瘤胃可降解淀粉和人工唾液缓冲能力对RUSITEC发酵参数、微生物区系及功能的影响

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wushaojunbaobao3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在反刍动物生产中,通常采用提高日粮淀粉水平和精料比例改善反刍动物的生产性能和饲料效率。然而,日粮淀粉水平及精料比例的增加会提高瘤胃可降解淀粉(RDS)比例,导致瘤胃中有机酸的浓度增加,并降低动物的反刍活动和唾液分泌量,瘤胃有机酸浓度增加和唾液分泌量下降均会导致瘤胃p H下降。因此,如何剖分唾液分泌量和日粮RDS水平对p H的影响是重要的科学问题。本研究采用人工瘤胃模拟(RUSITEC)系统分别研究降低人工唾液缓冲能力(Buffer Capacity,BC)及人工唾液BC和日粮RDS水平共同作用对饲料养分降解、发酵参数、乳酸产生与代谢、微生物菌群和功能的影响。试验一、人工唾液缓冲容量对人工瘤胃发酵参数和微生物区系及功能的影响。本试验在RUSITEC系统中设置两种人工唾液(标准缓冲容量,100%BC;60%缓冲容量,60%BC),每处理5个重复。研究结果表明,与100%BC处理相比,60%BC人工唾液处理显著降低了乙酸比例和乙丙比,显著增加丙酸比例,但对总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度和产量无显著影响。与100%BC处理相比,60%BC人工唾液处理显著降低了液相和固相中总纤维降解菌的相对丰度,但对淀粉降解菌总相对丰度无显著影响;60%BC处理的液相中Ruminococcus albus、Butyrivibrio fibrisolvens和Ruminococcus flavefaciens的数量显著降低,Streptococcus bovis和Selenomonas ruminantium的数量显著降低,而Genus-Prevotella数量显著升高。与100%BC相比,60%BC人工唾液处理使乳酸利用菌相对丰度显著提高,而乳酸产生菌相对丰度显著降低。在液相中,100%BC人工唾液处理的瘤胃微生物多样性显著大于60%BC,而在固相中两者无显著差异。100%BC人工唾液处理的干物质(DM)、有机物(OM)、中性洗涤纤维(NDF)和粗蛋白(CP)降解率均高于60%BC。60%BC人工唾液处理导致氨基酸和碳水化合物运输与代谢等主要功能的基因拷贝数的相对丰度显著下调。试验二、日粮RDS水平与人工唾液BC对瘤胃发酵参数及微生物、养分降解率与瘤胃功能的影响。研究采用2×2因子设计,在RUSITEC系统中设置两种人工唾液处理(标准缓冲容量,100%BC;50%缓冲容量,50%BC)和两个RDS水平(高RDS=21.86%和低RDS=13.45%),每个处理4个重复。结果表明,与100%BC相比,50%BC人工唾液处理导致发酵液NH3-H浓度和乙酸比例显著降低,丙酸比例显著增加。降低人工唾液BC导致微生物多样性显著下降,提高日粮RDS比例,瘤胃微生物多样性在50%BC人工唾液中有显著差异。提高日粮RDS比例导致3个属的微生物的相对丰度显著变化,而降低人工唾液BC引起20个属微生物的相对丰度发生显著变化。与100%BC处理相比,50%BC人工唾液显著降低了日粮DM、OM、NDF、ADF和CP降解率。与100%BC处理相比,50%BC人工唾液处理显著降低了总纤维降解菌的数量,而提高日粮RDS比例导致纤维降解菌和淀粉降解菌均显著升高。预测分析表明,50%BC人工唾液导致了13种微生物功能发生显著变化,而提高日粮RDS比例对微生物代谢功能无显著影响。上述研究结果表明,不同微生物对p H和RDS响应存在差异,其中降低人工唾液BC对瘤胃发酵,微生物多样性和微生物功能的影响要比提高日粮RDS比例的影响更大,特别是对纤维降解菌的影响。
其他文献
青藏高原生态系统脆弱且对气候变化敏感,目前正经历着快速的气候变暖和降水改变。土壤微生物是生态系统的重要组成部分,在土壤形成、凋落物分解、养分循环和植物养分供应等方面发挥着重要作用。然而,目前我们对青藏高原生态系统中土壤微生物响应气候变化方面还所知甚少。此外,土壤微生物的群落组成因地而异,且还处于季节动态变化过程中,微环境的土壤异质性、土壤温湿度和养分的季节变化往往加剧了土壤微生物响应气候变化的不确
