植物提取物对反刍动物瘤胃发酵、生产性能及甲烷产量的调控作用及其机制

植物提取物不但具有调控反刍动物瘤胃发酵模式、提高氮存留率、减少甲烷排放等功能,而且因其低毒副作用及其所具有的天然性、营养性和生物活性等特性,已成为抗生素的理想替代品之一。本文综述了植物提取物对反刍动物瘤胃发酵调控作用及其机制的最新研究进展,以期对今后该领域的研究及产品研发提供参考依据。     

不同分子质量及不同浓度的壳聚糖对奶牛瘤胃体外发酵参数及甲烷排放的影响

本研究旨在探究不同分子质量及不同浓度的壳聚糖对奶牛体外瘤胃发酵参数及甲烷排放的影响。试验选用3头体况相近、健康状况良好、装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛作为试验动物,用于瘤胃液的采集。试验选择分子质量分别为1 000、3 000和50 000 u的壳聚糖,每种分子质量的壳聚糖再分别以底物0.4%、0.8%及1.6%的浓度添加到底物中,共设9个试验组,另外设1组对照组(不添加壳聚糖),每组4个重复,共重复3个批次。体外发酵24 h后,测定产气量、甲烷产量及瘤胃发酵参数。结果表明:与对照组相比,添加壳聚糖可以使瘤胃发酵液氨态氮浓度显著降低(P0.05),丙酸浓度显著升高(P0.05),乙酸/丙酸显著降低(P0.05),促进瘤胃发酵模式的改变。浓度为1.6%、分子质量为50 000 u和浓度为0.8%、分子质量为50 000 u的壳聚糖在不影响干物质消化率的基础上使发酵液甲烷产量有降低趋势(0.05≤P0.10)。综上,在体外条件下,添加壳聚糖可以有效调节瘤胃微生物发酵状态,综合考虑,添加浓度为1.6%、分子质量为50 000 u的壳聚糖最为适宜。     

壳聚糖抗微生物活性的影响因素及其作用机制

壳聚糖是几丁质的脱乙酰化形式,是一种可从甲壳纲、昆虫和真菌中获得的生物聚合物,具有良好的物理化学特性以及众多的生物活性,并显示出对不同真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌活性。壳聚糖与微生物表面阴离子之间的静电相互作用是决定壳聚糖抗真菌和细菌微生物活性的重要因素,但是受微生物类型、壳聚糖的分子质量和脱乙酰度等影响。根据抗真菌和细菌的特性,将壳聚糖通过饲料添加剂或凝胶注射等方式用于动物生产,其在提高动物生产性能和免疫性能以及在疾病治疗等方面都有很大应用潜力。本文主要综述了壳聚糖最新的抗微生物活性作用机制和影响因素,为壳聚糖在动物生产上的应用提供理论基础。     

采用Illumina MiSeq测序技术分析葡萄籽原花青素对奶牛体外瘤胃发酵产甲烷菌区系的影响

本研究旨在基于Illumina MiSeq测序技术分析葡萄籽原花青素对奶牛体外瘤胃发酵产甲烷菌区系的影响。试验分为6组,以500 g精粗比为40∶60的全混合日粮为发酵底物,分别添加0(对照)、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/kg的葡萄籽原花青素。体外发酵24 h后提取各发酵液总DNA,采用Illumina MiSeq PE300高通量测序平台进行测序。结果表明:1)与对照组相比,添加0.1、0.2 g/kg葡萄籽原花青素降低了产甲烷菌的分类操作单元(OTUs)数量,添加0.3、0.4、0.5 g/kg葡萄籽原花青素增加了产甲烷菌的OTUs数量,但差异并不显著(P0.05);葡萄籽原花青素添加量对Chao1指数和Shannon指数均无显著影响(P0.05),即对产甲烷菌的多样性没有显著影响。2)在门水平上,与对照组相比,添加0.3、0.4、0.5 g/kg葡萄籽原花青素显著降低了广古菌门的丰度(P0.05)。在科水平上,与对照组相比,甲烷杆菌科的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加有降低的趋势,且在添加量为0.4 g/kg时丰度显著降低(P0.05); Methanomassiliicoccaceae的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而增加,且当添加量为0.3、0.4 g/kg时显著增加(P0.05)。在属水平上,与对照组相比,甲烷短杆菌属的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而降低,且当添加量为0.4 g/kg时显著降低(P0.05),当添加量为0.5 g/kg时有回升的趋势,但是仍低于对照组;甲烷杆菌属的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而降低,且当添加量为0.4、0.5 g/kg时显著降低了该属的丰度(P0.05); Candidatus_Methanoplasma的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加有上升趋势,且当添加量为0.3、0.4 g/kg时显著增加了该属的丰度(P0.05);甲烷球形菌属的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而降低,且当添加量为0.3、0.4、0.5 g/kg时显著降低了该属的丰度(P0.05)。由此可知,添加葡萄籽原花青素在门、科、属水平上均对奶牛体外瘤胃产甲烷菌区系有一定的影响。     

植物提取物对反刍动物免疫反应、氧化应激以及胰岛素调节的影响

植物提取物是以植物为原料,用化学或者物理的方法,定向获取和浓集植物中的一种或多种有效成分,而不改变其有效成分结构形成的产品。近年来,植物提取物作为一种天然饲料添加剂得到了广泛的关注。植物提取物在反刍动物营养的研究与生产中应用也很广泛。本文结合国内外研究进展,主要从植物提取物对反刍动物的免疫反应、氧化应激以及胰岛素调节3个方面进行了综述。     

壳聚糖在奶牛中的生物学功能及应用

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基得到一种天然活性产物,具有黏膜黏附力及带有正电荷等特性,可有效促进肠道吸收营养物质和乳腺上皮细胞的增殖和分化,进而对肠道和乳腺组织起到保护作用。饲粮中添加壳聚糖能改变奶牛瘤胃发酵模式和菌群结构,使瘤胃的甲烷产量下降,并可提高奶牛的生产性能和免疫功能。此外,壳聚糖还具有无耐药性、安全、无残留等优点,不仅对奶牛乳房炎的主要致病菌的生长有抑制作用,还可有效地提高乳房炎奶牛的抗氧化能力和促进炎症康复,使其在奶牛生产实践中具有广阔的应用前景。本文主要从壳聚糖在奶牛体内的生物学功能及在生产中的应用研究进展进行综述,对壳聚糖在奶牛生产实践中进一步的应用提供理论支持。