单宁酸对肉牛瘤胃发酵、微生物区系、甲烷排放及氮排泄的调控规律

本论文以肉牛为研究对象,通过以下三个部分研究了 TA对肉牛瘤胃发酵、瘤胃微生物区系、日粮N利用、营养物质消化率和血液生化指标的调控规律,以及TA在肉牛瘤胃内的代谢规律,探讨了 TA对肉牛日粮N利用和排放的作用机制。1.单宁酸对肉牛瘤胃发酵、甲烷排放及瘤胃微生物区系的影响本试验选用4头初始平均BW为376 ± 9.0 kg安装永久性瘤胃瘘管的西门塔尔牛作为试验动物,基础日粮由青贮玉米和精料混合料组成,采用4×4拉丁方试验设计,每期15 d,其中预饲期12 d,采样期3d。分别在日粮中添加0、6.5、13.0和26.0 gTA/kg DM作为试验处理,研究TA对肉牛瘤胃发酵、CH4排放以及瘤胃微生物区系的影响。结果表明:日粮中添加TA对4头试验肉牛瘤胃pH值无显著影响(P>0.05);添加13.0和26.0 g TA/kg DM均显著降低NH3-N的浓度(P<0.05);添加TA使瘤胃总VFA浓度具有下降趋势(P = 0.066);显著降低了瘤胃液的异戊酸摩尔比例、戊酸摩尔比例和乙酸/丙酸比值,显著提高了丙酸的摩尔比例(P<0.05);添加6.5、13.0和26.0 g TA/kg DM均显著降低CH4的日排放量、单位DMI、单位可消化DMI、单位可消化OM采食量和单位可消化NDF采食量的CH4排放量(P<0.05);日粮中添加26.0 g TA/kg DM显著降低了产甲烷菌、原虫和白色瘤胃球菌的相对丰度(P<0.05);对瘤胃真菌黄色瘤胃球菌、反刍月形单胞菌、嗜淀粉瘤胃杆菌、牛链球菌、普雷沃氏菌属、产琥珀酸丝状杆菌和溶纤维丁酸弧菌的相对丰度无影响(P>0.05)。2.单宁酸对肉牛营养物质消化率、氮代谢及血浆生化指标的影响本试验选用4头初始平均BW为376 ± 9.0 kg安装永久性瘤胃瘘管的西门塔尔牛作为试验动物,基础日粮由青贮玉米和精料混合料组成,采用4×4拉丁方试验设计,每期15 d,其中预饲期12 d,采样期3d。分别在日粮中添加0、6.5、13.0和26.0 g TA/kg DM作为试验处理,研究TA对肉牛瘤胃营养物质消化率、N代谢及血浆生化指标的影响。结果表明:日粮中添加TA显著降低了 DM、OM和CP的表观消化率(P<0.05),对EE、NDF和ADF的表观消化率无影响(P>0.05);日粮添加TA显著提高了粪N排出量(P<0.05),显著降低了尿N排出量(P<0.05),对N总排放量和N沉积无显著影响(P>0.05);尿中马尿酸和尿囊素的含量显著升高,然而尿中尿素含量显著降低(P<0.05),总嘌呤衍生物含量显著增加(P<0.05);根据尿液中嘌呤衍生物估测动物微生物蛋白合成量,发现微生物蛋白质合成量显著增加(P<0.05);从尿液中含N化合物N克数占尿液总N克数的比值来看,尿中马尿酸、尿囊素、尿酸和肌酐的相对含量显著升高,而尿中尿素相对含量显著降低(P＜0.05);在肉牛日粮中添加6.5、13.0和26.0 g/kg DM的TA显著升高血浆中总抗氧化能力(P＜0.05),显著降低了血浆尿素N含量(P＜0.05),对血浆总蛋白、白蛋白、葡萄糖、甘油三脂、总胆固醇、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶无显著影响(P＞0.05)。肉牛尿液中马尿酸排放量(g)与日粮中单宁酸添加量(g)存在显著的线性正相关:回归方程为Y = 0.008X +17.116(R2 = 0.501,n=16,P = 0.002)。单宁酸添加量(g)与尿液中间苯二酚和焦桔酸排放量(g)均呈二次曲线关系,回归方程式分别为:Y = 0.124 + 0.034X-0.0001X2(R2 = 0.741,n = 16,P<0.001);Y = 0.020 +0.011X-0.0001X2(R2 = 0.715,n=16,P<0.001)。3.单宁酸在瘤胃中的代谢及在尿液中的排放选用4只装有永久性瘤胃瘘管的初始BW为503 ± 15 kg的西门塔尔牛,采用自身对照设计,饲喂由青贮玉米和精料组成的基础日粮。分别在对照期日粮中添加在日粮中添加10.0 g和20.0 g TA/kg DM。每个试验期17 d,其中预饲期12 d,采样期5 d。分别在预饲期的第1 d、3 d、5 d、7 d和9 d及采样期的第1 d早晨饲喂后2 h、4 h、6 h、8 h、12 h和24 h六个时间点采集瘤胃液。在采样期内采用全收尿法连续5天24 h收集牛的尿液。结果表明:在对照组肉牛的瘤胃液中未检测到TA及其代谢产物焦桔酸、没食子酸和间苯二酚。日粮添加10和20 g TA/kg DM的试验牛瘤胃液中焦桔酸浓度24 h内变化范围分别在303.67 ± 21.50-428.70 ± 22.03 μg/mL和345.55 ±27.74-525.71 ± 50.62 μg/mL之间;瘤胃液中没食子酸浓度24 h内变化范围分别在1.79 ± 0.41-4.77 ±0.18 μg/mL和2.52 ± 1.32-6.29 ± 0.49 μg/mL之间;瘤胃液中间苯二酚浓度24 h内变化范围分别在 3.71 ± 0.97-14.38 ± 2.18 μg/mL 和 4.82 ± 1.18-16.36 ± 4.93 μg/mL 之间;处理组肉牛尿液中焦倍酸和间苯二酚的未检测到;从肉牛5d平均排放焦棓酸和间苯二酚的数量来看,日粮中添加20 g TA/kgDM的试验组要显著高于添加10 gTA/kg DM的试验组。综上所述,在日粮中添加26.0gTA/kgDM降低瘤胃乙酸/丙酸比值和甲烷产量,使瘤胃液中产甲烷菌、原虫和白色瘤胃球菌的相对丰度显著下降;同时,也降低了 DM、OM和CP的表观消化率。在日粮中添加13.0 gTA/kg DM提高了粪中N的含量,降低尿中N的含量,对N沉积无影响,提高了尿液中的马尿酸含量。从肉牛5d平均排放焦棓酸和间苯二酚的数量来看,日粮中添加20 g TA/kg DM的试验组要显著高于添加10 g TA/kg DM的试验组。