瘤胃发酵过程及其调控

综述了各饲料养分在瘤胃中发酵的过程和类型,以及瘤胃调控的理由和目标,并从改变日粮成分和比例、日粮的加工处理、利用添加剂和利用生物技术四个方面对瘤胃调控进行了详细论述.旨在为粗饲料加工提供理论依据,以提高反刍动物的生产效率.     

奶牛瘤胃生理及其发酵条件的调控

1 前 言 在反刍动物的4个胃中,瘤胃是靠近食道的第一个胃,可以看作是一个供厌氧性微生物繁殖的连续接种的活性发酵罐,从某种意义上来说,人们养牛实际是在养瘤胃内的微生物。 在瘤胃中居留、繁殖、生长着亿万个微生物(主要为细菌和纤毛虫)。它们产生各种物质,将进食的物质进行发酵,最终产物为挥发性脂肪酸、维生素和微生物菌体蛋白。了解瘤胃的消化生理和生化反应,掌握瘤胃发酵的过程及条件,以便通过饲     

茶皂素作为瘤胃发酵调控剂的研究

本试验通过体外培养法来研究茶皂素对瘤胃发酵的影响。茶皂素按照在瘤胃培养液中底物(玉米粉,100mg;草粉,100mg)的浓度设0(对照组)、0.4%、0.8%、1.2%四个水平,在体外培养24h后,记录产气量,测定培养液。结果发现,茶皂素降低了培养液pH(P<0.01)、NH3-N浓度(P<0.01)、原虫数(P<0.01),增加了产气量(P<0.01)、乙酸、丙酸、丁酸产量和微生物蛋白的产量(P<0.01)。     

不同植物皂苷调控瘤胃发酵

皂苷广泛存在于天然植物中,它在调控瘤胃发酵特别是控制原虫数量方面表现出了独特的功效,而且这些皂苷具有多种多样的药理活性和生物活性,具有广阔的应用前景,必将引起国内外人们的极大兴趣和广泛重视。文章主要综述皂苷应用于反刍动物对瘤胃微生物、瘤胃发酵和饲料降解的影响。     

奶牛瘤胃调控技术的研究进展

综述了奶牛瘤胃发酵的重要性和人工进行瘤胃调控的各种措施,对发挥瘤胃的正常功能、提高奶牛对饲料的利用率、充分发挥其生产性能有重要意义。     

添加脂肪对反刍动物瘤胃发酵影响的研究进展

本文综述了关于添加脂肪对瘤胃发酵的影响,即添加脂肪对瘤胃的 pH、微生物的生长与活动、纤维素(CF、NDF、ADF)的消化、瘤胃蛋白质降解、淀粉消化、挥发性脂肪酸(VFA)的产量、乙/丙酸比例变化、甲烷气(CH_4)的产生量和矿物质(Ca、Mg)消化的影响,并提出了减少添加脂肪对瘤胃发酵负效应的途径。     

人工瘤胃评价屎肠球菌对瘤胃发酵的影响

【目的】探讨屎肠球菌对瘤胃发酵的影响,以此评价屎肠球菌能否作为直接饲用微生物用于反刍动物的生产。【方法】利用持续动态人工瘤胃装置,采用完全随机试验设计,以不添加屎肠球菌发酵液为对照,研究了添加1.25×106和6.25×106mL-1屎肠球菌发酵液对瘤胃液pH、微生物蛋白(MCP)、氨态氮(NH3-N)、乙酸、丙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度的影响。【结果】添加屎肠球菌对瘤胃pH值和MCP无显著影响(P>0.05),但能显著提高瘤胃NH3-N浓度(P<0.01);与对照组相比,1.25×106mL-1屎肠球菌液添加组显著提高了瘤胃液的乙酸与总挥发性脂肪酸浓度(P<0.05),而添加屎肠球菌对瘤胃丙酸和丁酸浓度及乙酸与丙酸的比例没有显著影响(P>0.05)。【结论】添加一定量的屎肠球菌,可在不改变瘤胃发酵类型的情况下促进饲料中碳水化合物的消化。     

不同饼粕组合对奶牛瘤胃发酵的影响

[目的]探讨3种饼粕不同组合对奶牛瘤胃发酵的影响。[方法]将豆粕、花生粕和棉籽粕分别按1/3和2/3的比例合成6个组合,利用短期人工瘤胃技术研究6种组合对体外培养瘤胃液pH值、氨态氮（NH3-N）浓度和挥发性脂肪酸（VFA）浓度的影响。[结果]各组间pH值差异不显著;在NH3-N浓度上第2组极显著高于其他组（P〈0.01）;第3组在VFA浓度上极显著高于其他组（P〈0.01）。[结论]在6种豆粕组合中,第3组（2/3豆粕和1/3棉籽粕组合）最有利于奶牛瘤胃发酵。     

