连续培养瘤胃模拟发酵的工作参数设置研究进展

体外培养法作为反刍动物营养学研究的重要方法,主要有批次培养法和连续培养法两种。由于连续培养法能够更好地模拟瘤胃内发酵情况,其应用也更为广泛。但连续培养瘤胃模拟装置的主要运行参数多,如温度、pH、稀释率、缓冲液与瘤胃液接种比、搅拌速率与方式等,且不同运行参数设置以及参数的组合对试验结果影响较大,因此作者在总结前人研究结果的基础上,就不同工作参数对连续培养瘤胃模拟发酵过程中挥发性脂肪酸、干物质消失率、pH、酶活、原虫数量、微生物蛋白等指标的影响进行了综述。     

不同酵母培养物对绵羊瘤胃体外发酵参数的影响

为验证不同类型及比例的酵母培养物(YC)对绵羊瘤胃体外发酵参数的影响。采用全因子试验设计,在发酵底物条件下分别添加不同类型及比例的YC,一个对照组、4个试验组,测定体外发酵参数浓度;发现YC-3能极显著降低培养液pH和丙酸浓度,显著增加异丁酸浓度和乙丙比。在体外条件下添加1%、2%YC均能显著增加培养液中乙酸浓度,添加4%YC能极显著降低异戊酸的浓度。YC不同来源和不同水平影响绵羊瘤胃体外发酵pH、丙酸及乙丙比等发酵参数,用于指导畜牧生产实际。     

阴离子饲粮对活体外瘤胃发酵特性和营养物质消化的影响

应用双外流连续培养系统模拟瘤胃发酵,研究不同阴阳离子差(DCAD)水平的阴离子饲粮对活体外瘤胃发酵和营养物质消化率的影响。试验分2期进行,每期12个发酵罐,3个1组,分别投入4种不同DCAD水平的饲粮:+120-、9-、77-、145 mEq/kgDM,后3种饲粮通过添加阴离子添加剂降低DCAD。结果表明:①阴离子饲粮对瘤胃发酵pH值、氨态氮浓度、总挥发性脂肪酸浓度、主要挥发酸的摩尔比例均没有显著影响(P>0.2)。②对饲粮干物质、有机质、中性洗涤纤维、粗蛋白消化率没有显著影响(P>0.2)。③对瘤胃微生物合成效率没有显著影响(P>0.2)。试验结论为阴离子饲粮对活体外瘤胃发酵和饲粮营养物质消化率没有显著影响。     

持续动态瘤胃发酵系统的结构功能比较研究进展

持续动态瘤胃发酵系统是在体外模拟瘤胃内发酵环境,用于瘤胃微生物代谢以及评定日粮营养价值等方面研究的机械装置。该装置是由一系列具有不同功能的设备组成。目前较新的人工瘤胃模拟系统主要能实现发酵环境中各发酵参数的实时监控并对发酵产物如产气量等进行准确计量,但与实体瘤胃内环境还存在一定差距。本文通过对国内外几种典型的持续动态瘤胃发酵系统的各部分结构和功能进行对比分析,比较各自的优缺点,提出了较为合理的设计方法。总之,持续动态瘤胃发酵系统的设计向着自动化方向发展,但在食糜样品的采集方法等方面还需改进。     

双外流连续培养系统用于瘤胃发酵的体外模拟:技术综述

双外流连续培养系统是目前研究反刍动物瘤胃生理学、发酵生物化学和微生物学的较为理想的模型。本文综述了有关双外流连续培养系统的结构设计、系统运行、缓冲液配方和一些基本概念及常用计算等方面的基本知识与进展。     

不同添加水平菜籽油对放牧牦牛瘤胃发酵的影响

本试验采用体外产气法,以牦牛作为瘤胃液供体,混合天然牧草为发酵底物,添加不同水平的菜籽油,测定体外培养48 h后,各试验组的相关瘤胃发酵参数,研究不同添加水平的菜籽油对放牧牦牛瘤胃发酵的影响。结果表明,培养48 h后,各试验组发酵液pH、氨态氮(NH3-N)浓度和纤毛虫数量差异均不显著(P>0.05),表明适量添加菜籽油对牦牛瘤胃发酵无显著影响;从产气量上看,添加7%菜籽油时,瘤胃累积产气开始下降,添加量为9%时,菜籽油对瘤胃累积产气具有抑制作用,因此建议菜籽油的添加量不宜超过日粮的7%。     

