不同添加量3-NOP对体外瘤胃发酵甲烷产量及甲烷菌区系的影响

试验旨在通过体外瘤胃发酵法研究高精料饲粮中添加不同剂量3-硝基酯-1-丙醇(3-NOP)对甲烷产量及甲烷菌区系的影响。采用完全随机区组设计,共设4组,对照组(C组)、低剂量组(LD组)、中剂量组(MD组)、高剂量组(HD组),分别向发酵底物中添加0、0.4、0.8、1.2 mg 3-NOP。体外发酵培养24 h。结果表明,与对照组相比,各3-NOP处理组瘤胃甲烷产量和每克可降解底物的甲烷产量均显著降低(P<0.05),但氢气产量和每克可降解底物的氢气产量显著增加(P<0.05)。HD组瘤胃干物质降解率显著低于其他组(P<0.05),每克可降解底物总产气量显著高于其他组(P<0.05)。与对照组和LD组相比,MD组瘤胃发酵Simspon指数显著降低(P<0.05)。各3-NOP处理组瘤胃甲烷球形菌属(Methanosphaera)的相对丰度显著低于对照组。研究表明,3-NOP通过对甲烷菌甲基辅酶M还原酶的特异性抑制作用,改变了瘤胃甲烷菌区系结构,降低了甲烷产量。

3-硝基酯-1-丙醇抑制反刍动物瘤胃甲烷排放的机理及对动物的影响

反刍动物甲烷的排放既造成饲料能量的浪费,也会加剧全球变暖作用。在反刍动物瘤胃中,产甲烷菌主要利用二氧化碳转化产生甲烷。产甲烷菌转化二氧化碳的最后一步反应需要甲基辅酶M还原酶参与,3-硝基酯-1-丙醇(3-nitrooxypropanol,3-NOP)是一种甲基辅酶M类似物,能与辅酶B结合,从而减少甲基辅酶M与辅酶B结合生成甲烷,因此3-NOP能有效地降低瘤胃甲烷的产生。本文旨在阐明3-NOP抑制反刍动物瘤胃甲烷产生的机制以及对反刍动物生产的影响。

3-硝基氧基丙醇降低反刍动物瘤胃甲烷排放的作用机理以及在生产中的应用前景

反刍动物胃肠道中所排出的甲烷在一定程度上被认为是全球温室气体排放的重要来源,同时也代表饲粮能量的损失。研究发现,3-硝基氧基丙醇(3-NOP)中的硝基酯基团可以选择性地与甲基辅酶M还原酶结合,并通过在活性位点将镍离子从+1价暂时氧化为+2价来灭活其酶,从而抑制甲烷生成过程中的最后一步通路,进而持续抑制甲烷的生成,并且对反刍动物的健康没有影响。本文就以甲烷生成的特异性抑制剂3-NOP的相关研究进行综述,旨在阐明抑制甲烷产生的内在机制,为反刍动物生产以及3-NOP的应用前景提供理论支撑和参考。

不同添加剂量的3-硝基酯-1-丙醇对体外瘤胃发酵参数及细菌多样性的影响

通过体外瘤胃发酵法研究高精饲粮中添加不同剂量3-硝基酯-1-丙醇(3-NOP)对瘤胃发酵参数及细菌区系的影响,以期为3-NOP在我国反刍家畜生产方面提供理论依据和参考。试验采用单因素完全随机设计,设4个3-NOP添加剂量,即以干物质为基础向每克发酵底物中分别添加0 mg(对照组,C)、0.4 mg(低剂量组,LD)、0.8 mg(中剂量组,MD)和1.2 mg(高剂量组,HD)的3-NOP,体外发酵培养24 h。结果表明:与对照组相比,添加中高剂量的3-NOP显著降低了体外瘤胃发酵乙酸和丁酸生成量(P<0.05),但3个添加剂量的3-NOP均显著增加了丙酸生成量(P<0.05),显著降低了乙酸/丙酸值(P<0.05)。并且3-NOP处理组显著提高了普雷沃氏菌属(Prevotella 1)的丰度(P<0.05),却显著降低了瘤胃球菌属(Ruminococcaceae NK4A214group)的丰度(P<0.05)。其中普雷沃氏菌属(Prevotella 1)与丙酸含量呈显著正相关,但与乙酸含量呈显著负相关(P<0.05)。由此可见,在体外培养条件下,日粮中添加3-NOP能够调节菌群结构,显著影响了普雷沃氏菌属(Prevotella 1)和瘤胃球菌属(Ruminococcaceae NK4A214 group)的相对丰度,明显改变了乙酸和丙酸的生成比例,此试验条件下,日粮中添加中等剂量的3-NOP较为适宜。