反刍动物瘤胃生理及代谢调控

反刍动物瘤胃生理代谢的调控机制和过程,包括对瘤胃微生物、酸度、挥发性脂肪酸的比例、氨产生的速度以及对NDF和ADF的分解率的调控,文章论述了瘤胃调控机制,以便更好地调节瘤胃发酵,使反刍动物达到稳定、高效的生产目标。     

蛋氨酸的瘤胃代谢与调控

从蛋氨酸的营养生理功能入手,综述了蛋氨酸的瘤胃代谢与瘤胃保护的研究进展,提出了生物调控瘤胃蛋氨酸代谢的可行性。     

日粮组合效应对瘤胃发酵参数的影响

以装有永久性瘤胃瘘管的黄牛作为瘤胃液的供体动物,应用短期人工瘤胃发酵技术研究日粮组合效应对瘤胃液pH、NH3-N含量和不同发酵时间(2、4、8、12、24 h)产气量的影响.结果表明,pH实测值与加权平均值差异不显著(P＞0.05),瘤胃液pH值间不存在日粮组合效应.NH3-N含量实测值与加权平均值差异极显著(P＜0....     

日粮添加烟酸对活体外瘤胃发酵和纤维降解的影响

采用体外产气量法,研究了在高水平玉米秸(70%)底物日粮中添加烟酸(0、3和9μg/mL)对瘤胃发酵和纤维降解的影响。结果显示:日粮添加烟酸显著提高了72 h产气量、48 h总挥发酸的浓度、发酵液的羧甲基纤维素酶和木聚糖酶的活性以及72 h干物质、中性洗涤纤维的降解率(P<0.05),而对发酵液的潜在产气量、产气速度、pH、氨态氮浓度、各挥发酸摩尔比、原虫和细菌的数量以及微晶纤维素酶活、酸性洗涤纤维的降解率无显著影响(P>0.05)。随烟酸添加水平的增加,原虫的数量(P=0.082)、潜在产气量(P=0.056)、微晶纤维素酶活(P=0.078)和酸性洗涤纤维的降解率(P=0.093)均呈上升的趋势。添加烟酸3和9μg/mL组的乙酸生成量分别提高5.33%、7.57%,丙酸生成量分别提高5.61%、7.74%,干物质降解率分别提高3.34%、3.37%,中性洗涤纤维降解率分别提高2.69%、2.76%,酸性洗涤纤维降解率分别提高了2.33%、2.41%。体外试验表明:在高水平玉米秸(70%)底物日粮中添加烟酸促进了纤维降解。     

固态发酵豆渣生产反刍动物饲料工艺条件研究

以豆渣为原料,利用混合菌种固态发酵将其转变成一种耐贮藏、适口性强反刍动物饲料。通过L9(34)正交试验研究培养基组成、接种物配比、接种量及培养温度对发酵品质影响。结果表明,35℃最适温度下培养基组成为豆渣麦麸=73,接种物配比为乳酸菌枯草芽孢杆菌=11,接种量5%时为最佳工艺条件。     

Long term effects of artificial rearing before weaning on the growth performance,ruminal microbiota and fermentation of fattening lambs

