Dietary fiber in a low-protein diet during gestation affects nitrogen excretion in primiparous gilts,with possible influences from the gut microbiota

We investigated the effects of dietary fiber (DF) supplementation in normal or low crude protein (CP) diets on reproductive performance and nitrogen (N) utilization in primiparous gilts. In total, 77 Landrace × Yorkshire pregnant gilts were randomly allocated to four dietary treatments in a 2 × 2 factorial design. The groups comprised 1) equal intake of normal CP (12.82% and 0.61% total lysine), 2) low CP (LP) (10.53% and 0.61% total lysine), and 3) with or 4) without DF supplementation (cellulose, inulin, and pectin in a 34:10:1 ratio). A low-protein diet during gestation significantly reduced daily weight gain from days 91 to 110 of pregnancy (−162.5 g/d, P = 0.004). From N balance trials conducted at days 35 to 38, 65 to 68, and 95 to 98 of pregnancy, DF addition increased fecal N excretion at days 65 to 68 (+24.1%) and 95 to 98 (+13.8%) of pregnancy (P < 0.05) but reduced urinary N excretion (P < 0.05), resulting in greater N retention at each gestational stage. DF increased fecal microbial protein levels and excretion during gestation. An LP diet also reduced urinary N excretion at different gestational stages. An in vitro fermentation trial on culture media with nonprotein N urea and ammonium bicarbonate (NH₄HCO₃) as the only N sources revealed that microbiota derived from feces of gestating gilts fed the high DF diet exhibited a greater capacity to convert nonprotein N to microbial protein. Microbial fecal diversity, as measured by 16S rRNA sequencing, revealed significant changes from DF but not CP diets. Gilts fed an LP diet had a higher number of stillbirths (+0.83 per litter, P = 0.046) and a lower piglet birth weight (1.52 vs. 1.37 kg, P = 0.006), regardless of DF levels. Collectively, DF supplementation to gestation diets shifted N excretion from urine to feces in the form of microbial protein, suggesting that the microbiota had a putative role in controlling N utilization from DF. Additionally, a low-protein diet during gestation negatively affected the litter performance of gilts.     

生物节律对动物生理营养及物质消化利用调控的研究进展

生物钟是生物的计时机制,是生物体内的一种无形的“时钟”。实际上是生物体生命活动的内在节律性,是由生物体内的时间结构序列所决定,使行为、生理和新陈代谢的内部循环与外界环境周期性同步。本文就生物节律系统、生物钟的调控基因、生物钟对营养生理代谢和消化器官的调控以及其在实际生产中的应用作一综述。     

构树的营养价值及其在畜禽生产中的应用研究进展

构树含有丰富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸等多种营养物质,有抗氧化、抗菌消炎的功能。构树在畜禽养殖中的应用有助于解决我国的"人畜争粮"问题,有望成为一种具有广泛应用前景的蛋白质饲料。文章综述构树的营养成分、生物发酵技术以及在猪、家禽、反刍动物养殖中的应用研究进展。     

纤维和蛋白质对肠道健康和环境的影响

由于膳食纤维和蛋白质对肠道健康和环境都有潜在的有益或有害影响,因此,膳食纤维和蛋白质在猪肠道中的发酵是一个值得关注的问题。本文综述了近年来有关膳食纤维和蛋白质发酵对猪肠道环境的影响及其对猪粪和猪舍含氮气体和异味排放的影响,同时探讨了蛋白质发酵和相关代谢化合物的生产,与膳食纤维发酵、对肠道健康、细菌蛋白质合成和氮排泄的影响。生产上可以采用不同的营养策略来应对集约化养猪生产对环境的的负面影响,如降低日粮粗蛋白质水平减少氮排泄。总的来说,日粮纤维和蛋白质水平是影响猪肠道发酵、氮排泄和环境影响的一个有效策略。     

奶牛非饲草来源纤维营养研究进展

本文在总结分析国内外最新研究成果的基础上,对非饲草来源纤维(NFFS)对奶牛的营养作用和生理影响及其机理进行了综述,主要从NFFS部分替代饲草对奶牛生产性能、瘤胃草垫层和瘤胃发酵的影响,以及NFFS部分替代精料对饲料效率、生产性能和亚急性瘤胃酸中毒(SARA)奶牛生理的影响等方面进行论述,旨在为NFFS饲料在奶牛饲粮中的科学合理利用提供理论参考和依据。     

