反刍动物瘤胃微生物培养组学研究进展

瘤胃微生物被称为反刍动物的“隐藏器官”,与宿主营养物质的获取和生理健康的维持密切相关;目前宏基因组测序发现瘤胃中超过5800个基因组,然而超过90%的微生物尚未被培养,处于“生物信息黑箱”[1]中。培养组学是一种采用多种培养条件,结合高通量测序技术鉴定菌种的培养方法。高通量、并行化的培养组学技术在瘤胃微生物中的应用,为在菌株水平上研究重点菌株功能及其与宿主互作关系提供了新的视角。然而,目前培养组学运用于瘤胃微生物的研究仍然较少,尚处于起步阶段。本文从瘤胃微生物特点、培养组学技术及其在瘤胃微生物培养中的应用现状、面临挑战等方面进行综述,为不断优化、规范化培养组学研究方案、拓展瘤胃可培养菌株资源、加快瘤胃生物信息黑箱的破解提供思考。

食叶草的营养价值及其在肉羊瘤胃中降解特性研究

本试验旨在研究食叶草的营养价值及其在肉羊瘤胃中的降解特性,为食叶草在反刍动物饲粮中的应用提供依据。在采用化学分析法测定食叶草常规营养成分含量的基础上,采用尼龙袋法,以装有瘤胃瘘管的3头成年肉羊为试验动物,测定食叶草中4种常规营养成分在2、4、6、12、24、36、48 h时的瘤胃降解率和降解参数。结果表明:新鲜食叶草中初水分含量为91.12%,食叶草干物质(DM)中有机物(OM)含量达到96.99%,粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量分别为31.43%和2.45%,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量分别为31.75%和25.45%,钙(Ca)、磷(P)含量分别为0.51%和0.40%。食叶草DM、CP、NDF、ADF 48 h的瘤胃降解率分别为81.05%、82.88%、60.70%、58.57%,有效降解率分别为56.13%、58.93%、36.36%、34.94%。综上可知,食叶草的CP含量较高,NDF和ADF含量较低,主要营养成分在肉羊瘤胃中有较高的降解率,可作为优质饲草来源在反刍动物养殖中推广。

短小芽孢杆菌对羔羊肠道炎症和屏障功能的影响

【目的】本试验旨在研究短小芽孢杆菌对羔羊生长性能及腹泻、血清指标、结肠组织形态、炎性细胞因子和紧密连接蛋白含量的影响。【方法】选取36只初生重3 kg左右的1日龄萨能奶山羊公羔,随机分为4组(每组9个重复,每重复1只羔羊);每天分别饲喂0(CON组)、1 mL(BP1组)、5 mL(BP5组)、10 mL(BP10组)短小芽孢杆菌菌液,其活菌数为1×10^(8) CFU/mL,试验期14 d。【结果】饲喂短小芽孢杆菌对羔羊末重、平均日增重、平均日采食和料重比均无显著影响(P> 0.05),但均降低了羔羊的粪便评分和腹泻频率(P <0.05);BP1组血清中谷草转氨酶含量低于对照组(P <0.05),二胺氧化酶含量低于对照组和BP5组(P <0.05),与对照组相比,其它三组均降低了D-乳酸含量(P <0.05);BP1组增加了结肠肌层厚度(P <0.05);与对照组相比,BP1组、BP5组和BP10组均降低了IL-1β、IL-6、TNF-α含量(P <0.05),增加了IL-10、TGF-β、IFN-γ、PPAR-γ的含量以及MUC2、Claudin-1、Claudin-4、Occludin和ZO-1的含量(P <0.05),而且减少了结肠组织中性粒细胞细胞浸润。【结论】在初生羔羊代乳粉中添加短小芽孢杆菌可以降低羔羊腹泻频率,改善结肠组织形态,缓解炎症反应,增强黏膜屏障功能,但对生长性能无显著影响。