诺丽果原粉对绒山羊体外瘤胃发酵功能的影响

本试验利用体外批次培养法,通过测定培养各时间点的瘤胃发酵参数并结合多项组合效应值(MFAEI),研究向底物中添加不同剂量的诺丽果原粉对绒山羊体外瘤胃发酵功能的影响,为绒山羊生产中新型替抗产品的开发及诺丽果资源的合理利用提供理论支撑.试验以2周岁内蒙古阿尔巴斯白绒山羊为瘤胃液供体动物,采用完全随机区组试验设计,分别向发酵...     

过瘤胃保护蛋氨酸稳定性及其评定方法的研究

本研究应用双外流连续培养系统和瘤胃尼龙袋法检验动物油包被蛋氨酸在瘤胃中的稳定性。根据动物油添加比例不同(分别添加20%、30%和40%),保护性蛋氨酸分为过瘤胃保护蛋氨酸I(RPMet-I)、过瘤胃保护蛋氨酸II(RPMet-II)和过瘤胃保护蛋氨酸III(RPMet-III)。试验结果表明:与未包被蛋氨酸相比,动物油包被蛋氨酸在瘤胃中的释放率显著降低(P<0.05);动物油添加比例不同对于过瘤胃保护蛋氨酸的稳定性影响显著(P<0.05)。不同形式保护性蛋氨酸在双外流连续培养系统中的降解趋势与在瘤胃中的降解趋势相似,且应用双外流连续培养系统测定各个时间点保护性蛋氨酸的释放率简单、稳定,与瘤胃尼龙袋法相比各个时间点的释放率均存在强相关回归关系(n=5,P<0.01),因此该系统适宜于评定保护性氨基酸的稳定性。     

不同瘤胃细菌培养物添加水平对奶牛瘤胃发酵及BCP含量的影响

本文旨在研究不同剂量的瘤胃细菌培养物对荷斯坦奶牛瘤胃发酵及菌体蛋白(BCP)含量的影响。试验采用单因素试验设计,选用4头装有永久性瘤胃瘘管,体况相近的荷斯坦奶牛,取其瘤胃液混匀,添加不同剂量的瘤胃细菌培养物进行体外培养,分别为:对照组(0 CUF/g),试验Ⅰ组(添加量为3%,4.4×108CUF/g),试验Ⅱ组(添加量为5%,7.8×108CUF/g),试验Ⅲ组(添加量为10%,1.2×109CUF/g),每组分别设2、4、8、12、24、36、48 h 7个指标测定时间点,每个时间点3个重复。结果表明:(1)添加瘤胃细菌培养物使瘤胃液pH有所降低,但始终在6.5～7.0,对瘤胃内环境无不良影响;(2)添加3%的瘤胃细菌培养物显著降低氨态氮(NH3-N)的含量(P<0.05),显著增加了培养液BCP的浓度(P<0.05);(3)添加3%的瘤胃细菌培养物可一定程度增加总挥发性脂肪酸(TVFA)和乙酸浓度,但对其他各挥发性脂肪酸及乙酸/丙酸比值无显著影响。由此可见,添加3%剂量的瘤胃细菌培养物可改变瘤胃的发酵环境,提高BCP浓度。     

持续动态瘤胃模拟系统研制现状与应用展望

持续动态人工瘤胃装置是研究瘤胃微生物学、评定新饲料资源、进行动物新添加剂毒理试验等较为理想的模型。利用该模型进行反刍动物营养研究不仅简单、方便易操作，且能较大程度的体现体内瘤胃环境的真实情况。作者对持续动态人工瘤胃装置的种类、结构组成、控制参数、模拟效果、培养方法、装置应用及存在的不足等进行了综述。     

