利用体外产气法研究植物精油对瘤胃发酵和甲烷生成的影响

【摘要】：植物精油是植物次生代谢产物,具有抗菌、抗氧化、提高免疫力和调控反刍动物瘤胃发酵模式等功能。通过研究3种植物精油对瘤胃发酵参数和发酵产气参数等的影响,筛选出有利于瘤胃发酵或抑制甲烷生成的植物精油种类和添加水平,为开发天然的瘤胃调控剂提供理论基础。本试验采用短期人T瘤胃体外发酵试验,结合发酵产气自动记录技术分析植物精油对瘤胃发酵模式、发酵产气和瘤胃氮代谢的影响。采用完全随机试验设计,肉桂油(Cin)的添加水平为100mg/L、300mg/L、500mg/L和1 500mg/L发酵液(分别表示为Cin_(100)、Cin_(300)、Cin_(500)、Cin_(1500),下同),茶树油(Tea)和丁香油(Clo)的添加水平为50mg/L、100mg/L、300mg/L和1 000mg/L发酵液,同时设不添加植物精油为对照组,每个组合设4个重复。结果表明:与对照组相比,(1)Tea_(1000)组发酵液pH值显著升高,其余处理组pH值有升高的趋势,但各组pH值均维持在瘤胃发酵的正常范围之内。(2)除Clo_(50)和Clo_(100)组之外的各处理组氨氮浓度均有降低趋势,Cin_(300)和Cin_(1500)组氨氮浓度降低显著。Clo_(100)组微生物蛋白含量显著降低,其余处理组对微生物蛋白含量均没有显著影响。(3)添加Tea_(50)和Tea_(100)可显著升高丁酸浓度,并对TVFA(总挥发性脂肪酸)、乙酸、丙酸、丁酸和支链脂肪酸浓度有升高趋势,Tea_(1000)组TVFA和丙酸浓度显著降低。添加Cin_(100)有提高TVFA、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸浓度的趋势,而Cin_(1500)组的这些脂肪酸和支链脂肪酸浓度显著降低,Cin_(500)组丙酸和丁酸浓度显著降低,Cin_(300)和Cin_(500)组支链脂肪酸浓度则显著升高。另外,丁香油的所有添加水平对各种VFA浓度均未产生显著影响。Tea_(50)、Tea_(1000)、Cin_(500)、Cin_(1500)、Clo_(50)、Clo_(100)和Clo_(1000)的添加使乙酸/丙酸值显著升高。(4)添加Tea_(100)和Clo_(100)可显著升高GP_(72)(72h累积产气量)和b(理论最大发酵产气量),而添加Tea_(50)和Tea_(300)对GP_(72)和b无影响,其余处理组GP_(72)和b均显著降低。Cin_(1500)组和茶树油、丁香油的所有添加水平均可显著提高c(产气速率)值,而Cin_(300)和Cin_(500)组c值显著降低。高剂量组(Tea_(1000)、Cin_(500)Cin_(1500)和Clo_(1000))可显著降低甲烷浓度,其余各处理组均有降低甲烷浓度的趋势,肉桂油的4种添加剂量较对照组分别降低甲烷浓度的26.9%、26.8%、51.7%和67.8%。(5)体外干物质降解率在3种精油最大添加剂量下均显著降低,其余处理组的体外干物质降解率均未产生显著影响。Cin_(1500)组的木聚糖酶和微晶纤维素酶活性显著升高,其余处理组对木聚糖酶、微晶纤维素酶和羧甲基纤维素酶活性均未产生显著影响。结果提示,添加中等剂量(Tea_(100)Cin_(100)和Cin_(300))的茶树油和肉桂油能提高TVFA和支链脂肪酸浓度、降低甲烷产量和氨氮浓度,同时又不影响干物质体外降解率和微生物蛋白合成。因此茶树油和肉桂油具有开发为天然瘤胃调控剂的潜力,其对瘤胃微生物区系和产甲烷菌的影响有待于进一步研究。 【作者单位】：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室 甘肃农业大学动物科学技术学院
【关键词】：植物精油 体外产气法 瘤胃体外发酵 甲烷
【基金】：中国科学院知识创新工程重要方向项目(XDA01010301) 十二五科技支撑计划(2012BAD12B02)
【分类号】：S816
【正文快照】： 利用体外产气法研究植物精油对瘤胃发酵和甲烷生成的影响@金恩望$中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室!北京 100193$甘肃农业大学动物科学技术学院!兰州 730070 @姜雅慧$中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室!北京 100193 @

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