農(nóng)作物秸稈、羊草、苜蓿及全株玉米青貯是我國泌乳奶牛全混合日糧中重要的粗飼料來源。不同種類粗飼料脂肪酸組成含量都存在很大的差異。當(dāng)這些粗飼料進(jìn)行不同組合優(yōu)化后對瘤胃微生物菌群結(jié)構(gòu)、瘤胃液、胃腸道固相食糜脂肪酸代謝規(guī)律、血液和乳脂肪酸組成含量及日糧亞油酸和亞麻酸向牛奶中的遷移率會產(chǎn)生什么影響,目前尚不清楚。本論文以玉米秸、稻秸、羊草、苜蓿、全株玉米青貯為主要粗飼料來源,比較研究了不同粗飼料組合日糧對消化道內(nèi)脂肪酸組成含量變化差異,并分析探討了這些脂肪酸分布與乳脂肪酸之間的關(guān)系,具體研究內(nèi)容及主要結(jié)果如下:試驗一、通過采用5×5拉丁方試驗設(shè)計,精粗比例均為61:39,但粗飼料組成不同,分別為39%玉米秸稈組(日糧1)、19.5%玉米秸和19.5%玉米黃貯組合(日糧2)、19.5%玉米黃貯和19.5%羊草組合(日糧3)、19.5%羊草和19.5%全株玉米青貯(日糧4)及13.4%羊草、12.8%全株玉米青貯和12.8%苜蓿組合(日糧5),五種日糧NDF:NFC由1.52逐步降至0.74,測定瘤胃液中脂肪酸晝夜變化規(guī)律及其乳脂肪酸產(chǎn)量的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著日糧NDF/NFC比值逐步降低，日糧中TFA,C16:0,C18:2n-6和C18:3n-3的進(jìn)食量呈線性增加(P0.10),同時也線性增加了瘤胃 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)和牛奶中產(chǎn)量;牛奶中脂肪酸產(chǎn)量與日糧脂肪酸產(chǎn)量與瘤胃液脂肪酸之間線性正相關(guān);同時日糧中C18:2cis-9,12和C18:3n-3向牛奶中的遷移率也呈線性增加(P0.10)。試驗二、選取45頭體況及泌乳期相近的奶牛,采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計,將牛分為三組,日糧精粗比均為55:45,在15%全株玉米青貯粗飼料基礎(chǔ)上,配制三種粗飼料組合日糧,分別為23%苜蓿+7%羊草(苜蓿組)、30%玉米秸桿(玉米秸組)和30%水稻秸稈組(稻秸組)。檢測3個處理組瘤胃液微生物菌群結(jié)構(gòu)、瘤胃理化特性、產(chǎn)氣動力學(xué)特性、酯酶和纖維素酶活性及脂肪酸組成含量。結(jié)果表明,三種日糧對瘤細(xì)菌α多樣性、門和屬水平菌群相對豐度值沒有顯著性差異(P0.10);然而苜蓿組體外發(fā)酵產(chǎn)氣動力學(xué)72h累計產(chǎn)氣量、平均產(chǎn)氣速率(AGPR)、干物質(zhì)消失率(IVDMD)、阿魏酸酯酶、羧甲基纖維素酶和木聚糖酶顯著高于玉米秸組和稻秸組日糧(P0.05)。與玉米秸和稻秸組相比,苜蓿組日糧利用丙酸和戊酸合成瘤胃微生物奇數(shù)鏈脂肪酸率高,并且發(fā)現(xiàn),瘤胃液飽和脂肪酸C14:0和C16:0含量及不飽和脂肪酸C18:1cis-9、C18:1trans-11和C18:2n-6含量高。試驗三、基于試驗二設(shè)計,檢測奶牛脂肪酸進(jìn)食量、前胃和皺胃固相食糜脂肪酸,研究發(fā)現(xiàn),苜蓿組C18:2n-6和C18:3n-3進(jìn)食量最高,而玉米秸組C18:1cis-9進(jìn)食量最高,但C18:2n-6和C18:3n-3進(jìn)食量最低。苜蓿組前胃和皺胃脂肪酸組成含量均高于玉米和水稻秸稈組,且前胃總脂肪酸、總飽和脂肪酸及部分單個飽和脂肪酸含量高于皺胃含量，但皺胃總不飽和脂肪酸、C18:1cis-9、C18:2n-6和C18:3n-3高于前胃。通過分析瘤胃固相食糜脂肪酸含量與瘤胃發(fā)酵動力學(xué)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),C15:0、C18:1ciis-9和C18:3n-3與1VDMD和體外發(fā)酵參數(shù)之間正相關(guān)(P0.10)但C16:1cis-9與lVDMD、c和AGPR負(fù)相關(guān)(P0.10)。同時也發(fā)現(xiàn)用30%苜蓿和7%羊草組合粗飼料代替30%玉米秸稈或30%水稻秸稈時,泌乳奶牛前胃C18:1cis-9、C18:2n-6和C18:3n-3表觀氫化率下降,水稻秸稈組表觀氫化率最高。