奶牛围产期瘤胃菌群变化及影响因素研究进展

奶牛围产期定义为分娩前3周至分娩后3周,其特征是动物生理发生剧烈变化,同时导致各种疾病的发病率增高。瘤胃菌群与奶牛健康密切相关,而围产期奶牛从高纤维饮食向低纤维饮食的转变会导致瘤胃菌群的剧烈变化,了解围产期瘤胃菌群结构、组成及变化规律,对于围产期奶牛饲养管理及疾病防控至关重要。影响围产期瘤胃菌群变化的因素有很多,如品种、胎次、日粮、饲料添加剂以及疾病因素等。论文综述了围产期奶牛瘤胃菌群组成、变化及影响瘤胃菌群变化的最新研究进展,可以指导围产期奶牛饲养管理策略,也可以为进一步研究通过围产期瘤胃菌群调控提高奶牛生产性能、预防围产期疾病提供参考。     

植物提取物对瘤胃发酵调控的研究进展

瘤胃微生物虽然可发酵饲料产生挥发性脂肪酸和微生物蛋白为反刍动物供应能量和蛋白质,但是这种发酵过程会造成能量(甲烷排放)和蛋白质(氨氮流失)的损失,从而降低反刍动物的生产性能和污染环境。离子载体抗生素在减少瘤胃能量和蛋白质损失方面效果显著,但是其应用越来越受到限制。因此,寻求抗生素替代物来调控瘤胃发酵成为科学家们研究的热点。近年来,大量研究表明,植物提取物中含有皂苷、挥发精油和单宁等多种生物活性成分,具有抗菌、促生长、提高免疫力和抗氧化等功能,同时具有调控反刍动物瘤胃发酵模式,降低饲料蛋白质损失,减少甲烷排放的功能。文章针对应用于反刍动物饲料的植物提取物的来源、种类、组成特性和应用做了综述,以期为我国植物提取物的产品开发和利用提供参考。     

不同粗料组成对泌乳中后期奶牛瘤胃菌群与瘤胃发酵参数的影响

本研究旨在探讨燕麦干草组合过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸添加剂替代高质量苜蓿干草对奶牛瘤胃微生物菌群和原虫构成及其丰度、瘤胃发酵参数的影响,以降低奶牛养殖对苜蓿的依赖度,实现精准饲养和精细饲喂。选择45头健康的泌乳中后期荷斯坦奶牛,按照产奶量、胎次、泌乳天数相近的原则,分为3组,每组15头牛（每组15个重复,每个重复1头牛）,分别饲喂三种不同粗料组成的TMR。试验1组以燕麦干草组合过瘤胃赖氨酸、蛋氨酸添加剂部分替代高质量苜蓿干草,试验2组为苜蓿干草组,试验3组为燕麦干草组,预饲期7 d,试验期56 d。结果表明：（1）从门水平分析,三个试验组奶牛瘤胃液中主要菌门为拟杆菌门、厚壁菌门和纤维杆菌门。苜蓿组奶牛瘤胃中厚壁菌门丰度显著优于燕麦组（P <0.05）,过瘤胃氨基酸组与苜蓿组无显著差异（P> 0.05）;与苜蓿组相比,过瘤胃氨基酸组和燕麦组有提高拟杆菌门丰度的趋势。从属水平分析,普雷沃氏菌属的丰度最高,过瘤胃氨基酸组和燕麦组较苜蓿组有提高趋势,但未达显著水平（P> 0.05）;丁酸弧菌属丰度苜蓿组最高,显著高于燕麦组（P <0.05）,过瘤胃氨基酸组与苜蓿组并无显著差异...     

