论文摘要
本课题以延胡索酸及其钠盐为试验材料，研究了其对瘤胃体外发酵和甲烷产量以及瘤胃细菌区系变化的影响。通过比较延胡索酸及其钠盐对瘤胃发酵参数的影响的差异，初步确定了延胡索酸二钠改善瘤胃发酵的适宜添加水平及其效果；而后以延胡索酸二钠为手段，系统的探讨了不同日粮条件下（粗饲料、全精料和不同精粗比饲料等）添加延胡索酸二钠对瘤胃体外发酵和甲烷产量的作用；在此基础上，以南京本土山羊为试验动物，探讨了延胡索酸二钠对山羊瘤胃代谢、血液生化指标和瘤胃细菌区系结构的影响。试验共分7部分进行：1延胡索酸对瘤胃微生物体外发酵影响的研究分别以0.6g玉米粉+0.4g稻草片段（2mm）为底物，收集来自于三头装有永久性瘤胃瘘管本地山羊的瘤胃液，在体外厌氧条件下，研究了不同浓度延胡索酸(0、4、8、12mmol·L-1)对瘤胃微生物发酵活力的影响。结果表明，与对照组相比，延胡索酸处理显著提高了体外培养体系中总产气量、总挥发性脂肪酸（TVFA）和丙酸产量（P＜0.01），降低了pH值和乙丙比值（P＜0.01），且对各指标的影响呈线性效应。结果显示，延胡索酸可促进瘤胃微生物发酵，但极显著地降低了发酵体系中的pH值（P＜0.01）。2延胡索酸及其钠盐对瘤胃微生物体外发酵影响的比较研究以玉米、豆粕和黑麦草粉的混合物为底物，体外发酵法比较了延胡索酸及其钠盐(0、4、7和10mmol·L-1)对瘤胃微生物体外发酵的影响。结果显示，延胡索酸及其钠盐均可显著提高体外发酵体系中的总产气量、TVFA及丙酸产量（P＜0.05），降低了乙丙比（P＜0.05）；但延胡索酸及其钠盐在对累计产气量、pH值和丁酸浓度的影响程度方面存在差异（P＜0.05）。在培养初始及培养结束时，同浓度条件下，各延胡索酸及其钠盐处理间，延胡索酸二钠组的pH值最高，延胡索酸一钠次之，延胡索酸最低，三者之间差异显著（P＜0.05）。试验结果表明，延胡索酸及其钠盐皆可促进瘤胃发酵活力，但三者在对一些瘤胃发酵参数的影响方面存在差异，比较而言，延胡索酸二钠作为瘤胃调控剂的作用效果可能最佳。3高精料条件下添加延胡索酸二钠对瘤胃发酵的影响以混合精料（0.7g玉米粉，0.3g豆粕粉和0.43g高羊茅草粉）、玉米或小麦粉（1g）为底物，研究了延胡索酸二钠(4、7和10mmo·l·L-1)对瘤胃微生物体外发酵及动态过程的影响，同时探讨了应用延胡索酸二钠预防急性酸中毒的可行性。混合精料发酵试验结果表明，与对照组相比，延胡索酸二钠处理组的pH值、总产气量、总挥发性脂肪酸浓度（TVFA）、丙酸比例和表观干物质消失率皆显著升高（P＜0.05），而乙／丙比显著降低（P＜0.05），添加延胡索酸二钠有使乳酸浓度降低的趋势（P＜0.10）。动态研究表明，与对照相比，添加延胡索酸二钠显著提高了累计产气量、pH值、TVFA产量、丙酸浓度及CMcase酶活（P＜0.05），而乙丙比皆显著降低（P＜0.05），但对NH3-N和乙酸浓度及淀粉酶酶活无显著影响（P＞0.05）。除TVFA外，对其他发酵参数，延胡索酸二钠处理与发酵时间之间存在显著的互作效应（P＜0.05）。以玉米及小麦为底物时结果表明，延胡索酸二钠显著提高了累计产气量（P＜0.01）和pH值（P＜0.05）；但对其他指标的影响不一致。乳酸大量累积条件下添加延胡索酸二钠对发酵参数的影响的结果表明，延胡索酸二钠处理组的总产气量、pH值、TVFA浓度和丙酸浓度皆显著增加（P＜0.05），而乳酸浓度和乙丙比则极显著地降低（P＜0.01）。结果显示，在底物为高精料日粮条件下，添加延胡索酸二钠可提高瘤胃微生物的发酵活力，降低发酵液中的乳酸浓度，但对一些发酵参数如挥发性脂肪酸组成及乳酸浓度的影响程度与日粮的天然属性有关。4延胡索酸二钠对混合瘤胃微生物、瘤胃纤维降解细菌及瘤胃真菌发酵粗饲料活力的影响采用批次培养技术，探讨了延胡索酸二钠对瘤胃微生物发酵黑麦草粉、高羊茅草粉和稻草粉的影响，同时研究了延胡索酸二钠对黄化瘤胃球菌和瘤胃真菌发酵粗饲料活力的影响。