試驗四、基于試驗二設(shè)計,進(jìn)一步檢測腸道食糜脂肪酸組成含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn),三種日糧處理組十二指腸脂肪酸含量均高于皺胃和其他腸道和脂肪酸含量;除C18:1trans-1外,其余脂肪酸從空場至回腸末端含量逐步降低,而結(jié)腸和糞便脂肪酸含量幾乎相近并比回腸脂肪酸含量略高。三種粗飼料處理組十二指腸微生物主要奇數(shù)鏈組成為C15:0,然而玉米秸組十二指腸凈流C15:0含量最高,稻秸組最低。與玉米秸和稻秸組相比,苜蓿組降低了 TFA、C16:0、C18:0、C18:1cis-9、C18:1trans-11、C18:2trans-9,12和C18:2n-6 小腸表觀消化率;比較三個處理組C18不飽和脂肪酸小腸消化率大小均為:C18:2n-6C18:1cis-9C18:3n-3C18:1trans-11C18:2trans-9,12。三個處理組大腸脂肪酸濃度變化率之間無顯著差異(P0.10)。試驗五、基于試驗二設(shè)計,進(jìn)一步分析脂肪酸代謝去向,檢測尾動脈、頸靜脈和乳靜脈脂肪酸和總膽固醇含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),苜蓿組尾動脈、頸靜脈和尾動脈脂肪酸含量低于玉米和水稻秸稈組,表明苜蓿組脂肪酸吸收低于玉米和水稻秸稈組。試驗六、基于試驗二設(shè)計,測定泌乳奶牛產(chǎn)奶性能及牛奶脂肪酸含量。結(jié)果表明,苜蓿組乳產(chǎn)量及脂肪酸產(chǎn)量最高分別為25.3kg/d和940g/d,玉米秸組產(chǎn)量最低,分別為19.3kg/d和787g/d。中鏈飽和脂肪酸C8:0,C10:0和C12:0含量在苜蓿組中最低,分別為0.65,2.78和3.60%,而其他兩組之間差異不顯著:中鏈不飽和脂肪酸C14:1cis-9和C16:1cis-9在處理組之間差異不顯著(?0.10)。長鏈飽和脂肪酸C18:0在苜蓿組含量最低9.13%,稻秸組最高12.98%;多不飽和脂肪酸C18:2n-6和C18:3n-3在苜蓿組含量最高,分別為3.70和0.77%;而玉米秸組含量最低分別為2.71和0.26%�？偛伙柡椭舅峒翱傦柡椭舅岷吭谌齻�處理組之間無顯著差異(P0.10),而二者比例UFA/SFA在處理組之間差異顯著(P0.10),苜蓿組比例最高0.13,玉米秸和稻秸組之間無差異性均為0.11。C18:2n-6和C18:3n-3遷移率苜蓿組最高分別為37.10%和19.81%,稻秸組最低,分別為22.97%和10.42%。進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),日糧C16:0、C18:0、C18:2n-6、C18:3n-3及總脂肪酸TFA進(jìn)食量與牛奶中相應(yīng)脂肪酸產(chǎn)量之間顯著正相關(guān)(P0.05)。瘤胃乙酸和丁酸與牛奶部分脂肪酸含量負(fù)相關(guān)(r-0.46;P0.10);然而瘤胃奇數(shù)鏈脂肪酸與牛奶部分不飽和脂肪酸正相關(guān)(r≥0.47,P0.10)。牛奶 C14:1cis-9 含量與十二指腸 C10:0、C11:0、C13:0、C14:1cis-9、C18:2trans-9,12和C18:2cis-9,12含量正相關(guān),而牛奶中C18:1trans-11與十二指腸C15:0、C16:1cis-9、C18:0、C18:1ciis-9、C18:2trans-9.12 和 C18:2cis-9,12 負(fù)相關(guān)。牛奶 C18 不飽和脂肪酸C18:1cis-9、C18:2 cis-9,12和C18:3n-3均與十二指腸C15:0和C16:0含量正相關(guān)。因此,與玉米秸和稻秸處理組相比苜蓿更有利于日糧C18:2n-6和C18:3n-3向牛奶中的遷移。根據(jù)上述試驗,苜蓿和青貯作為膳食結(jié)構(gòu)不飽和脂肪酸C18:2n-6和C18:3n-3重要來源,可提高乳中C18:2n-6和C18:3n-3含量和產(chǎn)量。因此,泌乳奶牛日糧中添加苜蓿、青貯和羊草日糧組合改善乳中脂肪酸含量或產(chǎn)量,以上研究結(jié)果為今后通過優(yōu)化粗飼料組合來調(diào)控乳脂肪酸組成提供了理論與科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S823.5
【部分圖文】：