复合植物提取物对奶牛生产性能及血清免疫、抗氧化指标的影响

本试验旨在研究复合植物提取物对奶牛生产性能及血清免疫、抗氧化指标的影响。以金银花、蒲公英、益母草、连翘4种全株植物乙醇提取物按重量比1∶1∶1∶1混合制成复合植物提取物。采用完全随机试验设计,选取胎次、泌乳期、泌乳量及体况相近的24头荷斯坦奶牛,随机分为2组,每组12头。对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂基础饲粮+54 g/(头·d)复合植物提取物。预试期15 d,正试期60 d。结果表明:1)饲粮中添加复合植物提取物对奶牛产奶量、干物质采食量、营养物质表观消化率没有显著影响(P0.05)。试验组第60天乳蛋白率显著高于对照组(P0.05),试验组第30天体细胞数显著低于对照组(P0.05)。2)与对照组相比,试验组第30天、第45天和第60天血清总蛋白含量显著增加(P0.05),血清白蛋白含量显著降低(P0.05);试验组第30天和第45天血清免疫球蛋白A含量显著增加(P 0.05),试验组第30天血清免疫球蛋白M含量显著降低(P0.05),试验组第15天血清免疫球蛋白G含量显著降低(P0.05),试验组各时间点血清白细胞介素-2含量显著降低(P 0.05)。3)与对照组相比,试验组第30天血清谷胱甘肽过氧化物酶活性显著升高(P0.05),试验组第15天和第45天血清超氧化物歧化酶活性显著升高(P0.05),试验组第15天和第60天血清总抗氧化能力显著提高(P0.05),试验组第30天和第60天血清一氧化氮含量和一氧化氮合成酶活性均显著提高(P 0.05)。由此可见,饲粮中添加复合植物提取物对奶牛产奶量、干物质采食量和营养物质表观消化率没有显著影响,但对机体的免疫功能及抗氧化能力有的促进效果。     

复合植物提取物对奶牛产奶量、乳成分和血液指标的影响

本试验旨在研究日粮中添加复合植物提取物对奶牛产奶量、乳成分和血液生理生化指标的影响。选择25～27月龄、1胎、泌乳天数(67±1) d、产奶量(32±5) kg/d且健康的泌乳高峰期荷斯坦奶牛40头,随机分为对照组和试验组,每组20个重复,每个重复1头牛。对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+1g/(d·头)复合植物提取物(每克含辣椒油树脂3.5%、肉桂醛5.5%、丁香酚9.5%)。试验预试期3d,正试期60 d。结果表明:与对照组相比,试验组奶牛产奶量提高2.37%(P>0.05);日粮添加复合植物提取物有降低牛奶体细胞数、尿素氮含量的趋势(P>0.05);与对照组相比,试验组奶牛血常规指标、血清生理生化指标差异均不显著(P>0.05)。在本试验条件下,日粮添加1 g/(d·头)复合植物提取物能够在一定程度上提高奶牛产奶量、降低牛奶体细胞数和尿素氮含量,但不影响血液生理状态。     

植物提取物对反刍动物生产性能及瘤胃发酵的影响

长期使用抗生素会引发耐药菌的产生,对动物和人的健康带来安全隐患,因此,研究开发新的天然饲料添加剂成为近年来的热点。本文讨论了植物及植物提取物（单宁、挥发油等）对反刍动物生产性能及消化,特别是对瘤胃发酵作用方式的影响。     

复合植物提取物对奶牛产奶量、乳品质及经济效益的影响

本试验旨在研究日粮中添加复合植物提取物对奶牛产奶量、乳成分、体细胞数及经济效益的影响。选择月龄(25～27月龄)、胎次(1胎)、泌乳天数相近且健康的泌乳高峰期荷斯坦牛230头,其中高产牛(日产奶量34.00±2.50kg)140头,中产牛(日产奶量27.01±2.38kg)90头。高产牛随机分为对照组和试验组,每组70头牛,对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+1g/(头·d)复合植物提取物;中产牛随机分为对照组和试验组,每组45头牛,对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+1g/(头·d)复合植物提取物,预试期3d,正试期30d。结果表明:(1)日粮添加复合植物提取物后,中产牛日产奶量提高1.95%(P>0.05),高产牛提高3.42%(P>0.05)。(2)复合植物提取物对中产牛、高产牛的乳脂率、乳蛋白率、脂蛋比、体细胞数及尿素氮含量均无显著影响(P>0.05)。(3)日粮添加复合植物提取物,中产牛经济效益增加1.56元/(头·d),高产牛增加3.66元/(头·d)。在本试验条件下,日粮添加1g/(头·d)复合植物提取物能够在一定程度上提高奶牛产奶量和经济效益,但对乳成分无显著影响。     

