反芻家畜瘤胃微生物蛋白質合成的日糧影響

反芻家畜瘤胃微生物蛋白質合成的日糧影響

反芻動物腫瘤胃微生物的合成（或生成）取決于腫瘤胃可用于能量和氮的來源。當氮源充足時，微生物的產生量與腫瘤表面上的有機消化（flm）有關。微生物能量利用率的平均值為27.32g微生物氮和kgfom，但變化非常大，主要受到食物的影響。測定離開瘤胃進入真胃或十二指腸的微生物蛋白質,目前多使用標記物的方法,常用的標記物有核糖核酸(RNA),2,6-二氨基庚二酸(DiaminopimelicAcid,縮寫DAPA),嘌呤衍生物,氨基乙膦酸(AminoethylphenicAcid縮寫為AEP),同位素技術35S,15N,32P,其中以RNA和DAPA為普遍使用。1材料和方法1.1精料添加量的確定5頭分別裝有瘤胃和真胃瘺管的綿羊,體重為37.5～41.2kg,手術后15d開始實驗,用不完全拉丁方設計飼喂7種不同處理的日糧,日糧中精料組成見表1。每隔8h(7:00,15:00,23:00)飼喂一次,自由飲水,每次飼喂200g精料和200g干草(東北羊草),每期實驗為15d。適應8d后,改喂帶食糜標記物的精料(PEG,Cr2O3分別占精料的1%和0.5%)。第12～13d(從早上飼喂前開始)每隔2h連續(xù)48h真胃收集食糜樣品,樣品置于低溫冰箱保存以備分析。第14～15d在飼喂前和飼喂后4h(一天二次)對瘤胃內容物和瘤胃液進行采樣。瘤胃微生物的分離、瘤胃微生物和真胃食糜中的RNA及DAPA的分析方法見文獻,真胃食糜標記物的測定和食糜的計算見文獻。1.2微生物蛋白質氮合成的效率計算①真胃食糜中微生物蛋白氮量的計算:每天食糜中微生物氮量(M-N)(g)=[總食糜量(kgDM·d-1)×瘤胃細菌N(g/kgDM)×真胃食糜微生物標記物含氮(g/kgDM)]/瘤胃細菌標記物氮量(g/kgDM)②瘤胃微生物蛋白質氮合成效率的計算:瘤胃表觀可發(fā)酵有機物(FOM)=進食有機物-真胃食糜有機物量瘤胃表觀可發(fā)酵碳水化合物(FCHO)=進食碳水化合物-真胃食糜碳水化合物日糧降解氮(RDN)轉化微生物蛋白質氮(M-N))的效率=M-N(g·d-1)/RDN(g·d-1)微生物蛋白氮合成的能量利用效率=M-N(g·d-1)/FOM(kg·d-1)或M=N(g·d-1)/FCHO)(kg·d-1)日糧非降解氮(UDN)=總非氨態(tài)氮(TNAN)—微生物氮(M-N)(內源氮包括在UDN)2結果2.1最大周張量法確定微生物氮合成量的方法,用rna作標記物進行檢測RNA作微生物蛋白質氮合成標記物測定微生物蛋白質氮產量時,7種日糧每天到達真胃的微生物蛋白質氮為:豆餅組11.49g,芝麻粕組9.79g,大豆粕組10.03g,花生粕組9.94g,處理豆餅組10.07g,黃豆粉組11.65g,對照組10.46g;而相應用DAPA作微生物標記物的測定值為:11.48g,9.83g,9.60g,9.89g,10.24g,11.10g,10.40g(表2)。從表2可看出,用RNA作標記物測定微生物氮合成量的變異系數較用DAPA作標記物測定的小,RNA作標記物的測定值相對比DAPA作標記物的測定值穩(wěn)定,從計算日糧非降解氮的變異系數來看,用RNA作標記物測定微生物氮計算非降解氮時,變異系數除處理豆餅組的大于5.00%外,其余均小于5.00%;用DAPA作標記物測定微生物氮時,各組的變異系數見表2。