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酵母培养物(yeast culture,YC)应用在动物中表现出了明显的促生长作用,但是由于酵母培养物的组成成分极其复杂,同时酵母培养物中影响瘤胃发酵的功能性物质尚不清楚,导致其作用机理尚不明确,这在一定程度上限制了酵母培养物的科学应用。本研究旨在通过酵母培养物对于瘤胃体外发酵效果及其对绵羊生长性能的探究,初步确定酵母培养物中的有效代谢物质的组成,为快速、高效地优化酵母培养物产品的工艺以及探究酵母培养物的机理提供理论基础,对于阐明酵母培养物的营养与保健作用机制具有重要意义。试验一:酵母培养物调节绵羊瘤胃功能有效物的筛选本章探究了差异酵母培养物对绵羊瘤胃体外发酵的影响,差异酵母培养物的成功构建为寻找酵母培养物中的功效物质提供原料。通过多项指标综合指数(MFAEI)与对瘤胃发酵起正向调控作用的酵母培养物成分建立一元回归方程,初步确定酵母培养物中正向调控瘤胃发酵的功效物质。在生产过程中,制备了4种差异的酵母培养物(产品A、产品B、产品C、产品D)。采用单因素试验设计,试验分为5个处理组,每组5个重复,即只含有培养底物的对照组、在培养底物的基础上添加4个差异的酵母培养物组(A组、B组、C组、D组),在体外培养3、6、12和24h后,测定瘤胃发酵参数。结果表明差异YC对瘤胃体外发酵各个时间点的p H和干物质降解率没有显著影响(P>0.05),但与对照组相比,A、B、C、D组干物质降解率分别提高了4.5%、7.66%、6.73%和3.41%。在瘤胃体外培养3h和24h时,A组和D组发酵液中NH3-N浓度显著高于对照组(P<0.05)。在体外培养6h时,B组和C组微生物蛋白(microprotein,MCP)浓度显著高于对照组(P<0.05)。在瘤胃体外培养3h时,A组和B组总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acids,TVFA)浓度显著高于对照组(P<0.05),其他各处理组间差异不显著(P>0.05),在体外培养6h时,B组TVFA浓度显著高于对照组(P<0.05)。在体外培养12和24h时,各组间TVFA没有显著差异(P>0.05)。根据不同处理组间的极差和标准误可以看出在体外培养6h时,不同YC处理组间的MFAEI变异程度大于体外培养3h、12h和24h的MFAEI变异程度。根据Pearson相关性结果,确定YC中促进瘤胃发酵的功效物质为:Propanoic acid,Oxalic acid,D-Lyxose,5-Hydroxytryptophan,3-a-Mannobiose,D-(+)-Turanose。YC中主要功能性物质(x)分别与瘤胃发酵6h的MFAEI值(y)建立最佳的一元回归模型y=f(xi),选择拟合后R~2最高,且P<0.05的回归方程作为每种代谢物与MFAEI的最终方程。根据y=max,求x值,即MFAEI最大时,确定6种功效物质在YC中的最适含量:x1=0.77%,x2=0.66%,x3=0.82%,x4=0.40%,x5=0.63%,x6=3.36%。此外,根据不同YC处理组6h的MFAEI,确定B组酵母培养物对瘤胃发酵影响最大,即选择产品B进行后续试验。试验二:酵母培养物调节绵羊瘤胃功能的有效物组的体外验证本章通过探究不同添加剂量的配伍产品对绵羊瘤胃体外发酵效果的影响,确定配伍产品是否对瘤胃发酵起到正向作用,从而验证配伍产品的有效性。采用单因素试验设计,试验分为5个处理组,每组5个重复,即无任何添加剂的对照组、YC组(产品B添加量0.625‰)和三个不同添加量的配伍组(0.005‰、0.025‰、0.05‰),测定在体外培养6h时的瘤胃发酵参数及瘤胃微生物菌群的多样性及代谢物组。将功能性物质应用化学纯品配制成配伍产品,则配伍比例为:Propanoic acid:Oxalic acid:D-Lyxose:5-Hydroxytryptophan:3-a-Mannobiose:D-(+)-Turanose=9.90:11.56:12.34:5.97:9.52:50.71。