不同浓度肽对瘤胃发酵及微生物蛋白产量的影响

利用短期人工瘤胃发酵法研究奶牛瘤胃中肽浓度的变化对瘤胃发酵的影响,并探讨瘤胃适宜肽浓度值。试验按0、10、15、16g/L和20g/L氨基氮的肽浓度分为5个处理,每个处理3个重复,测定pH值、氨态氮值及微生物蛋白产量。结果表明:在各个时间点各组之间的pH均无显著差异(P>0.05)。发酵8h后,15、16g/L和20g/L3组的NH3-N值与对照组相比差异显著(P<0.05)。对于瘤胃微生物蛋白产量(MCP),在第4h和24h时,15g/L和16g/L组与0g/L和10g/L组分别相比,差异显著(P<0.05);在2h时,16g/L组与其他各组相比较,差异均不显著(P>0.05)。本试验条件下,人工瘤胃内适宜的肽浓度为16g/L。     

高精料日粮条件下维生素B_1对山羊瘤胃体外发酵的影响

选择3只安装有永久性瘤胃瘘管的徐淮白山羊作为瘤胃液供体,以可溶性淀粉、小麦淀粉、粉碎的滤纸纤维、木聚糖和果胶作为底物,精粗比为70∶30,维生素B1在瘤胃培养液底物中的浓度设为0(mg/kg)、30(mg/kg)、60(mg/kg)、90(mg/kg)4个水平,利用人工瘤胃体外培养法,通过对瘤胃微生物体外发酵pH值、氨氮、乙酸、丙酸、丁酸以及TVFA、乳酸等指标的测定,探讨维生素B1对瘤胃发酵的影响。结果表明:高精料日粮条件下,随着维生素B1添加量的增加,培养液的pH平均值呈降低趋势,NH3-N的平均浓度呈下降趋势,但差异不显著(P0.05)。不影响瘤胃发酵类型,但有降低乙酸浓度平均值、提高丙酸浓度平均值和TVFA浓度平均值、降低乙酸/丙酸比值的趋势。培养液中添加维生素B1可以降低乳酸的浓度。     

小肽与酵母培养物对舍饲牦牛瘤胃微生物多样性和发酵参数的影响

为研究添加小肽与酵母培养物对舍饲育肥牦牛瘤胃微生物多样性和发酵参数的影响,试验选取36头年龄为4周岁左右、体重水平相当、健康状况良好的麦洼牦牛,随机分为4个处理组,对照组饲喂全混合日粮(TMR),试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组在TMR基础上分别添加1%酵母培养物、0.75%小肽、1%酵母培养物+0.75%小肽。试验结果表明:(1)四个处理组的优势菌门均为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、互养菌门(Synergistests)和变形菌门(Proteobacteria)。小肽和酵母培养物的添加显著降低了变形菌门的相对丰度(P<0.05),提高了拟杆菌门和互养菌门的相对丰度,但差异不显著(P>0.05)。从属水平分析,拟杆菌科的BS11菌属(Bacteroidetes BS11 gut group)、理研菌科RC9菌属(Rikenellaceae RC9 gut group)、普雷沃氏菌属(Prevotella 1)、克里斯滕森菌科的R7菌属(Christensenellaceae R 7 group)为四个处理组共有优势菌属。添加小肽和酵母培养物,显著提高了理研菌科RC9菌属、普雷沃氏菌属、疣微菌科UCG-010菌属(Ruminococcaceae_UCG-010)、帕匹杆菌属(Papillibacter)、柔膜菌纲RF9菌属(Mollicutes_RF9)的相对丰度(P<0.05)。(2)小肽与酵母培养物单独添加或同时添加对瘤胃中pH和氨态氮(NH3-N)浓度无显著影响(P>0.05);降低了瘤胃中乙酸浓度,但差异不显著(P>0.05);1%酵母培养物组和1%酵母培养物+0.75%小肽组显著提高了瘤胃中丙酸浓度(P<0.05),0.75%小肽组虽提高了瘤胃中丙酸浓度,但差异不显著(P>0.05);小肽与酵母培养物单独添加或同时添加都显著降低了乙/丙(P<0.05),表明瘤胃发酵从乙酸型向丙酸型转变,有利于能量利用效率的提高。综上所述,小肽与酵母培养物单独或同时添加都促进了瘤胃有益菌群生长,使瘤胃发酵从乙酸型向丙酸型转变,提高了能量利用效率,小肽与酵母培养物合用具有叠加效应。     