后生素调控动物肠道健康的作用机制及应用进展

后生素是指由对宿主健康有益的无生命的微生物和/或菌体成分/代谢物组成的制剂。有效的后生素,必须包含无生命的微生物细胞或菌体成分,且菌体成分主要包括细胞壁、细胞膜、脂磷壁酸、脂多糖、细胞外囊泡、菌毛和细胞表层蛋白等。本文从后生素调节肠道菌群、增强肠道屏障功能、调节免疫反应、调节机体代谢和调节神经传导等五个方面的益生功能综述其作用机制,并总结了乳杆菌源、酵母源等不同来源的后生素在动物中的应用,以期为后生素后续的分类、开发和利用提供参考。

生长期萨能奶山羊能量和蛋白质需要量的Meta分析

本研究旨在通过数据模型估算生长期萨能奶山羊的能量和蛋白质需要量。为确定模型参数,采用数据库检索的方法收集文献,按照文献排除标准,共纳入文献9篇、419只萨能奶山羊的数据进行Meta分析。提取的文献定量指标包括体重(BW)、空腹体重(EBW)、平均日增重(ADG)、产热量(HP)、代谢能摄入量(MEI)、沉积能量(RE)、代谢蛋白质摄入量(MPI)和体蛋白质含量(BPC)。通过拟合获得主要模型:维持净能(NEm)Log HP(MJ/kg EBW0.75)=-0.534 08(±0.025 01)+0.424 45(±0.020 40)×MEI(MJ/kg EBW0.75);生长净能(NEg):NEg(MJ/kg EBW0.75)=1.29 471×100.644 54×EBW0.294 71;维持净蛋白质(NPm):RN(g/kg EBW0.75)=-0.456 21(±0.514 35)+3.035 90(±0.638 35)×NI(g/kg EBW0.75);生长净蛋白质(NPg):NPg(g/d)=0.94 717×102.318 84×EBW-0.058 3。通过模型计算得出10~40 kg萨能奶山羊的NEm为0.29 MJ/kg EBW0.75,维持代谢能(MEm)为0.483 0 MJ/kg EBW0.75;NPm为2.85 g/kg EBW0.75,维持代谢蛋白质(MPm)为3.314 7 g/kg EBW0.75。体重10~40 kg阶段,日增重为100~250 g/d时的NEg需要量为0.77~3.41 MJ/d,生长代谢能(MEg)为3.848~17.743 MJ/d;NPg为12.00~34.33 g/d;生长代谢蛋白质(MPg)为17.14~49.04 g/d。因此,本文得出生长期萨能奶山羊的能量及蛋白质需要量与NRC推荐值存在较小差异,可以使用本研究得出的需要量公式及参数作为参考。