结果表明:YC组NH3-N浓度显著高于其他各处理组(P<0.05);配伍Ⅰ组发酵液中MCP浓度显著高于对照组(P<0.05)。与对照组相比,只有配伍Ⅲ组乙酸和丙酸浓度显著升高(P<0.05),其余各组乙酸和丙酸浓度与对照组相比没有显著差异(P>0.05)。配伍Ⅱ组和配伍Ⅲ组异丁酸浓度显著高于对照组(P<0.05)。与对照组相比,底物中添加YC和配伍产品后均增加了TVFA的浓度,且配伍Ⅰ组和Ⅲ组TVFA浓度显著高于对照组(P<0.05)。根据MFAEI可以看出,随着配伍产品添加量的增加,对瘤胃发酵的影响逐渐增大,即配伍Ⅲ组>配伍Ⅱ组>配伍Ⅰ组。在瘤胃体外培养时,YC组和配伍组瘤胃体外发酵液中Faith_pd指数显著低于对照组(P<0.05),YC组和配伍组发酵液中Bacteroidetes相对丰富度著高于对照组(P<0.05),但YC组和配伍组Firmicutes、Synergistetes、TM7和Firmicutes/Bacteroidetes显著低于对照组(P<0.05)。YC组和配伍组使体外发酵液中微生物的代谢发生了明显的改变,均显著提高了瘤胃发酵液中腺苷酸、甲基丙二酸和甲基丁二酸的浓度(P<0.05)。试验三:酵母培养物调节绵羊瘤胃功能的有效物组对绵羊生长性能、血液指标、瘤胃发酵及代谢物组的影响通过动物试验,探究酵母培养物和配伍产品对于绵羊生长性能、可消化营养物质摄入、血液指标及瘤胃微生物及代谢物组的影响,进一步验证配伍产品的功效性。采用单因素试验设计,选取选取30只体况良好的绵羊,根据体重将近原则随机分为3个处理组,即对照组、YC组(添加量0.625‰)、纯品配伍组(添加量:0.037‰),每组10个重复,每个重复1只羊,试验期60天。测定绵羊生长性能、屠宰性能、血液指标及瘤胃微生物和代谢物组。试验结果表明:YC组和配伍组平均日增重与对照组相比均提高了8.15%(P>0.05)。配伍组显著提高了绵羊屠宰率,同时显著降低了绵羊的胴体脂肪含量值(P<0.05)。与对照组相比,YC组和配伍组对于可消化干物质的平均每日摄入量均出现升高趋势,且比对照组分别提高了2.85%和7.40%。YC组和配伍组绵羊可消化粗蛋白的平均每日摄入量均高于对照组(P=0.066)。配伍组对于可消化脂肪的平均每日摄入量高于对照组和YC组(P<0.05)。YC组和配伍组比对照组平均每天分别多摄入59g和36g可消化淀粉(P=0.055)。在试验第30天时,配伍组绵羊血清中生长激素(growth hormone,GH)、皮质醇和胰岛素(insulin,INS)水平均显著高于对照组和YC组(P<0.05),在试验60天时,YC组和配伍组绵羊血清中GH浓度显著高于对照组(P<0.05),配伍组血清皮质醇和INS浓度显著高于对照组(P<0.05),各组间的瘦素(leptin,LEP)浓度差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,YC组和配伍组增加了瘤胃中VFA浓度,且配伍组达到显著差异(P<0.05)。YC组增加了瘤胃中拟杆菌门的丰富度,但配伍组降低了拟杆菌门的丰富度,配伍组提高了瘤胃中Firmicutes/Bacteroidetes比值。与对照组相比,YC组和配伍组中含量均升高的差异代谢物为:L-谷氨酸(L-Glutamic acid)、甲烷(Silanol)、硬脂酸(Stearic acid)、棕榈酸(Palmitic Acid)、乳酸(Lactic Acid)、L-天门冬氨酸(L-Aspartic acid)、苯乙酸(Benzeneacetic acid)、L-丙氨酸(L-Alanine)、2-甲基丁酸(2-Methylbutanoic acid)、尿嘧啶(Uracil)、己酸(Hexanoic acid)和嘌呤(purine)。YC和配伍产品增加了瘤胃中代谢物在基酸代谢和碳水化合物代谢通路的富集。本研究通过瘤胃体外培养试验和动物试验,初步证实了酵母培养物和筛选的功效物质对于动物生长性能、屠宰性能以及瘤胃的发酵以及微生物的代谢活动均有一定的正向调控作用。