酵母培養(yǎng)物(YC)作為一種無污染、無殘留的綠色微生態(tài)制劑,一直被廣泛地用作反芻動(dòng)物營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑。YC通過改善瘤胃微生物群落組成、調(diào)節(jié)瘤胃代謝、提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率,最終達(dá)到提高動(dòng)物生產(chǎn)性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。數(shù)十年來的研究發(fā)現(xiàn),YC的使用效果存在很大的差異,飼糧成分是影響YC使用效果的重要因素之一。本研究基于16S rDNA高通量測序技術(shù)及代謝組學(xué)技術(shù)、多元變量統(tǒng)計(jì)分析等研究方法,針對YC在不同飼糧能源構(gòu)成條件下的補(bǔ)飼效果開展了一系列的研究。旨在評價(jià)不同飼糧能源構(gòu)成條件下補(bǔ)飼YC對綿羊瘤胃發(fā)酵、養(yǎng)分消化代謝和肥育性能的影響,揭示酵母培養(yǎng)物作用機(jī)制,為酵母培養(yǎng)物在反芻動(dòng)物營養(yǎng)中的高效利用提供理論依據(jù)。試驗(yàn)一:飼糧能源構(gòu)成和酵母培養(yǎng)物對綿羊瘤胃發(fā)酵、瘤胃微生物及代謝物組的影響本試驗(yàn)旨在評價(jià)在不同飼糧能源構(gòu)成補(bǔ)飼YC對綿羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)、微生物群落組成(BCC)及代謝物組的影響。選取6只裝有瘤胃瘺管的雄性小尾寒羊(月齡:12±1;體重:30.5±2.13 kg)為試驗(yàn)對象,采用2×3析因試驗(yàn)設(shè)計(jì),即2種飼糧能源構(gòu)成和3個(gè)YC添加水平。根據(jù)NRC飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建等蛋白等代謝能飼糧,通過調(diào)整飼糧非結(jié)構(gòu)性碳水化合物與脂肪含量比值(NSCFR)分為高淀粉(H,17.06)和高脂肪(L,5.60)飼糧。試驗(yàn)共有6個(gè)處理組:H飼糧不添加YC(Hc)、H飼糧補(bǔ)飼低水平Y(jié)C(0.8 g/kg,Hl)、H飼糧補(bǔ)飼高水平Y(jié)C(2.3 g/kg,Hh)、L飼糧不添加YC(Lc)、L飼糧補(bǔ)飼低水平Y(jié)C(0.8 g/kg,Ll)和L飼糧補(bǔ)飼高水平Y(jié)C(2.3 g/kg,Lh)。試驗(yàn)采用6×6拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)執(zhí)行,共6期試驗(yàn),每期17天(前15天為適應(yīng)期,第16和17天為采樣期)。所有試驗(yàn)動(dòng)物單籠飼養(yǎng),每天早8時(shí)和晚8時(shí)飼喂,自由飲水。瘤胃液樣本在晨飼后0、2、4、6、8和12小時(shí)采集。瘤胃發(fā)酵參數(shù)結(jié)果表明,各指標(biāo)在采食后2h變化最明顯。補(bǔ)飼YC可顯著增加乙酸、丁酸、總酸的濃度及乙酸丙酸比例(p0.05),降低NH_3-N濃度(p0.05)。受飼糧能源構(gòu)成影響,H組中NH_3-N、丁酸、總酸濃度和乙酸丙酸比例(A/P)顯著高于L組(p0.05),而pH值和乙酸濃度顯著低于L組(p0.05)。此外,除了A/P外,各項(xiàng)瘤胃發(fā)酵參數(shù)在采食后2小時(shí)均受到飼糧能源構(gòu)成和YC之間互作效應(yīng)的顯著影響(p0.05)。在H飼糧中補(bǔ)飼YC顯著降低采食后2小時(shí)pH值,而補(bǔ)飼低劑量的YC有增加瘤胃pH值的趨勢(p=0.067)。與對照組相比,補(bǔ)飼YC使H組中NH_3-N濃度隨著時(shí)間呈先上升后下降的趨勢,而在L飼糧中補(bǔ)飼YC使NH_3-N濃度在采食后各時(shí)段均顯著低于Lc組(p0.05)。在H飼糧中補(bǔ)飼YC使乙酸、丁酸及TVFA濃度的顯著增加(p0.05),而在L飼糧中差異不顯著。