FTMR对贵州黑山羊淘汰母羊生产性能、瘤胃发酵参数、血清免疫指标及育肥效果影响

为了探索发酵全混合日粮(FTMR)对贵州黑山羊淘汰母羊生产性能、瘤胃发酵参数、血清免疫指标及育肥效果的影响,试验选择健康、平均体重为(35.00±1.63)kg的贵州黑山羊淘汰母羊33只,采用完全随机区组设计(RCBD)将试验羊分为3组,每组11只,各组单栏饲养。试验Ⅰ组饲喂市售商品颗粒TMR,试验Ⅱ组饲喂现加工的常规TMR,试验Ⅲ组饲喂FTMR,预试期为10 d,正试期为75 d。试验开始前试验羊空腹称初始重,然后每间隔14 d称重1次,计算日增重(ADG)、干物质采食量及料重比,统计增重饲料成本和增重效益。试验结束后,试验羊颈静脉采血,检测血清免疫指标[免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、胰岛素样生长因子(IGF)、干扰素(IFN)、生长激素(GH)、白细胞介素-2(IL-2)、游离三碘甲状腺原氨酸(T3)、游离四碘甲状腺原氨酸(T4)]。用导管法采集各组试验羊瘤胃液样品30 mL,测定总挥发性脂肪酸(TVFA)、氨态氮(NH3-N)、乙酸、丙酸、丁酸含量及pH值,统计主要挥发性脂肪酸(VFA,乙酸、丙酸、丁酸)占TVFA比例,并计算乙酸与丙酸比(乙丙比)。结果表明:试验Ⅲ组ADG为(196.43±36.28)g/d,与试验Ⅱ组相比差异不显著(P>0.05),但试验Ⅰ组日增重显著高于试验Ⅱ组(P<0.05)。试验Ⅲ组料重比显著高于试验Ⅰ组(P<0.05)。试验Ⅲ组增重饲料成本为8.87元/kg,分别比试验Ⅰ组和试验Ⅱ组低6.58元/kg和0.22元/kg;试验Ⅲ组增重效益为370.16元/只,分别比试验Ⅰ组和试验Ⅱ组高51.91元/只和25.41元/只。各试验组间的干物质消化率差异不显著(P>0.05),试验Ⅲ组的粗蛋白、中性洗涤纤维和粗脂肪消化率高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P>0.05)。各试验组间瘤胃液pH值,TVFA含量,乙酸、丙酸、丁酸占TVFA比例及乙丙比差异不显著(P>0.05),试验Ⅰ组NH3-N含量极显著高于试验Ⅱ组和试验Ⅲ组(P<0.01)。试验Ⅲ组IgA含量极显著高于试验Ⅱ组(P<0.01),其他免疫指标各组间差异不显著(P>0.05)。说明饲喂FTMR可提高贵州黑山羊淘汰母羊养分消化率,提升体液免疫功能,促进其生长发育,同时能降低增重饲料成本,提高育肥经济效益。

瘤胃微生物移植及应用研究进展

反刍动物瘤胃微生物对瘤胃发育、营养物质消化和宿主生理健康有重要意义。瘤胃微生物移植(rumen microbiota transplantation,RMT)是将特定供体的瘤胃微生物及其代谢物移植到受体中,通过操纵瘤胃微生物群落进行菌群重塑或微生物组修复,改善宿主机能状态、生产效率、产品质量等,并可预防或治疗部分胃肠道疾病的措施。本文就RMT的发展历程、应用、安全性及潜在作用机制等进行了综述,重点阐述了RMT在揭示瘤胃微生物组特性或功能、调节宿主新陈代谢、提高生长性能、调控微生物区系平衡、疾病治疗等方面的作用,为RMT的研究与应用提供技术参考。

体外产气法评价木薯渣与不同蛋白质饲料原料的组合效应

研究旨在探讨木薯渣与不同蛋白质饲料原料的组合效应(associative effect, AE),优化组合效果。试验采用两因素试验设计,使用体外产气法分别对精粗比为1:9、3:7、5:5的木薯渣与豆粕、棉粕、菜粕、DDGS组合进行体外瘤胃发酵培养,监测体外培养0、2、4、8、12、24、36、48、72 h后的累积产气量(GP)和72 h后发酵液的可消化有机物(DOM)、氨态氮(NH_(3)-N)、微生物蛋白(MCP)及挥发性脂肪酸(VFA)含量等指标,并计算各组合的组合效应。结果表明,精粗比为3:7的木薯渣-棉粕组的总VFA,精粗比为3:7、5:5的木薯渣-菜粕组DOM和代谢能(ME)及精粗比为3:7的木薯渣-DDGS组的MCP和NH_(3)-N的组合效应显著高于其他组(P<0.05)。以GP_(72)、ME、DOM和总VFA的组合效应及综合组合效应值(Synthetical AE)为衡量指标,精粗比为3:7、5:5的木薯渣-菜粕组合的正组合效应最大。综上所述,本试验条件下精粗比分别为3:7、5:5木薯渣-菜粕组瘤胃发酵效率最高,为最优的搭配组合。