Early life intervention is important to shape the gut microbiome profiles of adult animals due to the tremendous alteration of diet components. Nevertheless, there is still no unified understanding about its long-term effects in lambs. In this study, sixty 20-day-old lambs were assigned into ewe-rearing (ER) and artificial-rearing (AR) treatments to evaluate the effects of AR strategy on ruminal microbiota, fermentation, and morphology of pre-weaning lambs (from 20 to 60 days of age) and its long-term effects in the fattening stage (from 61 to 180 days of age). During the pre-weaning stage, ER lambs were breastfed and supplemented starter, while AR lambs were artificially fed with milk replacer and starter. During the fattening stage, all lambs in both treatments were fed with the same fattening diets. At 60, 120 and 180 days of age, 6 lambs from each group were slaughtered to collect rumen content and tissue samples. Compared with ER lambs, the dry matter feed intakes of AR lambs increased (P<0.05) from 20 to 180 days of age, companying an increased average daily gain (ADG) from 61 to 120 days of age (P<0.05) and from 121 to 180 days of age (0.05<P<0.1). Although there was no difference in short-chain fatty acid (SCFA, including acetate, propionate, and butyrate) between treatments before weaning (P>0.05), it was higher (P<0.05) in AR lambs compared with ER lambs at the fattening stage. The rumen keratin layer of AR lambs was thinner (P<0.05) than that of ER lambs. Along with lamb growth from 60 to 180 days of age, the differences in rumen bacterial diversity between AR and ER treatments grew more distinct (P<0.05). Compared with ER lambs, AR lambs increased (P<0.05) rumen bacteria abundance, such as phylum Spirochaetes and genus Treponema at 60 days of age, phylum Actinobacteria and genus Succiniclasticum at 120 days of age, and phylum Proteobacteria at 180 days of age, but decreased genus Selenomonas from 60 to 180 days of age, and Anaerovibrio at 180 days of age. In summary, the early interventions before weaning could improve dry matter feed intake of lambs, which triggered robust rumen development and produced positive long-term effects on rumen fermentation and noticeable weight gain of fattening lambs. It suggests that the artificial rearing strategy is effective in improving rumen fermentation and microbial maturity of intensive fattening lambs.     

不同粒度豆粕对绵羊瘤胃发酵及其外流速度的影响

试验采用4×4拉丁方设计,观察其4种粉碎粒度豆粕(细粉豆粕、中粉豆粕、未粉豆粕和粗粉豆粕)对绵羊瘤胃发酵和豆粕瘤胃外流速度(铬标记方法)的影响。试验结果表明,不同粉碎粒度豆粕对瘤胃液pH没有显著影响。瘤胃NH3-N浓度具有随着豆粕粉碎粒度增大而降低的趋势,但统计差异不显著。细粉豆粕在瘤胃中的分解速度快于粗粉和未粉豆粕(P>0.05),未粉豆粕组NH3-N浓度在采食6h后比其它3组低10.35%~15.60%,而粗粉豆粕组瘤胃NH3-N浓度在采食8h后比其它3组高6.28%~13.07%。细粉豆粕、中粉豆粕、未粉豆粕和粗粉豆粕通过瘤胃的速度分别为每小时5.8%、4.5%、5.0%和4.8%,前3组羊粪中Cr2O3浓度高峰出现时间为饲喂后40h,而粗粉豆粕在44h。未粉豆粕在瘤胃中的外流速度适中,而蛋白质分解量较少,未粉豆粕可直接利用在反刍动物生产中。     

银杏叶提取物对山羊瘤胃液体外发酵及微生物蛋白产量的影响

以3头安装永久性瘤胃瘘管的山羊为试验动物,以纯淀粉、纤维素和酪蛋白为底物,银杏叶提取物在瘤胃液发酵底物中的浓度设0(对照组)、0.25%、0.50%、0.75%、1.00% 5个水平,利用人工瘤胃体外培养法,通过测定瘤胃液氨态氮(NH3-N)浓度、pH值、微生物蛋白产量和纤维素降解率4个指标,探讨银杏叶提取物对瘤胃液发酵及瘤胃微生物蛋白产量的影响.结果表明: 银杏叶提取物对瘤胃液的pH值影响不大,可降低NH3-N浓度,增加微生物蛋白产量,降低纤维素降解率;银杏叶提取物的最佳添加量为0.50%.     

Effect of supplemental Bacillus culture on rumen fermentation and performance in dairy cattle

Two parts were involved in this experiment.In experiment 1,32 Chinese Holstein cows with relatively similar body condition,lactation number and days in milk were selected.The cows were assigned in a randomized complete block design trial to determine the effect of supplemental Bacillus cultures to diet on production performance in dairy cattle.Four treatments,i.e., Bacillus licheniformis(strain number 1.813)group,Bacillus subtilis(strain number 1.1086)group,Bacillus cereus var.mvcoides (strain number 1.260)group and control group.Each treatment had eight replicates,each replicate had one cow,50 g per head per day.Results showed that Bacillus licheniformis group increased the milk yield(P<0.05).The other two groups didn’t have significant effect on milk yield than the control group(P>0.05).In experiment 2,3 Chinese Holstein cows with permanent fistulas were used.3×3 Latin squares were assigned to three diets:Bacillus lincheniformis culture,Bacillus subtilis culture and control.Bacillus licheniformis culture increased total rumen microorganism(P<0.05),decreased the ammonia N concentration at 2,4 h(P<0.05). Bacillus licheniformis culture increased the total volatile fatty(P>0.05),increased the rate of acetic acid to propionic acid(P>0.05). Bacillus licheniformis culture decreased the methane production(P<0.05).     