蒺藜皂苷对体外瘤胃发酵的影响

试验旨在利用人工瘤胃双外流连续培养系统,初步研究日粮中添加不同浓度(0、0.15、0.30、0.60 g/L)蒺藜皂苷(GSTT)对反刍动物瘤胃发酵参数的影响。结果表明,日粮添加不同水平GSTT对瘤胃pH、总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度无显著影响(P>0.05);随着GSTT添加水平的提高,人工瘤胃液内NH₃-N浓度、乙酸摩尔比例和乙酸/丙酸比例显著降低(P<0.05),丙酸摩尔比例显著升高(P<0.05)。提示,GSTT可望作为一种潜在的反刍动物瘤胃发酵调控剂来改变瘤胃发酵模式,改善对饲料能量和蛋白质的利用效率。综合考虑,0.30 g/L GSTT为较适宜添加量。     

甘草提取物对卡拉库尔羊体外瘤胃发酵参数的影响

本试验以3只健康的卡拉库尔羊为瘤胃液供体,采集瘤胃液进行体外发酵培养,试验设计为基础日粮中分别添加不同来源样组:对照组(G0)、10%胀果甘草粗提物组(G1)、10%刺果甘草粗提物组(G2)、10%刚果甘草粗提物(G3)、10%甘草原样(G4);分别添加不同水平甘草提取物组:0%组(Z0)、0.5%组(Z1)、1%组(Z2)、3%组(Z3)、5%组(Z4)、7%组(Z5),研究其对瘤胃发酵参数:pH、挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)、产气量、氨态氮浓度(NH₃-N)的影响。结果显示,本试验添加的G1、G2、G3、G4组在一定程度上均可以降低瘤胃产气量和乙酸产量;添加不同剂量的甘草粗提取物时,Z3组的添加剂量使瘤胃pH在正常范围,同时对产气量无显著影响,乙酸/丙酸比值为最低。     

氮源和水平对肉牛体外瘤胃发酵特性的影响

为研究氮源和水平对肉牛瘤胃发酵特性的影响,本试验利用体外培养法研究不同水平(0、50、100和200 mg/L)的尿素、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸对培养液pH、氨态氮、微生物蛋白质、挥发性脂肪酸的影响.结果表明:在体外培养条件下,以亮氨酸和异亮氨酸为氮源,培养液pH和微生物蛋白质浓度分别显著低于和显著高于以尿素为氮源(P＜0.05),以支链氨基酸为氮源培养液氨态氮浓度显著低于以尿素为氮源(P＜0.05),以异亮氨酸为氮源培养液总挥发性脂肪酸、乙酸和丙酸浓度都显著高于其他氮源(P＜0.05);随着氮水平的提高,培养液pH以及氨态氮、微生物蛋白质和丙酸的浓度都显著的升高(P＜0.05);氮源和水平对各指标均存在显著的互作效应(P＜0.05).结果提示,亮氨酸作为氮源更有利于微生物蛋白质的合成;200 mg/L的氮水平有利于瘤胃微生物的发酵;氮源和水平对瘤胃发酵存在互作效应.     

饲粮中添加外源酶对湖羊瘤胃发酵培养液产气量、pH值及发酵参数动态变化的影响

旨在研究外源酶对湖羊瘤胃液微生物体外培养的影响,为将外源酶应用于湖羊饲料添加剂提供一定的科学依据。采用瘤胃液体外培养法,将10、20、30、40 mg/kg 4个水平的外源酶加入体外培养体系分别培养6、12、18、24、36、48 h后,测定体外培养液中的产气量（GP）、pH值、氨态氮（NH3-N）浓度、微生物蛋白（MCP）浓度、挥发性脂肪酸（VFA）浓度。结果表明,添加不同水平的外源酶可有效提高瘤胃微生物体外培养液的GP、pH值、NH3-N浓度、MCP浓度及VFA浓度。添加外源酶可改善湖羊瘤胃微生物发酵特性,其中以添加量为10 mg/kg效果最佳。     

在体外模拟瘤胃发酵条件下N-乙酰-DL-蛋氨酸稳定性的研究

通过两个试验,研究在体外模拟瘤胃发酵条件下N-乙酰-DL-蛋氨酸的降解率。试验1:N-乙酰-DL-蛋氨酸在pH值6.5、温度为39℃的缓冲液中孵育9h,其降解率为3.3%。试验2:运用瘤胃体外发酵技术研究N-乙酰-DL-蛋氨酸不同添加量对pH值、氨态氮、微生物蛋白动态变化的影响。结果表明,添加0.4、0.6gN-乙酰-DL-蛋氨酸发酵3～6h,均能够显著降低体系的pH值;添加0.6gN-乙酰-DL-蛋氨酸发酵12h能够显著提高氨态氮的浓度;N-乙酰-DL-蛋氨酸在发酵过程中不影响微生物蛋白产量。以上结果显示,N-乙酰-DL-蛋氨酸在体外模拟瘤胃发酵的条件下可以稳定存在。     