中链脂肪酸对断奶仔猪生长性能、营养物质表观消化率和血清指标的影响

本试验旨在研究中链脂肪酸(MCFA)对断奶仔猪生长性能、腹泻、营养物质表观消化率和血清指标的影响。选取29日龄、体重[(6.83±0.44)kg]相近的断奶仔猪(杜×长×大杂交猪)300头,随机分为4组,每组3个重复,每个重复25头猪。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加1、2、4 g/kg的MCFA。试验预试期5 d,正试期30 d。结果表明:与对照组相比,添加不同剂量的MCFA均显著降低了断奶仔猪粪便评分和腹泻率(P<0.05)。与对照组相比,添加4 g/kg MCFA显著提高了粗脂肪表观消化率(P<0.05),添加2和4 g/kg MCFA显著降低了血清丙二醛含量(P<0.05),而添加4 g/kg MCFA有提高血清超氧化物歧化酶活性的趋势(0.05<P<0.10);添加不同剂量的MCFA均显著提高了血清免疫球蛋白A的含量(P<0.05),而添加1和2 g/kg MCFA有提高血清免疫球蛋白M含量的趋势(0.05<P<0.10)。综上所述,饲粮添加MCFA增强了仔猪的抗氧化和免疫能力,缓解了断奶应激和腹泻;但本试验并未发现其能促进增重和提高饲料利用率。

湖羊蛋白质营养及需要量研究进展

湖羊是我国特有的绵羊品种,也是世界上珍贵的羔皮羊种,具有早熟、四季发情、繁殖率高、多胎、母性好、适应性强等优良特性,得到广大养殖户的青睐,已成为我国规模化养殖场基础母羊的首选品种之一。动物遗传潜力的发挥与营养精准供给密不可分,蛋白质是构成动物机体的主要成分,在动物营养中占有重要地位。文章归纳了10多年间关于湖羊蛋白质营养及需要量研究的相关文献,从蛋白质对湖羊生长及屠宰性能、消化及氮代谢、血清指标、瘤胃发酵及微生物、湖羊维持和生长的净蛋白质需要量等方面进行了综述,为湖羊日粮的精准配制提供技术参考。

低蛋白代乳粉调控断奶仔猪肠道微生物区系及缓解腹泻的作用

试验旨在研究降低代乳粉蛋白质水平对断奶仔猪生长性能、血清生化指标及肠道微生物区系的影响。选取40头14日龄的哺乳仔猪并随机分为4个处理,分别饲喂不同蛋白质水平(25%、23%、21%、19%)、必需氨基酸水平基本保持一致的代乳粉,将代乳粉与教槽料按1:1的比例混合后饲喂。试验预试期3 d,正试期14 d。结果表明:代乳粉蛋白质水平由25%降至19%,降低了仔猪断奶前日增重(P<0.05),但提高了断奶后日增重(P<0.05),试验全期增重无显著变化;低蛋白代乳粉(21%和19%)降低了仔猪的腹泻率与死亡率(P<0.05),降低了血清尿素氮含量(P<0.05)、提高了血清生长激素(GH)、胰岛素生长因子I(IGF1)、胰岛素样生长因子结合蛋白-I(IGFBP1)含量(P<0.05),而21%和19%组无显著差异;低蛋白代乳粉(21%和19%)还提高了肠道菌群的丰富度(Chao1),降低了厚壁菌门的粪球菌属(g_Coprococcus)和颤螺菌属(g_Oscillospira)相对丰度,提高了拟杆菌门的拟普雷沃菌属(g_Alloprevotella)、厚壁菌门的考拉杆菌属(g_Phascolarctobacterium)相对丰度。由此可见,低蛋白代乳粉可改善肠道菌群结构、缓解断奶仔猪腹泻及提高断奶后日增重。建议仔猪代乳粉蛋白质水平在补充氨基酸的同时降至21%。