Ｃ１８：２ｎ－６?ｉｎ?ｔｈｅ?ｒｕｍｅｎ?（ｕｇ／ｍＬ）?Ｃ１８：３ｎ－３?ｉｎ?ｔｈｅ?ｒｕｒａｆｅｎ?（ｎｇ／ｍＬ）??圖２－３不同粗飼料組合ＴＭＲ瘤胃液脂肪酸濃度與乳脂肪酸產(chǎn)置之間的相關(guān)性??ｉ：ｉｇｕｒｅ２－３?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｒｕｍｅｎ?ｆａｔｔｙ?ａ

１．恒溫培養(yǎng)筘：２．工控機(jī)３．檢測與控制單元４．厭氧發(fā)酵瓶??圖３－１?ＡＧＲＳ－丨丨丨型體外發(fā)酵產(chǎn)氣自動記錄儀實(shí)物圖（左）與結(jié)構(gòu)示意圖（右）??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?Ｔｒａｃｅ?Ｇａｓ?Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ?Ｓｙｓｔｅｍ?（ＩＩＩ）?ｆｏｒ?Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ?ｒ：ｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ??物信息學(xué)分析及產(chǎn)氣動力學(xué)模型分析??測得的原始數(shù)據(jù)通過ｂａｒｃｏｄｅ分配樣品ｒｅａｄｓ，得到每個樣本的有效序列，采ｍａｔｉｃ軟件，將測序結(jié)火末端低質(zhì)量的序列去掉，根據(jù)ＰＥ?ｒｅａｄｓ之間的ｏｖｅＨ＾??ｓｈ軟件將成對的ｒｅａｄｓ拼接成…條序列Ｉ同時采用ｍｏｔｈｕｒ軟件對序列質(zhì)Ｍ進(jìn)彳』？，將模糊堿基、單堿基高重復(fù)區(qū)、過長和過短的序列、以及ＰＣＲ過程中產(chǎn)＇丨：的??去除，從而得到優(yōu)化序列，之后進(jìn)行ＯＴＵ聚類（ＵＰＡＲＳＥ?ｓｏｆｔｗａｒｅ）和物種彳丨＇，人１?９７％的序列�。�；丨ｊ冋分類單元ＯＴＵ。獲得的ＯＵＴ的代表序列與Ｓｉｌｖａｌ２８比對，參數(shù)為默認(rèn)相似度為０．８?（置信度閾值設(shè)置為０．８）�；诜诸悓W(xué)信息，丨丨、科、誠、種分類水平上進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計分析。在上述分析的基礎(chǔ)上，

３．４結(jié)果與討論??３．４．１瘤胃液細(xì)菌ＯＴＵ聚類及多樣性分析??瘤胃液ＤＮＡ提取如下圖３－２。共樣本數(shù)為１５個，并成功提取了每個檢測樣品ＤＮＡ。??經(jīng)過質(zhì)控后得到４７８２７２條優(yōu)質(zhì)序列，序列平均長度約４３０ｂｐ。經(jīng)計算，苜蓿組、玉米秸桿??組和水稻秸桿組的序列覆蓋度（ｃｏｖｅｒａｇｅ）分別為９８．９３、９９．０４和９９．０５％，表明樣品取樣??充分｜１１７］。因此，本試驗樣本獲取了大量能夠代表泌乳奶牛瘤胃液多數(shù)細(xì)菌物種，能夠真實(shí)??地反映瘤胃細(xì)菌區(qū)系的物種組成。??基于相似度大于９７％基礎(chǔ)上，將獲得的有效序列進(jìn)行同源比對聚類為不同的物種分類??操作單元（ＯＴＵ）。本試驗共獲得１２９４個ＯＴＵ與飼喂高含量單寧酸植物的梅花鹿瘤胃微??生物ＯＴＵ數(shù)量（?１２４９）?１１１８１最為接近，高于錦江成年公牛瘤胃微生物ＯＴＵ數(shù)量（９４６）。??如圖３－２所示，本試驗苜蓿組共獲得１】４３個ＯＴＵ，玉米秸稈組獲得１２３２個ＯＴＵ，水稻秸??桿組獲得丨２２２個ＯＴＵ。由圖３－３可知，三種日糧含有較多的共同ＯＴＵ，其中水稻秸桿組??含有特有的ＯＴＵ最多為１８、玉米秸稈組含有的特有ＯＴＵ最低為］２、苜蓿組為１５個ＯＴＵ。??通過ＭＤＳ圖也可知
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 張紅濤;不同玉米青貯水平對荷斯坦后備牛瘤胃液微生物組及其代謝組的影響[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

2 曹斌斌;泌乳奶牛瘤胃微生物飼料細(xì)胞壁阿魏酸和香豆酸消化代謝研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 孫攀峰;粗飼料組合對瘤胃發(fā)酵及乳脂肪酸組成的影響及其機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2007年

本文編號：2874556