复合植物提取物对蛋鸡生产性能、肠道黏膜形态及盲肠菌群结构的影响

本试验旨在研究饲粮中添加不同水平复合植物提取物对蛋鸡生产性能、肠道黏膜形态及盲肠菌群结构的影响.试验选取960只42周龄的健康状态良好且体重、产蛋率相近的海兰灰蛋鸡,随机分为4组,每组5个重复,每个重复48只鸡.对照组饲喂基础饲粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组在基础饲粮中分别添加150、300和450 mg/kg复合植物提取物.预...     

围产期奶牛瘤胃发酵参数及细菌菌群的变化研究

本实验旨在研究围产期奶牛瘤胃微生物区系的反应。选择年龄、胎次、体况和预产期相近的干奶牛30头,产前21 d设为围产前期组,产后21 d设为围产后期组。选择14头奶牛分别在产前7 d和产后14 d采集瘤胃液,测定瘤胃发酵参数和微生物细菌菌群。结果表明：1)与围产前期相比,围产后期奶牛瘤胃液的pH和乙酸/丙酸降低(P<0.01),乙酸、丙酸、丁酸及总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度均提高(P<0.01);2)门水平上,围产后期奶牛瘤胃液拟杆菌门、变形菌门、蓝藻门和放线菌门相对丰度高于围产前期(P<0.01或P<0.05),厚壁菌门、纤维杆菌门、Kiritimatiellaeota和软壁菌门相对丰度低于围产前期(P<0.01或P<0.05);属水平上,围产后期奶牛瘤胃液普雷沃氏菌属＿7、毛螺旋菌科NK3A20群、琥珀酸弧菌科UCG-001和Shuttleworthia相对丰度高于围产前期(P<0.01),瘤胃球菌科＿NK4A214群属、克里斯滕森菌R-7群属、理研菌科RC9肠道群属、产乙酸糖发酵菌、普雷沃氏菌科UCG-003属和丁酸弧菌属＿2相对丰度均低...     

饲粮中添加复合益生菌对奶牛瘤胃发酵及纤维素酶活的影响

本文旨在研究不同荆量的复合益生菌制剂对荷斯坦奶牛瘤胃发酵及纤维素酶活的影响.选用3头装有永久性瘤胃瘘管,体况相近的荷斯坦奶牛,饲喂不同剂量复合益生菌,分为对照组(0 cfu/d)、低剂量组(0.6×1011 cfu/d)与高剂量组(1.2×1011 cfu/d),采用3×3拉丁方试验设计,试验分为3期,每期18 d.结...     

茶皂素对奶牛瘤胃原虫区系的影响

本研究旨在研究茶皂素对奶牛瘤胃原虫区系的影响。选取12头健康荷斯坦奶牛[体重(550±30)kg,产奶量35 kg/(头·d),胎次2~4],随机分为4组,每组3头,均饲喂基础饲粮,分别于晨饲前灌服0(对照)、20、30、40 g/(头·d)的茶皂素。试验期49 d,其中预试期14 d,正试期35 d,正试期内每7 d于晨饲前1 h用口腔采样器采集瘤胃液。采用聚丙烯酰氨凝胶电泳(DGGE)结合18S r DNA序列分析技术研究瘤胃原虫区系的变化。结果表明:1)添加茶皂素可以选择性地抑制瘤胃中原虫的生长。2)与对照组相比,30、40 g/(头·d)茶皂素组的丰富度指数和香农多样性指数都显著降低(P0.05),优势度指数显著增加(P0.05),但是均一性指数无显著变化(P0.05);茶皂素显著减少了瘤胃中前庭亚纲内毛目的原虫数量。综上所述,饲粮中添加30、40 g/(头·d)茶皂素均可抑制奶牛瘤胃原虫的生长,并且降低瘤胃原虫的多样性。     