瘤胃微生物群落組成受到飼糧能源構(gòu)成和YC的顯著影響,且受到其二者互作效應(yīng)的顯著影響(p0.05)。在兩種飼糧中補(bǔ)飼YC均可以增加Prevotella_1的相對豐度,但在L組中增幅更大。在H組中補(bǔ)飼2.3 g/kg的YC可顯著增加Ruminococcus_2、Ruminococcaceae_UCG-014、Candidatus_Saccharimonas和[Ruminococcus]_gauvreauii的相對豐度(p0.05),在L組中差異不顯著或作用相反。在L組中補(bǔ)飼0.8 g/kg的YC可顯著增加Pseudobutyrivibrio、Saccharofermentans、Rikenellaceae_RC9和Butyrivibrio_2的相對豐度(p0.05),而在H組中差異不顯著或作用相反。代謝物組結(jié)果表明,補(bǔ)飼YC對兩個(gè)飼料處理組的淀粉蔗糖代謝、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解及合成、不飽和脂肪酸合成、碳水化合物消化吸收和果糖甘露糖代謝均起到顯著調(diào)節(jié)作用(p0.05)。在高淀粉飼糧中補(bǔ)飼YC對類固醇代謝、脂肪消化吸收、脂肪酸延長、脂肪酸降解和脂肪酸代謝起到顯著調(diào)節(jié)作用(p0.05);而在高脂肪組中對蛋白質(zhì)消化吸收、苯丙氨酸代謝及氨基糖核糖代謝有顯著的影響(p0.05)。試驗(yàn)二:飼糧能源構(gòu)成和酵母培養(yǎng)物對綿羊養(yǎng)分消化代謝、肥育性能和胴體品質(zhì)的影響本試驗(yàn)旨在評價(jià)不同能量飼糧補(bǔ)飼YC對綿羊營養(yǎng)物質(zhì)消化率、生長性能、胴體品質(zhì)和背最長肌脂肪酸組成的影響。選取36只雄性小尾寒羊(87±2.5日齡,體重23.93±1.86kg)為試驗(yàn)對象,采用2×3析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)NRC生長育肥綿羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建與試驗(yàn)一兩組飼糧NSCFR比例相近的兩組全混合顆粒飼糧,分別為高淀粉(H,11.37)和高脂肪飼糧(L,4.57)。試驗(yàn)共有6個(gè)處理組:H飼糧不添加YC(Hc)、H飼糧補(bǔ)飼低水平Y(jié)C(0.8 g/kg,Hl)、H飼糧補(bǔ)飼高水平Y(jié)C(2.3 g/kg,Hh)、L飼糧不添加YC(Lc)、L飼糧補(bǔ)飼低水平Y(jié)C(0.8 g/kg,Ll)和L飼糧補(bǔ)飼高水平Y(jié)C(2.3 g/kg,Lh)。試驗(yàn)包括15天預(yù)飼期和60天正式期,在第61天進(jìn)行屠宰試驗(yàn)。在正式期,記錄并計(jì)算每只綿羊的平均日增重(ADG)、干物質(zhì)采食量(DMI)和飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)。第55至59天采用全收糞尿法進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)。所有試驗(yàn)動(dòng)物均進(jìn)行屠宰,記錄并計(jì)算胴體重(DW)、屠宰率(DP)、背膘厚(BFT)、內(nèi)臟脂肪重(VFW)、內(nèi)脂率(VFR)及皮毛重(SWT),采集背最長肌樣本進(jìn)行概略養(yǎng)分及脂肪酸的測定。結(jié)果表明,在H飼糧中補(bǔ)飼2.3 g/kg YC可顯著提高CP消化率和代謝率(p0.05),且高劑量的YC有增加NDF消化率的趨勢(p=0.12),顯著降低BUN的含量(p0.05),但對L組中上述四個(gè)指標(biāo)無顯著影響。與各自對照組相比,Hl、Hh和Lh組中TCHO含量顯著降低(p0.05),而GLU含量顯著升高(p0.05)。在L飼糧補(bǔ)飼高劑量YC可顯著降低β羥丁酸(BHBA)含量,而在H飼糧中無顯著影響(p0.05)。在H飼糧中補(bǔ)飼高劑量YC使綿羊ADG和GR提高幅度最大(21 g/d,5.8%),而在L飼糧中補(bǔ)飼低劑量YC促進(jìn)效果最明顯(32 g/d,8.7%)。