结果表明，与对照组相比，延胡索酸二钠处理组的累计产气量显著增加（P＜0.01），黑麦草、高羊茅和稻草的底物干物质消失率分别较对照组提高了26.22％（P＜0.05）、14.16％（P＜0.05）和28.54％（P＜0.01）；延胡索酸二钠对黄化瘤胃球菌发酵活力的影响的试验结果表明，添加延胡索酸二钠显著提高了该纤维降解菌对黑麦草的降解率（P＜0.05），同时发酵液中纤维降解菌的数量也显著增多（P＜0.05）；延胡索酸二钠对厌氧真菌发酵活力影响的试验结果表明，延胡索酸二钠处理组的总产气量与发酵底物的干物质消失率显著低于对照组（P＜0.05）。结果说明，延胡索酸二钠对可提高瘤胃细菌与纤维降解菌发酵底物的能力，但对瘤胃真菌的发酵活力具有抑制效应。5日粮精料水平逐渐提高条件下添加延胡索酸二钠对瘤胃微生物生长、甲烷产量及发酵的影响采用体外批次培养，以三种日粮（低精料日粮、中等水平精料的日粮和高精料日粮）为底物，比较了不同日粮条件下添加延胡索酸二钠(0、4和7mmol·L-1)对山羊瘤胃微生物发酵及甲烷产量的影响。结果表明，较对照相比，添加延胡索酸二钠显著提高了累计产气量、pH值、TVFA产量和微生物蛋白量（P＜0.05），降低了甲烷产量（P＜0.05），其中低精料日粮组下降幅度最大。结果表明，延胡索酸二钠在降低甲烷产量方面与发酵底物的天然特性有关，其中对低精料日粮的作用效应最为显著。6不同类型日粮条件下添加延胡索酸二钠对瘤胃微生物体外发酵活力及瘤胃细菌区系结构的影响采用体外批次培养和PCR／DGGE技术，并结合16S rDNA序列分析方法，比较了不同日粮条件下（黑麦草、混合日粮和精料）添加延胡索酸二钠对瘤胃微生物体外发酵活力及瘤胃细菌区系结构的影响。结果表明，对上述三种底物，添加延胡索酸二钠显著提高了累计产气量、pH值和TVFA产量（P＜0.05），同时乳酸浓度显著降低（P＜0.05）。发酵动力学试验结果显示，添加延胡索酸二钠显著提高了最大产气速率及渐近产气量（P＜0.05）。DGGE图谱及相似性分析结果表明，在上述三种底物条件下，添加延胡索酸二钠后瘤胃细菌区系结构发生了显著改变。结果显示，延胡索酸二钠可促进瘤胃微生物发酵，并显著地影响了瘤胃细菌区系结构。7高精料日粮添加延胡索酸二钠对山羊瘤胃代谢、血液生化指标及瘤胃细菌区系的影响采用4×4拉丁方设计，利用常规分析法及PCR／DGGE技术，研究了延胡索酸二钠(0g·d-1、5g·d-1、10g·d-1、15g·d-1)对山羊瘤胃代谢、血液生化指标和瘤胃细菌区系变化的影响。结果表明，添加延胡索酸二钠显著提高了瘤胃液中的pH值（P＜0.05），降低了瘤胃中的乳酸浓度（P＜0.01），但对乙酸、丙酸、丁酸、TVFA和NH3-N浓度未产生显著影响（P＞0.05）。对血液指标测定结果表明，添加延胡索酸二钠显著降低了血液中的乳酸浓度（P＜0.05），但对乳酸脱氢酶（LDH）、血糖、胆固醇、尿素氮及甘油三酯浓度无显著影响（P＞0.05）。DGGE图谱分析表明，添加延胡索酸二钠后，DGGE图谱上瘤胃细菌的优势条带数较对照显著增多（P＜0.05），同时瘤胃细菌的多样性也显著增加（P＜0.05）。基因序列分析表明，DGGE图谱中优势条带的16srDNA基因序列中有4个基因序列与基因数据库登录的相关序列的相似性大于97％，8个基因序列的相似性在88～96％。相似性大于97％的4个克隆中，2个被鉴定为牛链球菌及溶糊精琥珀酸弧菌，另外两个属于未鉴定菌；添加延胡索酸二钠后，溶糊精琥珀酸弧菌、产丁酸菌相似菌、未培养瘤胃细菌、真杆菌相似菌、唾液普雷沃菌相似菌成为优势菌。结果说明，添加延胡索酸二钠可提高瘤胃pH值，降低瘤胃及血液中的乳酸浓度，促进一些瘤胃细菌的增殖，但对动物机体氮代谢无明显影响。
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