四胃干重、瘤胃干重都显著高于对照组(P<0.05)，瓣胃干重未见显著变化(P=0.12)，可能与瓣胃肌肉增重变化较大有关。试验组瘤胃和瓣胃上皮细胞S期百分率显著高于对照组(P<0.01)。以上结果表明：提高营养日粮水平显著提高断奶山羊日增重，促进断奶山羊瘤胃和瓣胃上皮的生长。 试验2：日粮营养水平对青年山羊瘤胃、瓣胃短链脂肪酸浓度的影响曾球生日粮营养水平对山羊瘤胃、瓣胃上皮生长及SCFA浓度的影响 8只装有永久性瓣胃导管的山羊(淮南羊x波尔山羊)采用自身对照进行两期试验。分别为：粗料期(对照期)和精料+粗料期(试验期)，两期山羊自由采食羊草，自由饮水。试验期每天8：00和20：00每只羊分别饲喂精料各50克。每期各20天。分别于对照期和试验期结束日，在采食前(0h)，采食后1h，2h，3h，5h，7h时间点采集瓣胃液，屠宰取瘤胃液。结果显示：两期瘤胃液丙酸百分浓度未见显著差别(P=0.21)，但试验期乙酸百分浓度显著低于对照期(P<0.05)，而丁酸百分浓度高于对照期(P<0.05)。试验期瓣胃液乙酸和丙酸平均百分浓度与对照期相比未见显著差别(P=0.19，P=0.36)，但试验期丁酸平均百分浓度显著高于对照期(P<0.05)。从乙酸、丙酸、丁酸百分浓度动态变化曲线可见：在采食前(Oh)，采食后1h的两个时间点上试验期丁酸百分浓度显著高于对照期(P<0.05)，乙酸百分浓度采食5h后显著降低(P<0.05)。结果表明：提高营养日粮水平改变瘤胃发酵类型，显著增加瘤胃和瓣胃丁酸百分浓度，降低瘤胃乙酸百分浓度。 2.IGF-1、丁酸对体外培养的瘤胃、瓣胃上皮细胞增殖的影响。试验1：IGF-1、丁酸对体外培养的青年山羊瘤胃、瓣胃上皮细胞增殖的影响采取4只青年山羊瘤胃后腹盲囊上皮、瓣胃上皮分别进行细胞培养，试验组经IGF—l(25ng/mL)、丁酸钠(5mmol/L)处理24小时收集细胞用流式细胞仪检测。结果显示：IGF.1处理后的山羊瘤胃上皮细胞S期和G<,2>-M期百分率显著增加(P<0.05)，而G<,0>-G<,1>期的百分率显著低于对照组。瓣胃上皮细胞S期百分率有增加的趋势(P=0.08)，G<,0>-G<,1>期的百分率则显著低于对照组(P<0.05)；丁酸对山羊瘤胃上皮细胞s期百分率影响不显著(P=0.11)，而G<,0>-G<,1>期的百分率有增加的趋势(P=0.09)，瓣胃上皮细胞G<,2>-M期百分率显著增加(P<0.05)，但S期百分率显著降低(P<0.05)。 试验2：IGF-1、丁酸对体外培养的成年奶牛瓣胃上皮细胞增殖的影响本试验运用同位素核苷掺入方法验证流式细胞分析技术的结果。采取4头成年奶牛瓣胃上皮分别进行细胞培养，试验组用IGF-1(25 ng/mL)、丁酸钠(5mmol/L)处理24小时收集细胞用液体闪烁计数器检测。结果显示：IGF-1处理后的奶牛瓣胃上皮细胞<'3>H-TDR掺入显著高于对照组(P<0.05)，而丁酸钠组奶牛瓣胃上皮细胞<'3>H-TDR掺入未见显著变化(P=0.14)，结果与流式细胞分析结果基本一致。 本文的研究结果表明：IGF-1促进瘤胃和瓣胃上皮细胞从静止期进入细胞周期、加快DNA合成。丁酸促进瘤胃上皮静止期细胞的增加，降低了瘤胃和瓣胃上皮细胞DNA合成，但促进瓣胃上皮细胞有丝分裂。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：本文部分缩写的中英文对照

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引言

第一篇文献综述

第一章瘤胃上皮生长发育过程及其调节

第二章瓣胃上皮的研究进展

第三章IGF-1和丁酸对细胞周期的影响及其可能机理

第二篇试验研究

第一章日粮营养水平对山羊瘤胃、瓣胃上皮生长及短链脂肪酸浓度影响的体内研究

试验一日粮营养水平对山羊瘤胃、瓣胃上皮生长的影响

试验二日粮营养水平对瘤胃、瓣胃短链脂肪酸浓度的影响

参考文献

第二章IGF-1、丁酸对体外培养的瘤胃、瓣胃上皮细胞增殖的影响

试验一IGF-1、丁酸对体外培养的山羊瘤胃、瓣胃上皮细胞增殖的影响

试验二IGF-1、丁酸对体外培养的成年奶牛瓣胃上皮细胞增殖的影响

总体讨论

参考文献

全文结论

附 录

致 谢

硕士期间文章发表情况