高谷物日粮促进山羊瘤胃上皮单羧酸转运蛋白1及钠钾ATP酶mRNA的表达

本试验旨在研究高谷物日粮对山羊瘤胃上皮形态结构及单羧酸转运蛋白(monocarboxylate transporter,MCT)和钠钾ATP酶mRNA表达的影响。将10头装有永久性瘤胃瘘管的健康阉割公山羊随机分为饲喂全粗料日粮的对照组(Hay,0%谷物,n=5)和饲喂高谷物日粮的处理组(HG,65%谷物,n=5),试验期为7周。试验开始后,于每周晨饲后的0、2、3、4、6、8和12h连续采集瘤胃液监测瘤胃pH值的变化,收集其中第0、3、6和12h的瘤胃液待测挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)浓度。试验的第50天,屠宰采集瘤胃上皮用于形态学及基因定量分析。研究结果显示:与全粗料组山羊相比,高谷物组山羊瘤胃pH值、乙酸浓度及乙丙比都显著下降(P<0.001),而瘤胃丙酸浓度、丁酸浓度及其他VFA浓度都显著升高(P<0.001);高谷物日粮组的瘤胃乳头长度显著高于对照组(P=0.001),瘤胃乳头宽度显著低于对照组(P<0.001),但是两组间的瘤胃乳头表面积并无显著差异;透射电镜结果显示,长期饲喂高谷物日粮导致瘤胃上皮细胞线粒体发生降解;实时定量PCR结果表明,与对照组相比,高谷物日粮显著升高了MCT1(P<0.001)和钠钾ATP酶(P=0.001)的mRNA表达量,显著降低了MCT4的mRNA表达量(P=0.041),但对MCT2的表达没有显著影响(P=0.305);进一步分析这些基因的mRNA表达量与pH值和VFA浓度之间的相关性,结果显示,MCT1和钠钾ATP酶的mRNA表达量与瘤胃pH值和乙酸浓度呈显著负相关,与总VFA、丙酸、丁酸的含量呈显著正相关,而MCT4的mRNA表达量与pH值呈显著正相关,与总VFA、丙酸、丁酸的含量呈显著负相关。以上结果提示:高精料引起的瘤胃pH值下降和VFA的变化可能与瘤胃上皮MCT和钠钾ATP酶表达量的变化相关。研究结果对深入认识高谷物饲喂引发的瘤胃功能紊乱具有重要意义。

高谷物日粮对山羊小肠发酵、肠道结构和微生物菌群数量的影响研究

本试验旨在研究高谷物日粮对山羊小肠微生物发酵、上皮组织形态及微生物菌群数量的影响。采用随机区组实验设计,将12头山羊随机分为两组,即全干草组(只饲喂粗饲料)和高谷物组(75%精料和25%粗饲料混合饲喂),每组6头,试验期为6周,试验结束后屠宰取小肠内容物及组织样品用于相关分析。结果表明,1)与干草组相比,饲喂高谷物日粮显著提高了空肠内容物中总挥发性脂肪酸(P=0.015)、丙酸(P=0.008)、丁酸(P=0.004)、异丁酸浓度(P=0.035),降低了乳酸浓度(P=0.008),但对pH值、乙酸、戊酸、异戊酸浓度及LPS含量无显著性影响(P>0.05)。与干草组相比,饲喂高谷物日粮显著提高了回肠内容物的总挥发性脂肪酸(P=0.007)、丙酸(P=0.013)、丁酸(P=0.008)、戊酸(P<0.001)、乳酸浓度(P=0.008)以及脂多糖含量(P<0.001),降低了pH值(P=0.005),但对乙酸、异丁酸和异戊酸浓度无显著影响(P>0.05);2)与干草组相比,高谷物日粮组山羊的十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度和隐窝深度均显著升高(P<0.001);空肠绒毛高度与隐窝深度的比值显著降低(P=0.024);电镜结果表明,高谷物组空肠和回肠紧密连接受到破坏;3)与干草组相比,高谷物日粮组山羊回肠黏膜中碱性磷酸酶活性显著提高(P<0.05),但对空肠黏膜中碱性磷酸酶活性无显著影响(P>0.05);4)Real-time PCR定量分析表明,与干草对照组相比,高谷物日粮山羊回肠拟杆菌门16SrRNA基因拷贝数显著降低(P=0.037),厚壁菌门与拟杆菌门细菌数量比值显著升高(P<0.001),但对厚壁菌门细菌基因拷贝数无显著影响(P>0.05);空肠中拟杆菌门基因拷贝数、厚壁菌门基因拷贝数以及厚壁菌门与拟杆菌门细菌数量比值无显著变化(P>0.05)。结果说明,饲喂高谷物日粮对回肠上皮组织形态及回肠微生物发酵具有显著影响,对其健康可能有不利影响。