植物乳杆菌 GF103对生长猪生长性能、营养物质消化率及粪便微生物数量的影响

本试验旨在研究植物乳杆菌（ Lactobacillus plantarum） GF103对生长猪生长性能、营养物质消化率及粪便微生物数量的影响。利用随机区组试验设计方法,将平均体重（26.36±1.93） kg的300头生长猪分为5个组,每组3个重复,每重复20头,重复内生长猪日龄一致、公母各占1/2。对照（ CON ）组饲喂基础饲粮,抗生素（ PC ）组在基础饲粮中添加杆菌肽锌40 mg/kg,植物乳杆菌1~3（ T1、T2和 T3）组分别在基础饲粮中添加1×10^9、5×10^9、1×10^10 CFU/kg的植物乳杆菌GF103。试验预试期7 d,正试期30 d。结果表明：1） T1组生长猪平均日增重和平均日采食量均显著高于其他各组（P〈0.05）,料重比则显著低于其他各组（P〈0.05）。 T2和T3组生长猪的平均日增重、平均日采食量和料重比与PC和CON组相比差异均不显著（ P〉0.05）。各组间生长猪腹泻率无显著差异（ P〉0.05）。2） T1、T3及CON组的总能、干物质、有机物质、粗蛋白质、粗脂肪消化率显著高于PC和T2组（ P〈0.05）,各组之间的中性洗涤纤维和磷的消化率无显著差异（ P〉0.05）。3﹚T1、T2和T3组生长猪粪便中乳酸菌数量显著高于CON和PC组（ P〈0.05）,并且粪便乳酸菌数量随着植物乳杆菌GF103添加剂量的增加而增加；各组生长猪粪便大肠杆菌数量无显著差异（ P〉0.05）；T1组生长猪粪便中乳酸菌/大肠杆菌与T3组无显著差异（P〉0.05）,显著高于其他各组（P〈0.05）。结果提示,在生长猪饲粮中添加1×109 CFU/kg植物乳杆菌GF103,能够改善生长猪肠道菌群环境,提高生长猪生长速度和饲料利用效率。

桑叶粉对蛋鸡生产性能及蛋品质的影响

选用2000只300日龄的海兰褐产蛋鸡研究桑叶粉对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响。试验鸡随机分为4组,各组分别在全价料中添加0、3%、5%、7%的桑叶粉配成营养成分相近的配合饲料,试验期为30d。结果表明:添加5%以内的桑叶粉时蛋鸡的生产性能及蛋品质与对照组均没有显著差异,而添加7%的桑叶粉时蛋鸡采食量、产蛋量和产蛋率则低于对照组。添加5%的桑叶粉显著提高了鸡蛋的蛋黄色泽,而对鸡蛋的哈夫单位、蛋壳质量及鸡蛋的脂肪酸、维生素E、胆固醇含量等指标均没有显著影响。

植物蛋白对6—11日龄犊牛腹泻与血液指标的影响

【目的】研究代乳品中植物蛋白含量对6—11日龄犊牛腹泻与血液相关指标的影响。【方法】选择6日龄荷斯坦公犊12头,随机分为3组,分别饲喂植物蛋白占总蛋白20%、50%和80%的代乳品。【结果】当代乳品中植物蛋白占总蛋白的80%时,犊牛7日龄血清IgG较其它组显著降低(P<0.05)、9日龄血清碱性磷酸酶较其它组显著升高(P<0.05)、犊牛腹泻情况较其它组明显增加且主要集中于过渡期前2—3d;试验各组犊牛生长性能、血清总蛋白、尿素氮、皮质醇和生长激素等均未见显著变化。【结论】犊牛代乳品中植物蛋白含量影响犊牛腹泻与血液相关指标,适宜的植物蛋白质含量(≤50%)有利于犊牛健康及由母乳到代乳品的平稳过渡。

