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本研究采用体外批次培养法研究硫胺素及其拮抗物—羟基硫胺素对瘤胃发酵及碳水化合物代谢的影响,同时采用3×3拉丁方体内试验设计研究硫胺素对亚急性瘤胃酸中毒(Subacute ruminal acidosis, SARA)奶牛瘤胃微生物区系的影响,旨在探讨硫胺素缓解奶牛SARA的作用机制。研究结果如下：试验一日粮精粗比对硫胺素合成及添加硫胺素对瘤胃发酵类型的影响本试验采用体内逐渐提高奶牛日粮精料水平与体外批次培养相结合的方法建立亚急性瘤胃酸中毒模型,旨在研究不同精粗比日粮对硫胺素微生物净合成量的影响,以及添加硫胺素对亚急性瘤胃酸中毒状态下奶牛瘤胃发酵类型的影响。试验采用2×4因子完全随机试验设计,因素一为硫胺素添加水平,设0mg/kg和180mg/kg两个水平,因素二为培养底物的日粮精粗比,分别为40：60、50：50、60：40、70：30。共8个处理,每个处理三个重复,于体外培养0h、3h、6h、9h、12h后采集样品。试验结果表明,随着精料水平的提高,培养液硫胺素微生物净合成量呈先降低后升高的趋势,体外培养9h时,70：30高精料组极显著低于其他试验组(P<0.01),其硫胺素微生物净合成量为-3.36μg/L；随着精料水平的提高,pH值极显著降低(P<0.01),与未添加组相比,添加硫胺素能显著提高培养液pH值(P<0.01)；日粮精粗比和添加硫胺素对培养液乳酸浓度有显著的影响,在3-12h,60：40和70：30高精料组乳酸浓度显著高于精粗比为40：60和50：50试验组(P<0.01),添加硫胺素组乳酸浓度极显著降低(P<0.01)。试验二不同精粗比日粮添加硫胺素及其拮抗物对瘤胃发酵及碳水化合物代谢的影响本试验采用体外批次培养法,以单因素试验设计研究常规日粮(精粗比为40：60)及高精料日粮(精粗比为70：30)条件下添加硫胺素及其拮抗物羟基硫胺素对瘤胃发酵及丙酮酸脱氢酶(PDH)酶活的影响。研究结果表明,常规日粮条件下,与对照组相比,添加硫胺素组的pH显著升高(9h,P<0.05),乳酸浓度极显著降低(9-12h,P<0.01),对PDH酶活无显著影响；而羟基硫胺素具有显著提高乳酸浓度(6-12h,P<0.05)及显著降低PDH酶活的作用(9h,P<0.05)。高精料日粮条件下,硫胺素添加组的pH显著升高(9-12h,P<0.05),乳酸浓度极显著降低(3-9h,P<0.01),且在9-12h丙酮酸脱氢酶显著高于对照组(P<0.05,16.31U/L vs15.80U/L)；而羟基硫胺素组pH显著降低(9-12h,P<0.05),乳酸浓度显著升高(3h,9h和12h时,P<0.05；6h时,P<0.01),其PDH活性显著低于其他两组(9-12h,P<0.01)。在常规日粮及高精料日粮条件下,添加硫胺素及羟基硫胺素对乙酸、丙酸的摩尔比例及TVFA的浓度和氨氮浓度均无显著性影响(P>0.05),但高精料日粮条件下添加硫胺素和羟基硫胺素组的丁酸摩尔比例显著升高。试验三日粮纤维结构比及添加硫胺素对奶牛瘤胃菌群结构的影响选用3头装有永久性瘤胃瘘管荷斯坦奶牛,采用3×3拉丁方试验设计,共3个处理组,分别为常规日粮组(精粗比为40:60, NFC/NDF=1.19、高精料日粮组(精粗比为70：30,NFC/NDF=2.30)和高精料添加硫胺素组(添加量为180mg/kg)。采用实时荧光定量PCR (Real time-PCR)定量瘤胃内牛链球菌(Strepococcus bovis)、反刍兽新月单胞菌(Selenomonas ruminantium)、埃氏巨型球菌(Megasphaera elsdenii)、乳酸杆菌(Lactobacillus)和溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisovens)的数量。当饲喂奶牛纤维结构比为2.30的日粮时,奶牛处于SARA状态,添加硫胺素可提高瘤胃液pH,在饲喂后9-12h,其pH显著高于未添加组(P<0.05)；与常规日粮组相比,SARA奶牛瘤胃液中牛链球菌和乳酸杆菌分别提高3.62%和4.65%(P<0.05),溶纤维丁酸弧菌和埃氏巨型球菌的数量分别降低1.14%和4.90%(P<0.05),反刍兽新月形单胞菌的数量无显著变化(P>0.05)；添加硫胺素可改善瘤胃微生物区系平衡,与高精料未添加组相比,添加硫胺素能显著降低牛链球菌和乳酸杆菌的数量(P<0.05),提高埃氏巨型球菌的数量(P<0.05),但是溶纤维丁酸弧菌和反刍兽新月单胞菌的变化差异不显著(P>0.05)。