高谷物日糧對山羊瘤胃和結腸微生物發(fā)酵、微生物區(qū)系及上皮形態(tài)結構的影響.pdf

1、飼喂高谷物日糧導致反芻動物瘤胃酸中毒已受到人們廣泛的關注和研究，但高谷物日糧對反芻動物后腸健康的影響仍不清楚。為此，本論文首先通過體外發(fā)酵法對比了瘤胃和結腸微生物對不同精粗比飼料的發(fā)酵能力;在此基礎上，通過動物試驗研究了飼喂高谷物日糧對山羊瘤胃和結腸微生物發(fā)酵、微生物區(qū)系及上皮形態(tài)結構的影響。論文共分為三個部分。
　　1.體外比較不同比例精料對山羊瘤胃與結腸微生物發(fā)酵的影響
　　本試驗旨在比較瘤胃和結腸微生物發(fā)酵不同精粗比日

2、糧的能力。試驗采用體外發(fā)酵技術，以山羊瘤胃液及結腸內(nèi)容物為接種物，研究了其發(fā)酵含0％、35％和60％精料的底物的能力。結果顯示:隨發(fā)酵底物中精料比例的升高，瘤胃和結腸微生物菌群的總產(chǎn)氣量升高(P＜0.05)。但在相同發(fā)酵底物條件下，瘤胃微生物紐的產(chǎn)氣量始終高于結腸組的產(chǎn)氣量;各結腸組發(fā)酵液中乙酸、丙酸、戊酸和總VFA的濃度顯著低于瘤胃組(P＜0.05)，結腸組的乙丙比均顯著高于瘤胃組(P＜0.01)。隨精料比例的提高，結腸組中的異戊酸濃

3、度顯著低于瘤胃組（P＜0.001），丁酸產(chǎn)量顯著高于瘤胃組（（P＜0.001）。結腸組發(fā)酵液中丁酸百分比始終高于瘤胃組（P＜0.001），丙酸百分比始終低于瘤胃組(P＜0.001)。全粗料組（A0組）（P=0.214）結腸和瘤胃發(fā)酵液的pH值差異不顯著;當精料比例為35％時，結腸和瘤胃發(fā)酵液pH值差異顯著(P＜0.05);當精料比例為60％時，結腸和瘤胃接種物組間的發(fā)酵液pH值差異不顯著。在精料比例為35％和60％時，瘤胃兩組之間發(fā)酵液

4、pH值差異不顯著，但結腸兩組間發(fā)酵液pH值差異顯著(P＜0.05)。結果說明，不同精料比例對結腸和瘤胃微生物發(fā)酵的影響不同，結腸和瘤胃的微生物發(fā)酵模式存在差異。
　　2.高谷物日糧對山羊瘤胃微生物發(fā)酵、微生物區(qū)系及上皮形態(tài)結構的影響
　　本試驗旨在研究高谷物日糧對山羊瘤胃發(fā)酵、瘤胃上皮微生物菌群組成以及上皮形態(tài)結構的影響。試驗選用12頭裝有永久性瘤胃瘺管的公山羊，隨機分為飼喂干草的粗料組(n=6)以及飼喂65％谷物的高谷物組

5、(n=6)，在試驗期的第50天屠宰，采集瘤胃液，測定發(fā)酵參數(shù);采集瘤胃上皮，監(jiān)測瘤胃上皮微生物菌群、形態(tài)結構及炎癥細胞因子的變化。結果表明，飼喂高谷物日糧導致山羊瘤胃pH值降低、瘤胃內(nèi)容物中總短鏈脂肪酸和LPS的濃度升高、瘤胃上皮微生物菌群的組成發(fā)生顯著變化。與干草組相比，高谷物組山羊瘤胃上皮中普雷沃氏菌屬和unclassified Clostridiales(P＜0.05)的百分比顯著升高，Shuttleworthia(P=0.026

6、)、unclassified Ruminococcaceae、纖維桿菌屬和unclassified Neisseriaceae的相對豐度顯著降低(P＜0.05)。高谷物組山羊的瘤胃上皮的角質(zhì)層脫落，上皮細胞出現(xiàn)細胞核、線粒體降解并且細胞間緊密連接密度降低。高谷物日糧顯著上調(diào)細胞因子IL-1β和IL-6 mRNA的相對表達量。結果說明，飼喂高谷物日糧導致山羊瘤胃過度發(fā)酵和瘤胃上皮微生物菌群結構紊亂，上皮形態(tài)結構被破壞，暗示高谷物日糧潛在影

7、響瘤胃上皮健康。
　　3.高谷物日糧對山羊結腸微生物發(fā)酵、微生物區(qū)系及黏膜形態(tài)結構的影響
　　本研究旨在探究高谷物日糧對山羊結腸黏膜微生物區(qū)系組成以及黏膜形態(tài)結構改變的影響。試驗選取12頭公山羊，隨機分為2組，分別為飼喂干草的粗料組(n=6)以及飼喂65％谷物的高谷物組(n=6)。結果表明，高谷物組山羊結腸pH值顯著降低(P=0.003)、結腸內(nèi)容物中總短鏈脂肪酸和LPS的濃度顯著升高(P＜0.05)。PCoA結果顯示，高谷

8、物日糧組與干草組結腸黏膜菌群存在顯著差異;較干草組比較，高谷物日糧組結腸黏膜菌群中Blautia屬的豐度顯著升高(P=0.006)，芽孢桿菌、腸球菌屬和乳球菌屬的豐度顯著降低（P＜0.05）。飼喂高谷物日糧的山羊結腸上皮出現(xiàn)塌陷、細胞間緊密連接破壞和細胞線粒體損傷。較干草組比較，高谷物組山羊結腸黏膜中IL-2和IFN-γ的mRNA相對表達量顯著升高(P＜0.05)。結果說明:飼喂高谷物日糧導致山羊結腸過度發(fā)酵，黏膜微生物區(qū)系結構紊亂，誘