谷物膳食纤维对高胆固醇饮食小鼠脂质代谢及肠道菌群的影响

本研究旨在探讨谷物膳食纤维(DF)对高胆固醇饮食小鼠的脂质代谢和肠道菌群的影响。选取C57BL/6J小鼠30只,并根据体重随机分为4组,分别饲喂基础饲粮(对照,CO组,n=8)、基础饲粮+5 g/kg DF(CO+DF组,n=8)、高脂高胆固醇饲粮(HF组,n=7)及高脂高胆固醇饲粮+5 g/kg DF(HF+DF组,n=7)。试验期8周,测定各组小鼠生长性能、血清和肝脏生化指标、粪便总胆固醇(TC)、短链脂肪酸(SCFA)、相关肝脏胆固醇和胆汁酸(BA)蛋白表达及肠道菌群。结果表明:1)CO+DF组的最终体重显著低于CO组(P<0.05),与HF组相比,CO组和HF+DF组的4周和最终体重均显著降低(P<0.05),肝脏和脂肪的重量显著减少(P<0.05)。且与HF组相比,DF+HF组摄食效率显著降低(P<0.05)。2)CO+DF组血清TC、甘油三酯(TG)含量及天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)活性以及肝脏TC和TG含量显著低于CO组(P<0.05),CO组和HF+DF组显著低于HF组(P<0.05),粪便TC含量仅在HF+DF组显著低于HF组(P<0.05)。3)DF对肝脏胆固醇调节元件结合蛋白-2(SREBP-2)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)、肝脏X受体α(LXRα)、微管相关蛋白1轻链3-Ⅰ(LC3-Ⅰ)和微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)蛋白表达没有显著影响(P>0.05)。CO+DF组肝脏胆固醇7-羟化酶(Cyp7a1)的蛋白表达水平显着低于CO组(P<0.05),但HF组和HF+DF组之间没有显著差异(P>0.05)。4)HF+DF组的粪便总SCFA和丙酸盐含量显著高于HF组(P<0.05)。与相应的对照组相比,CO+DF组和HF+DF组的粪便丁酸盐含量显著增加(P<0.05)。5)在门水平上,DF组厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度减少,HF+DF组的拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度高于HF组。梭状芽孢杆菌属ⅪⅤa(ClostridiumⅪⅤ)相对丰度在CO+DF组和HF+DF组显著增加(P<0.05)。此外,与其他组相比,仅HF+DF组中阿克曼菌属(Akkermansia)相对丰度显著增加(P<0.05)。由此可见,每千克饲粮添加5 g DF可降低饲喂含脂45%饲粮小鼠的体重和肝脏脂肪含量,降低血清TC、TG含量及AST和ALT活性以及肝脏TC和TG含量,降低胆固醇合成相关蛋白Cyp7a1的表达水平,提高总SCFA含量及肠道有益菌群和优势菌群相对丰度。     

不同来源纤维饲粮对福建黄兔表观消化率、十二指肠组织形态及盲肠纤维消化酶活性的影响

本试验旨在研究不同来源纤维饲粮对福建黄兔表观消化率、十二指肠组织形态及盲肠纤维消化酶活性的影响。试验选用200只健康、体重接近的断奶福建黄兔,随机分为4组,每组5个重复,每个重复10只。4组分别饲喂由添加比例为25%的苜蓿草粉、甜菜渣、燕麦草、大麦糠为纤维饲料原料配制而成的饲粮。试验期为60 d,于试验第54天以全收粪法进行消化试验,屠宰后测定十二指肠绒毛高度、隐窝深度及二者比值,盲肠纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶活性。结果表明：①苜蓿草粉与甜菜渣组的中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、不溶性纤维（IDF）、可溶性纤维（SDF）的消化率均极显著高于大麦糠与燕麦草组（P<0.01）。其中,甜菜渣组不溶性纤维、可溶性纤维的消化率最高,与苜蓿草粉组差异显著（P<0.05）。②苜蓿草粉与甜菜渣组的绒毛高度极显著高于大麦糠组（P<0.01）,但显著低于燕麦草组（P<0.05）,隐窝深度显著低于大麦糠和燕麦草组（P<0.05）,其中甜菜渣组隐窝深度最低。甜菜渣组的绒毛高度/隐窝深度（V/C）最高,极显著高于其他组（P<0.01）。③苜蓿草粉与甜菜渣组盲肠3种纤维消化酶活性均极显著高于大麦糠和燕麦草组（P<0.01）,其中甜菜渣组的3种酶活均极显著高于苜蓿草粉组（P<0.01）。综上所述,对比4种纤维饲粮,在饲粮配方中添加25%的甜菜渣能提高肉兔的表观消化率与盲肠纤维消化酶活性,并能改善十二指肠组织形态。     