学位
黄土是干旱、半干旱气候条件下形成的沉积物,广泛分布于我国中西部地区。随着我国“一带一路”倡议和“交通强国”等重大国家战略的实施,使得中西部黄土地区的工程项目越来越多,遇到的自重湿陷性黄土层的厚度越来越大。同时,由于湿陷性黄土具有欠压密、多孔隙、弱胶结、强湿陷性等不良工程性质,遇水浸湿时,强度大幅降低,变形突然增加,导致建筑物地基的下沉或不均匀沉降,极大地限制了工程构筑物的服役性能和生命周期。本文以
学位
禾草+白三叶(Trifolium repens)草地是云贵高原主要刈牧地之一,常因刈牧利用不当而退化。制定合理的刈牧利用方式是该类草地管理的关键。本文以云南寻甸种羊场2种(轮牧和刈割)及贵州威宁灼圃草场3种(轮牧、轮牧+放牧和连续放牧)利用方式鸭茅(Dactylis glomerata)+多年生黑麦草(Lolium perenne)+白三叶草地及天然草地为对象,研究了不同刈牧下草地植被和土壤特征及
学位
中国是世界第三冻土大国,多年冻土和季节冻土(寒区)分布面积约占国土总面积的75%。随着“一带一路”战略的深入实施,众多基础性水利工程在寒区建设运营,在周期性冻融-干湿耦合作用下,水工材料损伤加剧引起结构劣化,从而导致水利工程衰变。其中以寒区输水渠道冻胀开裂和边坡滑塌病害尤为严重,大幅削减了渠系水利用系数,极大威胁着工程服役性能及使用寿命,严重影响着国民经济健康发展和人民生活幸福指数。由此可见,揭示
学位
土壤侵蚀是全球面临的最严重的生态问题之一,也是危害各国经济和生计生产的突出负面因素。黄河源区位于青藏高原核心区域,受全球气候变化和过度放牧等因素影响,黄河源区土壤侵蚀问题一直是黄河上游生态安全的主要威胁之一,而且对中下游地区的水资源安全、农业可持续发展影响重大。因此,亟待构建适合于黄河源区域的土壤侵蚀模型,掌握黄河源区土壤侵蚀量及空间分布格局,为土壤侵蚀分区分级治理提供数据支撑。同时,精准的对土壤
学位
草原是世界第一大植被类型,在全球范围内提供重要的生态和经济价值。我国的草原面积居世界第二位,有着丰富的草地资源和极大的发展潜力。然而,粗放的草原生产活动和低效的草地管理水平阻碍了这种潜力。与农区相比,放牧为主的生产形式和历史经济文化因素导致草原牧区的生产发展受天气的影响更大,风险管理能力却更弱,因此具有更大的不确定性。传统的牲畜死亡保险能在一定程度上补偿牧民的损失,但始终存在逆向选择和道德风险等问
学位
高质量的牧草种子生产是生态恢复与高质量草地建设的物质基础。在全球气候变化背景下,大气CO2含量增加以及气温升高可不同程度的影响植物生长与繁殖。因而,研究大气CO2含量增加以及气温升高对牧草种子产量与质量的影响对于草种业发展适应全球气候变化具有积极意义。基于此,本研究以豆科牧草箭筈豌豆(Vicia sativa)为试验材料,设定对照(CK)、开花后夜间增温(FW)、全生育期夜间增温(GW)、增施CO
学位
钢渣作为一种工业固体废弃物,目前利用率较低,大部分被粗放处置。这样不仅占用了大量土地,而且对环境有潜在危害。甘肃省干旱、半干旱地区的面积占全省面积的57%,生态环境脆弱,而筑路石料大规模的开采进一步加剧生态环境的破坏。鉴于当前国家和各地方政府严格控制石料开采,导致筑路石料供应收紧。同时在国家大力推广工业固废循环利用的政策背景下,将钢渣应用于干旱与半干旱地区道路工程建设中,不仅可以解决钢渣引起的资源
学位
三江源是中国重要的生态功能区和畜牧业生产基地。但是受全球气候变化胁迫和人为因素干扰,三江源陷入草地生态系统服务功能降低、居民生活水平止步不前的窘境中。为了减少人类活动对草地的破坏,国家于2014年启动三江源生态保护和建设二期工程(下称:二期工程)。草地功能分区工作和草原生态补奖政策是二期工程的主要保护措施,分别从草地和牧民两个层面切入,实现对草地的保护。纵观现有关于三江源生态保护工程的研究,常将保
学位
泥岩是近地表分布最常见的岩石类型,在我国也有广泛分布。泥岩地区修建的高速铁路隧道,在建设或运营过程中都出现了很多仰拱底鼓病害,其往往是多种因素共同作用的结果,而泥岩的长期蠕变是导致隧道底鼓的重要原因。以某客专泥岩隧道为工程依托,通过文献调研、理论计算与数值模拟相结合的方法,总结分析了仰拱底鼓的原因、仰拱底鼓量及仰拱结构内力的计算公式。根据泥岩的蠕变特性曲线,选取Burgers模型作为蠕变本构模型,
学位