日粮不同CP及RUP水平对奶牛瘤胃发酵的影响

试验旨在研究不同水平的粗蛋白（CP）及瘤胃非降解蛋白（RUP）的日粮对奶牛瘤胃代谢的影响。试验选择18头健康、体重相近的荷斯坦奶牛作为试验动物,随机分为6组,每组3头。采用2×3因子完全随机试验设计,其中CP设7.5%（低）、9.0%（中）、10.5%（高）3个水平,RUP设45%CP（低）、55%CP（高）2个水平,共6个处理组,饲喂相同基础日粮,精粗比为3∶7,预饲期10d,饲喂后2、4、8、12、24h从食道采集瘤胃液2d,测定瘤胃液pH值,NH3-N、微生物蛋白质（BCP）、挥发性脂肪酸（VFA）含量。结果表明,日粮CP水平对瘤胃液NH3-N浓度的影响极显著（P〈0.01）,对BCP及VFA的含量影响较小,总体而言,9.0%CP水平组对奶牛的瘤胃发酵略好于其他两组;日粮中高RUP（55%CP）可以显著降低瘤胃pH值且有降低NH3-N浓度的趋势,同时,对瘤胃BCP及VFA的合成有一定的促进作用。该试验条件下,日粮中CP（9.0%）和RUP（55%CP）可在一定程度上改善瘤胃代谢。     

饲粮中添加酵母培养物对舍饲牦牛瘤胃发酵参数及微生物区系的影响

本试验旨在研究饲粮中添加酵母培养物(YC)对舍饲牦牛瘤胃发酵参数及微生物区系的影响。试验选取4岁、初始体重为(180.31±29.73)kg的健康麦洼公牦牛36头,随机分为4组,每组9个重复,每个重复1头牦牛,分别饲喂YC添加水平为0(Ⅰ组)、0.5%(Ⅱ组)、1.0%(Ⅲ组)和1.5%(Ⅳ组)的全混合日粮。预试期10 d,正试期80 d。结果表明:1)随着饲粮YC添加水平的升高,瘤胃微生物蛋白(MCP)含量显著升高(P<0.05),pH有呈线性降低的趋势(P=0.058),氨态氮(NH3-N)含量有呈二次曲线变化的趋势(P=0.055),乙酸比例及乙酸/丙酸呈显著线性降低(P<0.05),丙酸和丁酸比例呈显著线性增加(P<0.05),总挥发性脂肪酸(TVFA)含量无显著变化(P>0.05)。2)舍饲牦牛瘤胃微生物多样性指数除Chao指数外,其余各指数组间无显著差异(P>0.05)。3)门水平上,4组的优势菌门均为拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门。随着饲粮YC添加水平的升高,疣微菌门的相对丰度呈显著线性升高(P<0.05),Saccharibacteria的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),互养菌门的相对丰度呈显著二次曲线变化(P<0.05),变形菌门和纤维杆菌门的相对丰度有呈二次曲线变化的趋势(P=0.065,P=0.064)。属水平上,普雷沃菌属、拟杆菌目BS11和理研菌科RC9为优势菌属,随着饲粮YC添加水平的升高,克里斯滕森菌科R7的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与pH和NH3-N含量呈显著正相关(r>0.500,P<0.05),奎因氏菌属的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与TVFA含量呈显著正相关(r=0.460,P<0.05),瘤胃球菌科UCG-001和瘤胃球菌科UCG-014的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与pH呈显著正相关(r>0.500,P<0.05),瘤胃球菌科UCG-011和瘤胃球菌属2的相对丰度呈显著二次曲线变化(P<0.05)。综上所述,在舍饲牦牛饲粮中添加YC显著影响了瘤胃中微生物的丰富度,影响门和属水平微生物的组成,进而对瘤胃发酵参数产生影响。