乳酸菌噬菌体的分离及生物学特性鉴定

为了解乳酸菌噬菌体的生物学特性,并为制定乳酸菌发酵生产过程中噬菌体污染的防控措施提供试验数据和参考,本研究通过斑点试验和双层琼脂平板法,以干酪乳杆菌（L. casei） ATCC 393、戊糖乳杆菌（L. pentosus） KLDS 1.0413、短小乳杆菌（L. brevis） ATCC 367为指示菌从乳制品、泡菜样品中分离乳酸菌噬菌体,通过透射电镜观察噬菌体形态,噬菌体基因组限制性内切酶作用分析其包装机制,并进行宿主范围和一步生长曲线的测定,SDS-PAGE分析噬菌体结构蛋白,对获得的噬菌体进行生物学特性鉴定。结果显示,分离获得3株烈性乳酸菌噬菌体,依次命名为Lc、Lpen和Lbre。电镜结果显示,噬菌体Lc、Lpen均由多面体头部和非收缩性尾部组成,而噬菌体Lbre由多面体头部和收缩性尾部组成。根据形态学分析,Lc和Lpen属于长尾噬菌体科（Siphoviridae）,B1类,Lbre属于肌尾噬菌体科（Myoviridae）,A1类。噬菌体基因组经限制性内切酶作用后,核酸电泳结果显示,噬菌体Lc、Lpen基因组均为异质平末端,其包装机制属满头包装,即pac-型,而Lbre含有黏性末端,其包装机制属于cos-型。宿主范围测定结果显示,噬菌体Lc、Lbre对宿主专一,而Lpen宿主谱较广。一步生长曲线显示,噬菌体Lc、Lpen和Lbre潜伏期分别为60、45和150 min,裂解期分别为45、90和105 min,裂解量分别为47、24和30 PFU/cell。SDS-PAGE分析显示,噬菌体Lc结构蛋白有7个,主要结构蛋白分子质量约为50 ku;噬菌体Lpen和Lbre结构蛋白均有5个,主要结构蛋白分子质量分别约为55和50 ku。综上,本研究分离获得3株乳酸菌烈性噬菌体,并对其主要生物学特性进行鉴定,对了解乳酸菌噬菌体及后续乳酸菌噬菌体污染的防治提供了试验数据和理论依据。     

噬菌体Bp7尾丝蛋白gp37的原核表达与鉴定

为了研究噬菌体尾丝蛋白gp37在识别宿主菌大肠埃希菌K12过程中的作用,PCR扩增获得gp37基因C端1 161bp序列,以EGFP为荧光标签,构建重组表达质粒pET-28a-EGFP-gp37,在大肠埃希菌BL21(DE3)中IPTG诱导表达重组蛋白EGFP-gp37,亲和层析纯化蛋白。SDS-PAGE及Western blot检测结果表明,重组蛋白EGFP-gp37在大肠埃希菌BL21(DE3)为可溶性表达,表达量占菌体总蛋白量的23%。EGFP-gp37融合蛋白与大肠埃希菌K12相互作用,激光共聚焦显微镜检测结果显示,尾丝蛋白gp37能够吸附到宿主菌K12表面,表明尾丝蛋白gp37参与宿主菌受体的识别和吸附过程。     

紫花苜蓿根腐新病原-厚垣镰孢菌生物学特性研究

针对紫花苜蓿根腐致病菌厚垣镰孢菌(Fusarium chlamydosporum)在不同温度、光照、p H和多种碳氮源条件下的生物学特性,采用菌饼法进行了测定,并对不同碳氮源下菌落产色素情况进行了连续观察。结果表明:该病原菌在5~40℃均可生长,最适温度为25℃;当p H 4.0~12.0时均能生长,最适宜p H为7.0;全黑暗条件有利于菌丝生长,菌丝生长最适碳源、氮源分别为山梨醇和蛋白胨,碳源氯醛糖及除蛋白胨以外8种氮源均不利于菌丝的生长。含不同碳氮源培养基可诱导菌丝产生不同色素,且颜色变化差异大,在不同的生长阶段,色素颜色也会发生变化。