補(bǔ)飼高劑量YC使兩個(gè)飼料處理組內(nèi)臟脂肪重(VFW)和內(nèi)脂率(VFR)均顯著增加(p0.05)。補(bǔ)飼兩種劑量的YC均使H組背最長肌粗脂肪(EE)和飽和脂肪酸(SFA)含量顯著降低(p0.05),補(bǔ)飼高劑量YC顯著提高背最長肌多不飽和脂肪酸(PUFA)含量(p0.05);在L飼糧中補(bǔ)飼低劑量YC顯著增加背最長肌EE含量(p0.05),降低單不飽和脂肪酸(MUFA)含量(p0.05)。綜合本研究的結(jié)果,飼糧能源構(gòu)成和YC添加水平對瘤胃各項(xiàng)發(fā)酵參數(shù)、瘤胃微生物群落組成、營養(yǎng)物質(zhì)的消化與代謝指標(biāo)、肥育性能和胴體品質(zhì)均有顯著的影響。而且飼糧能源構(gòu)成與YC添加在瘤胃功能與環(huán)境、養(yǎng)分消化代謝和肥育性能等方面的許多指標(biāo)均存在顯著的互作效應(yīng)。在高淀粉飼糧中補(bǔ)飼高劑量YC可顯著提高VFA產(chǎn)量、改善瘤胃微生物群落組成、調(diào)節(jié)機(jī)體代謝途徑、提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率和生長性能,提高背最長肌PUFA含量。然而這幾個(gè)方面的測定指標(biāo)在高脂肪飼糧中卻出現(xiàn)了相反的趨勢。在一些重要的指標(biāo)上,最優(yōu)的結(jié)果出現(xiàn)在添加低劑量YC組。這些研究結(jié)果證明,在綿羊肥育過程中YC的使用應(yīng)該依據(jù)飼糧能源構(gòu)成的情況而進(jìn)行差異化、科學(xué)化添加。
【學(xué)位單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S826.5
【部分圖文】：

圖 1.1 酵母細(xì)胞破壁方法Fig. 1.1 The yeast cell wall-breaking method經(jīng)液體發(fā)酵后得到菌體，通過酶解法、自溶、物理化學(xué)方法或酵母細(xì)胞壁，最后經(jīng)濃縮和干燥處理，得到酵母細(xì)胞壁產(chǎn)品。葡聚糖、甘露聚糖、糖蛋白和幾丁質(zhì)，其產(chǎn)品為淡黃色粉末狀在動(dòng)物飼糧中添加酵母細(xì)胞壁可以提高動(dòng)物的免疫能力、抗感要，治療和預(yù)防初生動(dòng)物的腹瀉。同時(shí)，還可以作為霉菌毒素母細(xì)胞壁作為一種無污染、無殘留、高效的天然添加劑已經(jīng)得圖 1.2 所示，酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)可分為三部分，中間部分為糖蛋糖層和甘露聚糖層。其二者分別占細(xì)胞壁干重的 30 - 40 %和胞壁的主要功能性物質(zhì)。聚糖酶法性劑處理理白酶法甘露糖酶法法加熱法波破壁法均漿破壁法壁法

技術(shù)路線圖

組綿羊瘤胃 NH3-N 濃度在采食后 0、2、4、6、8 和 12h 分別比高脂肪組顯著（p < 0.0 1.4、0.61、0.93、1.7 和 1.14 mg/100ml。補(bǔ)飼 YC 使瘤胃 NH3-N 濃度在采食后 2、8h 顯著降低（p < 0.05），而在 0 和 12h 顯著升高（p < 0.05）。此外，瘤胃 NH3-N 采食后 2、4 和 6h 受到飼糧能源構(gòu)成和補(bǔ)飼 YC 之間互作效應(yīng)的顯著影響（p < 0.01）后 2h 在高淀粉飼糧中補(bǔ)飼兩種水平 YC 均使 NH3-N 濃度顯著高于 Hc 組（p < 0.05）食后 4 小時(shí)開始又低于 Hc 組，其中，Hh 組在采食后 6h 和 8h 達(dá)顯著水平（p < 0.05）在 8h 差異顯著（p < 0.05）；而在高脂肪組補(bǔ)飼 YC 在采食后各時(shí)段使瘤胃液 NH3低于對照組，Lh 組和 Ll 組在 2h、4h、6h 和 8h 與 Lc 差異達(dá)到顯著水平（p < 0.05）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2809621