不同方法处理稻秸对瘤胃降解及其体外甲烷产生量的影响

【摘要】：稻秸型畜牧业发展和畜产品质量提高很大程度上取决于稻秸的品质。稻秸经过加工处理形成产品有利于其营养成分的保持和改善,从而能使稻秸更好地被反刍动物利用。目前,国内外对水稻稻秸的研究主要是评定加工后稻秸类饲料的营养品质,而有关各种处理后稻秸氮和碳水化合物间的瘤胃降解特性间关系和甲烷产生量的调节机理的研究未见报道。基于此,本试验以稻秸为试验原料,应用青贮、氨化和碱化加工方法对其进行处理,来研究三种处理方法对稻秸的营养成分、瘤胃降解特性、体外甲烷产生量及瘤胃微生物区系的影响。研究结果如下： 试验一：不同处理稻秸营养成分及瘤胃降解特性的影响 经不同加工处理稻秸的DM、CP、NDF、ADF和NFC含量存在很大的差异。DM含量从高到低依次为干稻秸、碱化稻秸、氨化稻秸和青贮稻秸；CP含量最高为氨化稻秸,其次是青贮稻秸；干稻秸含NDF显著高于青贮稻秸、氨化稻秸和碱化稻秸(P0.05)；碱化稻秸含ADF显著高于干稻秸、青贮稻秸和氨化稻秸(P0.05)；碱化稻秸和青贮稻秸的NFC显著高于氨化稻秸与干稻秸(P0.05)。各种处理稻秸的氮与有机物之比(N/OM)和氮与碳水化合物(N/CHO)最高的为氨化稻秸,其次为青贮稻秸。 青贮稻秸和氨化稻秸OM快速降解部分a值显著高于干稻秸和碱化稻秸(P0.05),碱化稻秸OM慢速降解部分b值最高,碱化稻秸OM有效降解率(EDoM)显著高于其它三组(P0.05)。氨化稻秸CP快速降解部分a值为32.50%,显著高于其他三组(P0.05),CP有效降解率(EDCP)从高到低次为氨化稻秸、青贮稻秸、碱化稻秸和干稻秸。青贮稻秸NDF快速降解部分a值显著高于其它三种处理稻秸(P0.05),碱化稻秸NDF慢速降解部分b值和有效降解率(EDNDF)显著高于青贮稻秸和干稻秸(P0.05)。青贮稻秸NFC快速降解部分a值显著高于其它三种稻秸(P0.05), NDF有效降解率(EDNFC)由高到低依次为碱化稻秸、青贮稻秸、氨化稻秸和干稻秸。氨化稻秸瘤胃氮有效降解率与有机物有效降解率之比(EDN/EDOM)和氮有效降解率与碳水化合物有效降解率之比(EDN/EDCHO)最高,其次为青贮稻秸。 试验二：不同处理稻秸对体外甲烷产生量及微生物区系的影响 青贮、氨化和碱化处理稻秸都显著提高稻秸瘤胃发酵产气量(P0.05),其中碱化效果最好。各稻秸的甲烷产量由高到低分别为碱化稻秸、氨化稻秸、青贮稻秸和干稻秸。稻秸经青贮处理后产气延滞期显著低于其它三组(P0.05),干稻秸、氨化稻秸和碱化稻秸之间的差异不显著(P0.05)。碱化稻秸的产气速度最快,干稻秸、青贮稻秸和氨化稻秸差异不显著(P0.05)。 各处理稻秸对瘤胃发酵参数的影响。氨化稻秸瘤胃培养液氨态氮(NH3-N)显著高于其它三种稻秸(P0.05)。各处理稻秸都能显著增加了总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度(P0.05),其中各稻秸间的乙酸浓度和丁酸浓度没有显著变化(P0.05),青贮稻秸和氨化稻秸显著提高了丙酸浓度(P0.05),降低了乙丙酸比(P0.05),碱化稻秸与干稻秸的瘤胃培养液中乙酸浓度、丙酸浓度和丁酸浓度差异不显著(P0.05)。 不同加工处理方法对稻秸瘤胃培养液中琥珀酸丝状杆菌、甲烷菌的相对于总细菌(16SrDNA)的数量产生了影响。与对照组相比,三种处理方法均显著提高了琥珀酸丝状杆菌的相对数量(P0.05),氨化处理稻秸显著降低了瘤胃培养液中甲烷菌的数量(P0.05)。各处理方式对瘤胃培养液中白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌、真菌和原虫没有显著影响(P0.05)。 综上所述,本试验得出以下结论： (1)稻秸经青贮、氨化和碱化加工处理后营养成分和瘤胃降解特性有不同程度改善。 (2)不同的处理方法均能提高瘤胃发酵能力,青贮和氨化降低了甲烷菌的数量,使甲烷/TVFA降低。 【关键词】：稻秸 青贮 氨化 碱化 瘤胃降解特性 甲烷 微生物区系
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S816