2.2dapa和fcho①瘤胃微生物蛋白質合成的能量利用效率用RNA作瘤胃微生物標記物測定瘤胃微生物蛋白質氮合成時,微生物氮合成效率分別為26.96gN·(kgFOM)-1,27.26gN·(kgF-CHO)-1,變異系數分別為10.28%,8.52%。用DAPA相應的值為26.90gN·(kgFOM)-1,26.96gN·(kgFCHO)-1,其變異系數分別為10.7%,9.40%(表3)。從表2,3中看出,用RNA作測定瘤胃微生物蛋白質氮合成的標記物比用DAPA方法變異小,即用RNA較DAPA方法穩(wěn)定,鑒于這一原因,在下面計算降解氮利用效率時,微生物氮的合成量是用RNA作標記物測定的。②瘤胃中日糧蛋白質降解氮轉化為微生物氮的利用效率日糧蛋白質降解氮被瘤胃微生物利用合成瘤胃微生物蛋白質氮的效率是0.81,變化范圍是0.67～1.03。表4是各實驗組和對照組的平均值。3國際公策對微生物氮合成的影響用RNA和DAPA作瘤胃微生物標記物所測定的瘤胃微生物蛋白質氮的能量合成效率結果相似,分別為27.4g和26.9gM-N/kgFOM,這與其他研究學者報道的結果有很大的不同。普遍認為用RNA微生物標記物方法估測瘤胃微生物時測定值較高,但Stokes等的研究表明DAPA的估測值比RNA的值高。在對比各種不同標記物時,認為DAPA方法比RNA、35S方法的測定值要低,而Laugher和Young則報道DAPA與35S的測定值相似。DAPA低估了微生物氮的作用,因為瘤胃的纖毛蟲不含DAPA,對于纖毛蟲氮在反芻動物小腸的作用(即占小腸或真胃中總氮的比例),各種報道均不一致,Meyer等報道占總微生物氮的13%～57%,而Ling和Buttery從食糜總微生物非氨態(tài)氮(35S、RNA方法測定)和細菌氮(DAPA方法測定)的差異計算纖毛蟲氮,結果分別為占微生物氮的14%,13%～17%,但Weller和Pilgrin用15N測定時纖毛蟲氮的2%。用RNA作瘤胃微生物標記物的方法測定食糜微生物可包括纖毛蟲氮,而用DAPA作標記物的方法測定則不包括。DAPA是廣泛使用的標記物,但不同細菌種屬的DAPA含量變異較大,而RNA-N與總細菌氮比值變異較小,Ling和Buttery指出細菌的DAPA含量的變異系數為27%,而我們的結果變異較低,這可能是由于瘤胃微生物的采樣不同,瘤胃內容物的RNA和DAPA與總氮的比值比瘤胃液的細菌比值小;同時我們的研究是精料型日糧,對于精料型日糧纖毛蟲數量較少,革蘭氏陽性的細菌種屬偏高(尤其是附著于飼料顆粒上的),使RNA和DAPA含量偏低。瘤胃細菌自身分解(尤其當外流速度小于細菌的繁殖速率時),纖毛蟲對細菌的吞噬,使細菌的細胞壁游離存在于瘤胃,Nikolic和Jovanic指出瘤胃食糜樣品中的DAPA-N與細菌的RNA-N與細菌氮比值比分離的瘤胃細菌有較高值,這些游離的細胞壁進入真胃使DAPA的測定值偏高,此外RNA的方法也較少考慮纖毛蟲的作用,因為測定微生物氮是使用瘤胃細菌的RNA-N與細菌氮的比值,而纖毛蟲的RNA-N與纖毛蟲氮比值較細菌的RNA-N與細菌氮比值低,所有這些原因可能會造成DAPA和RNA方法測定微生物氮合成時結果相似,但在測定微生物氮量時,RNA方法的變異系數比DAPA方法的變異系數小,使用RNA方法測定非降解日糧蛋白質氮的結果也