饲粮中添加海南霉素对奶牛瘤胃发酵及甲烷产量的影响

本试验旨在研究海南霉素对荷斯坦奶牛瘤胃发酵模式及甲烷产量的影响。试验选用3头装有永久性瘤胃瘘管、体况相近的中国荷斯坦奶牛,采用3×3拉丁方试验设计,试验分为3期,每期15 d,试验设负对照组(不添加任何添加剂)、正对照组(添加10 mg/kg莫能菌素)和海南霉素组(添加7.2 mg/kg海南霉素)。结果表明:饲粮中添加海南霉素后,除在采食后2 h显著提高奶牛瘤胃内pH(P<0.05)外,其他时间均无显著影响(P>0.05);采食后0、2、8和10 h,海南霉素组氨态氮(NH3-N)浓度均显著低于负对照组(P<0.05),而采食后6 h,海南霉素有抑制NH3-N释放的趋势(P=0.06);采食后0、2、4和6 h,海南霉素组乙酸浓度及乙酸与丙酸的比值与负对照组相比均显著降低(P<0.05),丙酸浓度显著升高(P<0.05),总挥发性脂肪酸和丁酸浓度没有显著变化(P>0.05)。海南霉素显著抑制了瘤胃甲烷的产生(P=0.02),海南霉素组的奶牛甲烷呼出量为216.50 L/d,比负对照组降低了14.03%。由此得出结论:饲粮中添加海南霉素可以改变奶牛瘤胃的发酵类型,使其更趋向于丙酸型发酵,并显著降低动物的甲烷呼出量。     

过瘤胃氯化胆碱对奶牛生产性能的影响

选取40头健康荷斯坦泌乳盛期奶牛完全随机分为2组,每组20头。对照组牛群饲喂基础日粮,试验组牛群在基础饲料中添加20 g/（日.头）的瘤胃保护胆碱,分三次饲喂,瘤胃保护胆碱直接投喂于TMR日粮上。试验期60 d。测定了产奶量,牛奶中的乳脂率、乳蛋白、体细胞数。试验结果表明：在本试验的条件下,试验组牛群在基础饲料中添加20 g/（日.头）的瘤胃保护胆碱后,奶牛的平均产奶量显著提高了1.6%（P〈0.05）,乳脂率提高了0.06%（P〈0.05）;乳蛋白率、乳蛋白量、乳脂量、体细胞数均无显著差异（P〉0.05）。     

奶牛常用粗饲料的瘤胃降解规律

本试验旨在研究 ２种苜蓿［黑龙江公农 １号苜蓿、美国安德森（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）一级苜蓿］、黑龙江 ２种含杂量不同羊草（杂草率分别为 １０％、３４％）、全株玉米青贮、玉米秸秆青贮和玉米秸秆共 ７种粗饲料的瘤胃降解特性。试验选用 ８头装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛,采用尼龙袋法评定其干物质（ＤＭ）、粗蛋白质（ＣＰ）和中性洗涤纤维（ＮＤＦ）的瘤胃降解率和有效降解率。结果表明,美国安德森一级苜蓿、全株玉米青贮和黑龙江公农 １号苜蓿三者 ７２ｈＤＭ 降解率差异不显著（Ｐ＞０．０５）,并显著高于其他 ４种粗饲料（Ｐ＜０．０５）,而 ＤＭ有效降解率以美国安德森一级苜蓿最高,并与依次降低的黑龙江公农 １号苜蓿、全株玉米青贮和玉米秸秆青贮差异显著（Ｐ＜０．０５）,羊草与玉米秸秆的 ＤＭ有效降解率显著低于其他粗饲料（Ｐ＜０．０５）。７２ｈＣＰ降解率及有效降解率以美国安德森一级苜蓿最高,且降解率与依次降低的黑龙江公农 １号苜蓿、全株玉米青贮、玉米秸秆青贮、杂草率为 １０％的羊草、玉米秸秆和杂草率为 ３４％的羊草间差异显著（Ｐ＜０．０５）。全株玉米青贮、玉米秸秆青贮 ７２ｈＮＤＦ降解率显著高于其他粗饲料（Ｐ＜０．０５）;而有效降解率以 ２种苜蓿较高,其次为玉米秸秆青贮与全株玉米青贮;降解率和有效降解率最低的均为杂草率为 ３４％的羊草。因此,从 ７种粗饲料在奶牛瘤胃的消化特性来看：１）美国安德森一级苜蓿营养价值最高,杂草率为 ３４％的羊草与玉米秸秆营养价值较低;２）羊草的品质受杂草率的影响;３）青贮能改善玉米秸秆的品质。     