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 1 引言12-20
• 1.1 稻秸资源的开发与利用12-14
• 1.1.1 稻秸资源现状及其对反刍动物方面的利用12
• 1.1.2 稻秸加工处理方法12-13
• 1.1.3 评定稻秸营养价值的方法13-14
• 1.2 反刍动物瘤胃降解特性测定指标与方法14-15
• 1.2.1 瘤胃降解的重要指标14-15
• 1.2.2 瘤胃降解特性测定方法15
• 1.3 稻秸饲料对甲烷排放量国内研究现状15-18
• 1.3.1 影响稻秸饲料甲烷排放量的方法16-17
• 1.3.2 瘤胃内甲烷菌及甲烷的生成机制17
• 1.3.3 甲烷菌与微生物的关系17-18
• 1.4 瘤胃微生物的分子生物学的定量方法18-19
• 1.4.1 竞争PCR定量法18-19
• 1.4.2 实时荧光定量PCR法19
• 1.5 有待研究解决的问题19
• 1.6 本试验的目的意义与主要内容19-20
• 2 材料与方法20-29
• 2.1 不同处理稻秸营养成分及瘤胃降解特性的研究20-22
• 2.1.1 试验样的前处理20
• 2.1.2 试验动物20
• 2.1.3 试验方法20-21
• 2.1.4 试验饲粮与饲养管理21
• 2.1.5 测定指标21-22
• 2.2 不同处理稻秸对体外发酵参数的影响22-25
• 2.2.1 试验材料22
• 2.2.2 试验动物及瘤胃液的采集22-23
• 2.2.3 发酵底物的准备和人工瘤胃培养液的配制23
• 2.2.4 试验步骤23
• 2.2.5 试验测定指标与方法23-25
• 2.3 不同处理稻秸对瘤胃微生物的影响25-29
• 2.3.1 试验材料25
• 2.3.2 试剂与仪器25
• 2.3.3 缓冲液与常用试剂的配制25-26
• 2.3.4 瘤胃微生物总DNA的提取方法26
• 2.3.5 DNA的质量和浓度的检测26-27
• 2.3.6 引物的设计与合成27
• 2.3.7 Real-TimePCR的反应条件27
• 2.3.8 数据计算与统计分析27-29
• 3 结果与分析29-48
• 3.1 不同处理稻秸营养成分及瘤胃降解特性的研究29-35
• 3.1.1 不同处理稻秸样品的营养成分含量29-30
• 3.1.2 不同处理稻秸样品的降解率30-32
• 3.1.3 不同处理稻秸的降解特性32-35
• 3.2 不同处理稻秸对体外发酵参数的影响35-42
• 3.2.1 不同处理稻秸对体外发酵产气量的影响35-36
• 3.2.2 不同处理稻秸对体外发酵甲烷产量的影响36-38
• 3.2.3 不同处理稻秸对体外发酵pH值的影响38
• 3.2.4 不同处理稻秸对体外发酵氨态氮含量的影响38-39
• 3.2.5 不同处理稻秸对体外发酵挥发性脂肪酸的影响39-42
• 3.3 Real-timePCR方法研究不同处理稻秸对瘤胃微生态的影响42-48
• 3.3.1 瘤胃微生物DNA的提取结果及质量检测42-43
• 3.3.2 瘤胃微生物DNA的Real-timePCR产物的电泳检测结果43-44
• 3.3.3 瘤胃微生物DNA的Real-timePCR定量结果44-48
• 4 讨论48-52
• 4.1 不同处理稻秸营养成分的影响48
• 4.2 不同处理稻秸的瘤胃降解特性48-49
• 4.3 不同处理稻秸对体外甲烷产生量的影响49-52
• 4.3.1 不同处理稻秸对体外发酵产气量的影响49
• 4.3.2 不同处理稻秸对体外发酵甲烷产生量的影响49-50
• 4.3.3 不同处理稻秸对体外pH、NH3-N和挥发性脂肪酸的影响50
• 4.3.4 不同处理稻秸对瘤胃微生物区系的影响50-52
• 5 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-61
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文61

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