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近年来,我国奶牛酮病的发病率逐年攀升,并会引发其他围产期生产疾病,给国内奶牛养殖业造成严重的经济损失。酮病是一种能量代谢障碍性疾病,其发生原理是奶牛产后饲料摄入量无法满足高产奶量需要的营养量,引发体内脂肪大量动员,产生大量酮体进入血液,从而引发酮病。本研究的目的是研究和鉴定临床酮病、亚临床酮病以及健康奶牛瘤胃微生物之间的多样性以及差异分析,同时通过体外模拟发酵试验,研究副地衣芽孢杆菌对奶牛瘤胃体外发酵特性的影响,为其在生产实践中的科学应用提供理论依据。本研究第一部分试验分为三组,分别为临床酮病组、亚临床酮病组、健康组,每组9头牛,采集瘤胃液样本,采用16s rRNA高通量测序技术对奶牛瘤胃液样本进行检测。结果表明:在瘤胃液样本中,共鉴定出19个门,丰度大于1%的优势类群为拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、纤维菌门、螺旋菌门和软毛杆菌门;在属水平上,瘤胃液样本共检出142个属。临床酮病组(CR)、亚临床酮病组(SR)和健康组(NR)在物种丰富度和物种均匀度上均存在显著差异(p<0.05)。CR和SR样本的丰富度和物种均匀度均高于NR样本。我们通过Beta多样性分析、聚类分析,得出临床酮病组和健康组瘤胃微生物群组之间有显著差异(p<0.05)。CR、SR、NR样本中的细菌在门、纲、目、科、属和种的水平上均存在显著差异。在门水平上,CR、SR和NR组中各自有很少的一部分细菌未被分类,他们之间相比差异不显著(p>0.05)。与健康组瘤胃液样本相比,临床酮病组在厚壁菌门、变形菌门、软毛杆菌门、疣状芽胞杆菌门和豆状芽胞杆菌门的数量上显著丰富(p<0.05),其余各门的相对丰度在两组之间无显著差异。在属水平上,CR、SR、NR中的类群丰度也存在差异。样本中未分类属的相对丰度(p>0.05)为40.9%,然后对瘤胃液样本中比例大于或等于0.1%的属进行分析。与NR组相比,CR组变形杆菌门中的琥珀酸弧菌科(Succinivibrionaceae)(p=0.044)、RF32(p=0.022)和琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)(p=0.028)均显著减少。CR组厚壁菌门中的瘤胃球菌(Rumenococcaceae)(p=0.009)、克里斯氏菌(Christensenellaceae)(p=0.005)、莫氏菌属(Mogibacteriaceae)(p=0.006);拟杆菌门中的BS11(p=0.012)、RF16(p=0.000)和软毛杆菌门中的厌氧菌属(Anaeroplasma)(p=0.005)与NR组相比显著增加。此外,我们观察到,在CR组和NR组中,厚壁菌门中的梭状芽胞杆菌属(Clostridiales)(p=0.078)、粪球菌属(Coprococcus)(p=0.071)、Shuttleworthia属(p=0.093)、假丁酸弧菌属(Pseudobutyrivibrio)(p=0.058)、Clostridiaceae属(p=0.067)、厌氧菌属(Anaerostipes)(p=0.086)和疣状芽胞杆菌门中RFP12(p=0.057)相比差异不显著但有趋势。结论:临床酮病奶牛和健康奶牛之间存在着显著的细菌差异,这主要体现在一些特殊细菌的相对丰度上,而在亚临床酮病奶牛中没有发现这些差异。第二部分体外模拟瘤胃发酵试验采用单因素试验设计,试验分为4组,分别为Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组,发酵底物为奶牛全混合日粮(TMR),每组发酵72h。Ⅰ为对照组,不添加副地衣芽孢杆菌,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为试验组,分别加入0.02ml、0.2ml、2ml的副地衣芽孢杆菌菌液,其中活菌数分别为108、109、1010。每组3个重复,每个瓶中放3个尼龙袋,每个尼龙袋放2g发酵底物。分别在发酵6、12、24、36、48、60、72 h取一个发酵瓶测定瓶内发酵液p H值、氨态氮(NH3-N)浓度、菌体蛋白(BCP)浓度、挥发性脂肪酸(VFA)浓度、DM降解率,研究副地衣芽孢杆菌对模拟瘤胃体外发酵特性的影响。结果表明:发酵试验过程中,试验组各组p H变化趋势一致,在各个时间段均与对照组相比差异极显著(p<0.01),试验组Ⅱ和试验组Ⅳ在6h和24h的时候相比差异显著(p<0.05),而试验组Ⅱ与Ⅲ、Ⅲ与Ⅳ的p H值相比差异均不显著;试验组各组的氨态氮(NH3-N)浓度变化趋势是相同的,试验组在各时间点均高于对照组且差异极显著(p<0.01),而试验组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间NH3-N浓度差异趋于显著(p<0.1);试验组各组在各时间点BCP浓度均明显高于对照组(p<0.01),试验组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间各个时间段差异均不显著(p>0.05);试验组各组总挥发性脂肪酸浓度(TVFA)在各时间点与对照组相比均差异极显著(p<0.01),在发酵12 h时,试验组Ⅱ与试验组Ⅳ相比差异显著(p<0.05),在发酵36 h时,试验组Ⅳ与对照组和试验组Ⅱ、Ⅲ相比差异均极显著(p<0.01),其他时间段,试验组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间均差异不显著;在体外发酵24 h到48 h之间,试验组干物质(DM)降解率与对照组相比差异均不显著,其他时间差异极显著(p<0.01),在体外发酵72 h后,试验组Ⅲ与对照组相比差异极显著(p<0.01),而试验组Ⅱ、试验组Ⅳ与对照组的差异不显著(p>0.05)。结论:添加副地衣芽孢杆菌能够改善瘤胃体外发酵功能。