Effect of Fructooligosaccharide on the Structure and Diversity of Rumen Bacterial Community in Dairy Cow by 16S rDNA Sequencing Technology

This experiment was aimed to study the effect of fructooligosaccharides on the structure and diversity of rumen bacterial community in dairy cows by 16S rDNA sequencing technology.Four lactating dairy cows with similar lactation stages and the same parity were randomly divided into two groups using two-phase cross design method.The cows in control group were fed with basal diet and that in test group were fed with the basal diet with 60 g/(d·head) fructooligosaccharides.The experiment was designed through 2×2 cross-over test with 21 d in each stage (14 d for pre-experiment and 7 d for test) and 14 d transitional period of cross test.The rumen fluid samples were collected at 0 (before feeding),2,4,6,9 and 12 h after feeding by cattle catheter.Each phase was collected continuously for 3 days,and the structure and diversity of rumen bacterial community were measured by 16S rDNA sequencing technology.The results of Alpha diversity indexes (Simpson,Shannon),richness indexes (Chao,Ace) and Beta diversity profile showed that the addition of fruitooligosaccharide decreased the bacterial diversity in the rumen of dairy cows.And the results of 16S rDNA sequencing showed that according to the analysis at phylum level,Bacteroidetes,Firmicutes and Proteobacteria accounted for more than 95% of the total bacterial population in cow rumen of two groups.The addition of fructooligosaccharides significantly decreased the abundance of Bacteria_NA (P < 0.05),and the abundance of Synergistetes showed an increasing trend (P=0.075).According to the analysis at genus level,fructooligosaccharides significantly increased the abundance of the Pseudomonas (P < 0.05),extremely significantly increased the abundance of Bacteroides (P < 0.01),while the abundance of Dehalobacterium significantly decreased (P < 0.05).Compared with the control group,the abundance of Ruminococcus,Butyrivibrio,Succiniclasticum and Lachnospiraceae_NA in test group was increased by 80.0%,7.5%,127.9% and 20.0%,respectively,but these differences were not significant (P > 0.05).Under the test conditions,the addition of fructooligosaccharides had a certain effect on the diversity and structure of rumen bacterial flora in dairy cows,which significantly increased the abundance of Pseudomonas which unfermented sugar,extremely significantly increased the abundance of Bacteroides which used carbohydrates as a source of fermentation,had an accelerating effect on the abundance of rumen fiber degrading bacteria.     