非同位素双标记法测定十二指肠、回肠食糜流量方法的研究

以4只安装有永久性瘤胃瘘管、十二指肠、回肠瘘管的小尾寒羊阉公羊为试验动物。采用 Cr2O3、聚乙二醇(PEG)为非同位素双标记法的食糜和食糜液相标记物,分别对于连续饲喂条件下标记物的回收率、标记物浓度达到平衡的时间、食糜流量的稳定性及标记物的瘤胃平均滞留时间等进行了研究。结果表明:Cr2O3、PEG平均回收率分别为95.75%±20 63%、91.48%±12.63%。全食糜和食糜液相中的标记物Cr2O3、PEG浓度在4 d内基本达到了平衡。由标记物 Cr2O3、PEG 利用双标记法测定的十二指肠、回肠平均食糜流量分别为 10 054 3±1.726 5 L/d、5.629 5±0 901 9 L/d,其变异系数分别为0 171 7、0 116 0,测定结果具有较好的稳定性和可靠性。标记物Cr2O3、PEG 的瘤胃平均滞留时间分别为 88、40 h。其浓度随时间的递降曲线分别为: Cr2O3: y =0 38e-0 039 7t(r=0 975 0);PEG:y=0 367e-0 098 12t(r=0 868 5)。

反刍动物饲料蛋白质瘤胃降解率的评定技术

1977年,英国的Roy等提出了新的反刍动物蛋白质体系,随后,各国纷纷提出了自己的反刍动物蛋白质新体系.各个新体系虽名称不同,但基本观点都是把饲料蛋白质分成瘤胃可降解蛋白(RDP)和瘤胃非降解蛋白(UDP)两部分,前者可被瘤胃内的微生物利用合成微生物蛋白(MCP),因此进入反刍动物小肠消化道的蛋白质由UDP和MCP两部分组成.而MCP的产生又需要由饲料蛋白质在瘤胃被降解提供氮源.所以饲料蛋白质在瘤胃中的降解率是反刍动物小肠蛋白质新体系的基本参数.这是近年来一直在研究的一个营养学问题.

环保饲料对育肥猪生长性能及粪便氮磷排放的影响

选择476头杜×长×大三元商品猪,随机分为2组,对照组和环保饲料组,研究环保饲料对育肥猪生长性能及粪便氮和磷排放的影响。结果表明:与对照组相比,环保饲料对育肥猪日增质量、采食量和料重比均无显著影响(P>0.05);环保饲料可降低育肥猪粪便氮的含量(P<0.05),对粪便总能、有机物质和磷含量均无显著影响(P>0.05);环保饲料提高饲料有机物质和氮的消化率(P<0.05),对饲料总能和磷的消化率无显著影响(P>0.05);环保饲料对育肥猪养殖的经济效益无显著影响(P>0.05)。综上所述,环保饲料能保持育肥猪生长性能不降低的同时显著降低粪便污染物的排放。

果渣生物发酵和肉羊饲喂效果的研究

苹果发酵饲料是根据现代生物技术和营养平衡理论 ,以果渣为主要底物接种微生物进行发酵 ,再进行营养平衡而生产出的一种低成本、高效益绿色生物活性饲料。内含丰富的营养物质 (CP≥ 15 2 7% ,EE≥ 3 11% ,总糖≤ 5 0mg/ g ,NDF降解率≥ 70 % ,ADF降解率≥ 60 % )和各种活性物质及活性因子 (酵母菌数在 1 0× 10 3 ～ 3 0× 10 9之间 ) ,并且抗营养因子和农药残留显著低于普通苹果渣 (单宁含量下降 79 0 8%、甲胺磷含量下降 14 2 8%、毒死蜱下降 13 64 %、敌百虫下降16 67% )。经肉羊饲喂试验 ,表明苹果发酵饲料能够提高肉羊增重速度 (平均日增重比对照组提高 2 0 8% ) ,增加疾病抵抗力。

犊牛代乳粉对早期断奶犊牛生长发育的影响

选用出生后吃完初乳的荷斯坦母犊24头分为试验组和对照组,对照组饲喂鲜牛奶6kg/d/头,试验组饲喂代乳粉800g/d/头。结果表明:经过60d的饲喂试验,试验组比对照组多增重5.31kg(P<0.01),试验组犊牛日增重比对照组提高了88.5g(P<0.01),试验组犊牛的体高和胸围的增长速度均高于对照组。从经济效益来看,进食代乳粉组犊牛比对照组节省成本263.42元/头(鲜奶价格按2元/kg计算)。