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氨气减排是蛋鸡养殖过程中急需解决的问题,受到了广泛关注。本研究室前期研究表明,丁酸钠通过调控蛋鸡盲肠微生物减排氨气,但效率仅为24.6%,且机制不清晰。本论文通过体外发酵法,结合宏转录组学与宏蛋白质组学技术,确定丁酸钠调控氨气减排的关键通路蛋白,从分子层面揭示丁酸钠调控盲肠微生物减排蛋鸡氨气的机理,为寻找高效蛋鸡氨气减排方法奠定理论基础与技术支撑。本研究分三部分。试验一采用体外发酵法、16S rRNA测序和宏转录组学技术,设对照组(CK)和丁酸钠组(SB)2个处理,每个处理6个重复,检测氨气产量并分析微生物群落结构与基因转录表达,筛选丁酸钠调控氨气减排的关键微生物与基因。在试验一基础上,试验二进行宏蛋白质组学分析,确定氨气减排的关键微生物与关键通路蛋白。试验三,抑制两个最可能的氨气减排代谢通路,设对照组(CK)、丁酸钠组(SB)、GDH抑制组(IPA)和GMPS抑制组(DON)共4个处理,每个处理6个重复,并检测氨气产量、相关理化指标、酶比活力和微生物指标,研究调控GDH(glutamate dehydrogenase,谷氨酸脱氢酶)和GMPS(GMP synthase,鸟苷酸合成酶)代谢通路对蛋鸡氨气产生的影响,寻找高效蛋鸡氨气减排的方法。主要结果如下:(1)丁酸钠显著降低氨气产量(P<0.05)。经宏转录组分析,丁酸钠调控7个参与氨代谢有关的差异表达显著基因,包括编码GMPDA(glucosamine-6-phosphate deaminase,葡萄糖胺-6-磷酸脱氨酶)、AS(asparagine synthetase,天冬酰胺合成酶)和GMPS的差异基因各1个与4个编码GDH的差异基因。(2)经宏蛋白质组学筛选,丁酸钠可能调控18个与氨代谢相关的差异蛋白的表达减排氨气。包括上调微生物DAPDH(diaminopimelate dehydrogenase,二氨基庚二酸脱氢酶)、GMPS和还原氨化NADPH-GDH的表达,促进微生物利用氨;下调微生物GMPDA和氧化脱氨NADPH-GDH的表达,抑制微生物产氨。结合宏转录组和宏蛋白组的结果,NADPH-GDH和GMPS可能是丁酸钠调控蛋鸡盲肠氨气减排较为主要的两个关键酶。(3)丁酸钠组、IPA组和DON组的氨气产量显著低于对照组,减排比例分别为26.83%、39.62%和24.39%(P<0.05),且IPA组减排效果最佳。(4)与对照组相比,添加丁酸钠显著降低发酵液pH与铵态氮含量(P<0.05),抑制尿酸酶活性,增加尿酸含量(P<0.05),提高微生物还原氨化NADPH-GDH比活力和胞内谷氨酸含量(P<0.05)。但丁酸钠对微生物GMPS的调控作用不明显。(5)与对照组相比,添加IPA和DON均能显著降低尿酸酶活性,增加硝态氮、尿酸和尿素含量(P<0.05)。显著改善肠道微生物群落结构,降低产氨菌相对丰度(P<0.05)。GDH抑制物IPA显著增加胞内和胞外谷氨酸含量(P<0.05)。综上所述,谷氨酸脱氢酶是丁酸钠调控蛋鸡氨气减排的关键酶。丁酸钠减排氨气主要通过提高还原氨化NADPH-GDH比活力,促进微生物合成谷氨酸,减排氨气。根据丁酸钠减排氨气的机制,通过直接调控丁酸钠减排氨气的关键酶,能获得更好的氨气减排效果,为开发高效的蛋鸡氨气减排措施提供理论指导。