奶牛瘤胃中反刍兽月形单胞菌的分离鉴定

采用厌氧分离技术从奶牛瘤胃中分离出1株细菌,通过对其形态、培养特性、生理生化特性、16SrRNA基因序列测定与同源性分析等研究,确定分离菌株为反刍兽月形单胞菌（Selenomonas ruminantium）,为进一步研究其对瘤胃发酵的影响奠定了基础。     

海带粉对饲喂高精料饲粮奶牛瘤胃发酵参数和菌群结构的影响

本试验旨在探究海带粉作为饲料原料对饲喂高精料饲粮奶牛瘤胃发酵参数及菌群结构的影响。试验选用体重为(605±36)kg的健康泌乳中后期荷斯坦奶牛15头,随机分为3组,每组5头。采用随机试验设计,3组奶牛分别饲喂45%低精料饲粮、55%高精料饲粮和55%高精料+5%海带粉饲粮。试验期为35d,于试验末对晨饲前奶牛经口腔采集瘤胃液,测定其pH,氨态氮、微生物蛋白、挥发性脂肪酸浓度和菌群结构。结果显示:1)相比55%高精料饲粮,在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,瘤胃中pH显著升高(P<0.05),氨态氮和微生物蛋白的浓度显著降低(P<0.05),总挥发性脂肪酸的浓度以及挥发性脂肪酸中丁酸、异丁酸和异戊酸的比例显著增加(P<0.05)。2)在55%高精料饲粮中添加5%海带粉降低了样本独有的操作分类单元(OUT)数量,但对瘤胃细菌α多样性的影响不显著(P>0.05)。在门水平上,与44%低精料饲粮相比,55%高精料饲粮显著增加了瘤胃中放线菌门的相对丰度(P<0.05),显著降低了瘤胃中SR1_Absconditabacteria的相对丰度(P<0.05);而在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,瘤胃中拟杆菌门的相对丰度显著降低(P<0.05),瘤胃中厚壁菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),同时进一步显著增加了瘤胃中放线菌门的相对丰度(P<0.05)。在属水平上,相对于45%低精料饲粮,55%高精料饲粮显著增加了瘤胃中瘤胃球菌属2(Ruminococcus_2)和毛螺菌科NK3A20类群(Lachnospiraceae_NK3A20_group)的相对丰度(P<0.05),显著降低了瘤胃中普雷沃氏菌属1(Prevotella_1)和普雷沃氏菌科UCG-003(Prevotellaceae_UCG-003)的相对丰度(P<0.05);在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,进一步显著降低了瘤胃中Prevotella_1的相对丰度(P<0.05),并显著增加了瘤胃中Ruminococcus_2的相对丰度(P<0.05)。综上可见,在55%高精料饲粮中添加5%的海带粉可以改善饲喂高精料饲粮奶牛的瘤胃发酵环境,调整瘤胃菌群结构,对瘤胃细菌多样性的影响较小。     

茶皂素对奶牛瘤胃发酵及瘤胃微生物区系的影响

本试验旨在研究茶皂素对奶牛瘤胃发酵及瘤胃微生物区系的影响。试验选用12头健康状况良好,体重相近的荷斯坦奶牛,随机分为4组,均饲喂基础饲粮,各组分别灌服0(对照)、20、30、40 g/d茶皂素,茶皂素与水混匀灌服,进行预试期14 d,正试期35 d的饲养试验。正试期期间每隔7 d,在晨饲前1 h用口腔采样器采集瘤胃液测定瘤胃发酵指标,用实时定量PCR(qRT-PCR)法测定瘤胃微生物含量。结果表明:1)与对照组相比,茶皂素显著降低了瘤胃液p H(30、40 g/d组)、氨态氮的浓度(20、30、40 g/d组)(P0.05),但均未超过正常范围值;茶皂素显著提高了微生物蛋白(30、40 g/d组)、丙酸(20、30、40 g/d组)和丁酸浓度(20、30、40 g/d组)(P0.05),30 g/d组的微生物蛋白浓度提高了20.20%;但茶皂素对总挥发性脂肪酸和乙酸浓度的影响不显著(P0.05)。2)与对照组相比,茶皂素各组的瘤胃液原虫、溶纤维丁酸弧菌含量均显著降低(P0.05),甲烷菌、白色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、黄色瘤胃球菌、真菌含量没有显著变化(P0.05)。综上所述,补饲茶皂素改善了奶牛瘤胃发酵模式,并显著影响了奶牛瘤胃微生物区系,30 g/d的剂量对奶牛较为适宜。