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本研究以浏阳黑山羊为试验动物,旨在探讨微生物制剂与淀粉结构对瘤胃发酵及其胃肠道甲烷生成的影响,本研究主要分为三大部分。第一部分,选取外源纤维素酶(来源于Neocallimastix patriciarum)(湖南尤特尔生化有限公司提供,活性243U/g)和木聚糖酶(来源于Aspergillus oryzae)(Dyadic International Inc.,Jupiter,FL,USA提供,活性31457U/mL)研究其对瘤胃发酵和胃肠道甲烷生成等的影响。试验设计为2×2因子设计,2因素分别为纤维素酶(2个剂量梯度为0.8和1.6 g/kg DM)和木聚糖酶(2个剂量梯度为1.4和2.2 mL/kg DM),即4个处理分别是CEL0.8XYL1.4、 CEL0.8XYL2.2、 CEL1.6XYL1.4、CEL1.6XYL2.2。试验含4个酶处理和1个对照组共五个处理,采用5×5拉丁方设计进行。试验以5只装有永久性瘤胃瘘管的浏阳母黑山羊为试验动物,测定山羊营养代谢、瘤胃发酵参数、胃肠道甲烷排放和甲烷菌区系变化等指标。第二部分,选取外源纤维素酶(来源于Neocallimastix patriciarum)(湖南尤特尔生化有限公司提供,活性243U/g)和酵母培养物达农威益康XP(缩写YP)(来源于Saccharomyces cerevisiae)(达农威生物发酵工程技术(深圳)有限公司提供)研究其对瘤胃发酵和胃肠道甲烷生成等的影响。试验设计为2×2因子设计,2因素分别为纤维素酶(2个剂量梯度为0.8和1.6 g/kg DM)和YP(2个剂量梯度为6和12 g/kg DM),即4个处理分别是CEL0.8YP6、CEL0.8 YP12、CEL1.6YP6、 CEL1.6 YP12。试验含4个酶处理和1个对照组共五个处理。以5只成年浏阳黑山羊公羊为试验动物,该动物试验采用5×5拉丁方设计,测定山羊营养代谢、瘤胃发酵参数、胃肠道甲烷排放和甲烷菌区系变化等指标,研究外源纤维素酶和酵母培养物对瘤胃发酵和胃肠道甲烷生成等的影响。第三部分,选取普通玉米、高压蒸汽压片玉米和高直链淀粉玉米作为日粮中淀粉来源,以18只成年浏阳黑山羊公羊作为实验动物,采用随机区组设计,通过测定浏阳黑山羊的营养代谢、瘤胃发酵参数、胃肠道甲烷生成等指标,研究精料中不同结构淀粉对山羊的营养代谢和瘤胃甲烷的生成排放的影响。研究结果主要如下: 1.日粮中组合添加外源纤维素酶和木聚糖酶,对山羊有机物表观消化率、中性洗涤纤维表观消化率及酸性洗涤纤维表观消化率均无显著影响(P>0.10)。而在木聚糖酶添加剂量为2.2 mL/kg DM(XYL2.2)水平时(包括CEL0.8和CEL1.6两个添加剂量组),尿能和尿氮要比在添加剂量为1.6 mL/kg DM(包括CEL0.8和CEL1.6两个添加剂量组)有增高(P=0.060和P=0.014)。 2.日粮中组合添加外源纤维素酶和木聚糖酶,pH值、NH3-N浓度、瘤胃内挥发性脂肪酸和瘤胃液CMCase活性和木聚糖酶活性(包括胞内酶、胞外酶和总酶)均无显著差异(P>0.10)。但在木聚糖酶添加剂量为2.2 mL/kg DM(XYL2.2)时(包括CEL0.8和CEL1.6两个剂量添加组),瘤胃液丁酸摩尔百分比较其在添加剂量为1.6 mL/kg DM(包括CEL0.8和CEL1.6两个添加剂量组)时较高(P<0.05)。 3.通过测定和计算,日粮中组合添加外源纤维素酶和木聚糖酶,对胃肠道甲烷排放量无显著影响(P>0.10)。 4.日粮中组合添加外源纤维素酶和酵母培养物,对山羊有机物表观消化率、中性洗涤纤维表观消化率及酸性洗涤纤维表观消化率均无显著影响(P>0.10)。而五个不同处理间,由瘤胃排放甲烷计算的甲烷能有显著差异(P<0.05)。且纤维素酶及酵母培养物(YP)两者有互作趋势(P=0.079)。 5.日粮中组合添加外源纤维素酶和酵母培养物,对pH值没有显著影响(P>0.10),但pH值在纤维素酶添加剂量为1.6 g/kg DM(CEL1.6)水平时比剂量0.8 g/kg DM(CEL0.8)有增高(P=0.019)。五个不同处理对瘤胃液的NH3-N浓度有显著差异(P<0.05)。纤维素酶和酵母培养物的不同添加剂量组合对乙酸、丙酸摩尔百分比及总VFA浓度均无显著影响(P>0.10),但丁酸摩尔百分比在纤维素酶添加剂量为0.8 g/kg DM(CEL0.8)时比1.6 g/kg DM(CEL1.6)剂量有降低(P<0.05)。同时,纤维素酶和酵母培养物的互作对丁酸摩尔百分比有影响趋势(P=0.063)。相较于纤维素酶0.8 g/kg DM(CEL0.8)添加水平,在1.6 g/kgDM(CEL1.6)剂量下,总VFA浓度(P=0.078)和乙酸摩尔百分比(P=0.074)有降低趋势。 6.日粮中组合添加外源纤维素酶和酵母培养物的处理组CEL0.8YP6、CEL0.8YP12和CEL1.6YP12,测得的瘤胃甲烷排放量经OMI和NDFI校正后,其结果低于无添加的对照组(P<0.05)。与对照组相比较,胃肠道甲烷排放量(L/kg DM)在处理组CEL0.8YP12和CEL1.6YP12观测值有降低效果(P<0.05)。与此同时,甲烷能占总摄入能比例也有类似降低效果(P<0.05)。甲烷菌的拷贝数进行log10处理转化后,在5个不同处理间进行统计分析中,结果表明不同处理间甲烷菌总量并无显著差异(P>0.10)。 7.高直链淀粉玉米组氮表观消化率较其它两组显著升高,三个处理组间其它营养物质表观消化率均无显著差异。 8.不同结构淀粉处理中,瘤胃pH值没有显著性差异(P>0.10)。瘤胃内挥发性脂肪酸的总量在处理间有显著差异(P>0.10)。但挥发性脂肪酸的各组分间的摩尔比例有显著差异(P<0.05)。高压蒸汽压片玉米组和高直链淀粉组有乙酸摩尔比例显著升高,丙酸摩尔比例降低。同时,瘤胃水溶氢含量较普通玉米组有显著降低,这些结果表明,通过高压蒸汽压片处理的玉米和高直链淀粉的玉米可以改变瘤胃发酵模式偏向乙酸型发酵。但通过测定和计算,胃肠道甲烷产量在各处理间均无显著差异(P>0.10)。 本研究表明,在本试验剂量组合添加水平下,日粮中添加外源纤维素酶和木聚糖酶对胃肠道甲烷生成没有明显调控作用。与体外发酵的结论并不一定与动物实验结果相一致。因此,在研究瘤胃甲烷生成调控内容时,要在动物体上相关应用试验。日粮中添加外源纤维素酶和酵母培养物对胃肠道甲烷排放有一定减缓作用,但对甲烷菌进行定性定量分析后,产甲烷菌并无显著差异。通过高压蒸汽压片处理和使用高直链淀粉玉米可以改变瘤胃发酵模式。