假丝酵母（Candida）固体发酵的条件及发酵动力学

对影响热带假丝酵母（Ｃａｎｄｉｄａｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ）ＺＡＵ－１菌株固体发酵的因素进行了试验．结果表明：最适发酵温度为３０—３５℃，培养基最适ｐＨ４—６，最佳含水量４７％—４８％，种子接种量为１０％，增湿通气有利于该酵母的固体发酵．此外，对通气、温度及湿度在发酵过程中的变化规律进行了分析；并讨论了该酵母固体发酵的动力学特征．     

延胡索酸二钠对瘤胃微生物体外发酵的影响

采用体外批次培养,研究了不同浓度(0、4、7和10 mmol.L-1)延胡索酸二钠对山羊瘤胃微生物体外发酵高精料(玉米粉、豆粕粉及羊草粉,质量比为5∶2∶3)的影响,同时探讨了延胡索酸二钠对瘤胃微生物发酵的动态过程的影响。结果表明,与对照组相比,延胡索酸二钠可提高体外培养体系中总挥发性脂肪酸浓度(TVFA),显著提高总挥发性脂肪酸中丙酸的比例(P<0.05),但乙酸/丙酸值、乳酸及氨氮浓度显著降低(P<0.05),对各指标的影响程度未呈现出一致的剂量效应。动态研究表明,在整个发酵期间,延胡索酸二钠处理组的累计产气量均高于对照组,在12~24 h发酵期间,延胡索酸二钠处理组的pH值极显著高于对照组(P<0.01)。除8 h点外,在其他时间点,延胡索酸二钠处理组的乳酸浓度与对照组间无显著差异(P>0.05)。在8~24 h期间,延胡索酸二钠处理组的TVFA及丙酸比例均显著高于对照组(P<0.05)。发酵过程中,延胡索酸二钠处理组的羧甲基纤维素酶活性峰值显著高于对照组(P<0.05),而淀粉酶活性峰值显著低于对照组(P<0.05)。结果提示,延胡索酸二钠能提高发酵体系中的pH值,降低乳酸浓度,改变瘤胃发酵模式。     

硫胺素和硫水平对山羊人工瘤胃代谢和微生物菌群的影响

【目的】探讨在不同硫水平条件下,添加硫胺素（维生素B1）对人工瘤胃内营养物质消化代谢的影响。【方法】按2×2因子试验设计,因子一为不同的氮硫比（高硫水平,即N﹕S=5﹕1;低硫水平即N﹕S=15﹕1）,因子二为不添加和添加硫胺素（0和60 mg•kg-1）进行人工瘤胃培养试验。【结果】 添加硫胺素对pH和NH3-N浓度的影响不显著;高硫水平能够抑制细菌蛋白的合成,显著提高了瘤胃培养液中原虫和细菌蛋白质的比值（P/WB）（P＜0.05）;在低硫水平下,添加硫胺素处理组TVFA的摩尔浓度和丁酸百分含量均高于不添加硫胺素组（P＜0.05）,而乙酸低于不添加硫胺素组。在高硫水平下,添加硫胺素处理组与不添加组之间总挥发性脂肪酸和单一脂肪酸的摩尔浓度无显著差异（P＞0.05）。高硫水平能够降低培养液中硫胺素的总量,而添加的硫胺素则增加了培养液中硫胺素的总量;高硫水平可以降低乳酸的浓度;同一氮硫水平下,添加硫胺素处理组的牛链球菌的相对数量比非添加组分别降低了5.90%（P＜0.05）和2.05%（P＜0.01）;添加不同水平的硫和硫胺素对溶纤维丁酸弧菌的相对数量的影响不显著（P＞0.05）。【结论】人工瘤胃中硫水平对瘤胃发酵有一定影响,高硫水平可显著降低培养液中的乳酸浓度,提高原虫蛋白质的合成量,而抑制细菌蛋白质的合成;无机硫和硫胺素在降低瘤胃内乳酸浓度和缓解瘤胃酸中毒中起重要作用,并且二者对乳酸浓度的影响存在互作效应。添加不同水平的硫和硫胺素能够降低瘤胃液中牛链球菌的相对数量,对瘤胃液中溶纤维丁酸弧菌的相对数量的影响不显著（P＜0.05）。