论文部分内容阅读
随我国畜牧业的快速发展,饲料资源短缺问题愈显突出,高纤维含量的粮油和食品加工副产品被越来越多地应用于猪日粮配方中。若能够提高这些饲料原料中纤维在猪后肠内的降解效率,充分挖掘其潜在消化能值,对改善当前猪生产性能和节约饲料资源具有重要意义。本论文通过饲喂肥育猪3种不同纤维类型半纯合日粮,研究其对不同类型日粮纤维的适应能力及后肠发酵特性与微生物菌群变化,探讨影响肥育猪对日粮纤维利用的关键因素,为不同类型纤维在猪日粮中的应用提供指导。同时,通过对猪后肠纤维分解菌的分离鉴定为猪后肠纤维降解调控的体外研究提供材料。肥育猪对不同类型纤维消化适应性研究。选用12头长白大白二元杂交去势公猪(体重802.5kg)随机分为3组,分别饲喂含麸皮、大豆皮和玉米皮的高纤维半纯合日粮。在试验的第2、4、6周进行全收粪试验测定纤维消化率;在试验的第15、30、45d收集粪便样品测定木聚糖酶和纤维素酶活性,并提取粪便总DNA分析微生物区系变化并对相关纤维分解菌进行定量。结果发现,随饲喂高纤维日粮时间延长,麸皮组和玉米皮组NDF消化率均显著升高(P<0.05);大豆皮组NDF消化率无显著变化(P>0.05);3种纤维饲料ADF和纤维素的消化率均显著升高(P<0.05);半纤维素的消化率则无显著变化(P>0.05)。且大豆皮NDF、ADF、纤维素和半纤维素的消化率均显著高于麸皮和玉米皮(P<0.05)。说明肥育猪对消化麸皮、玉米皮适应期较长,而消化大豆皮适应期较短。饲喂3种不同纤维饲料试验猪粪样中木聚糖酶和纤维素酶活性随饲喂时间延长均无显著变化(P>0.05),且大豆皮组2种酶活性均显著高于麸皮和玉米皮组(P<0.05),纤维分解酶活性并未显示肥育猪纤维消化的适应期。PCR-DGGE指纹图谱及条带测序结果显示,同一日粮组部分条带的光密度随饲喂时间延长出现了明显变化,经测序鉴定分别与梭菌科(Clostridiaceae)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、韦荣氏菌科(Veillonellaceae)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、颤螺旋菌科(Oscillospiraceae)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)和螺旋体科(Brachyspiraceae)细菌相似性较高,其中一些细菌可能与猪后肠纤维降解密切相关;且不同类型纤维对猪后肠微生物区系影响较大,各个日粮组出现了不同的差异优势条带。相关纤维分解菌实时荧光定量分析结果显示,3种日粮组猪粪便中乳酸杆菌(Lactobacillus spp.)、白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)、拟杆菌/普氏菌(Bacteroides/Prevotella)、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)的数量均随饲喂时间的延长发生了显著变化(P<0.05)。不同日粮组粪样中乳酸杆菌(Lactobacillus spp.)、白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)和卵形瘤胃球菌(Ruminococcus obeum)的数量差异极显著(P<0.01)。麸皮组和玉米皮组的乳酸杆菌、白色瘤胃球菌和卵形瘤胃球菌数量均显著高于大豆皮组(P<0.05)。肥育猪后肠微生物的变化也从一定程度上反映了其对纤维消化需一定的适应期。综上所述,肥育猪后肠纤维降解菌的建立和消化纤维需要一定适应期,适应期长短因纤维类型而异,综合比较肥育猪对大豆皮适应期较短,说明大豆皮是肥育猪较好的纤维饲料原料。不同类型纤维对肥育猪后肠发酵的影响。各组试验猪饲喂高纤维日粮7周后屠宰,测定后肠(盲肠、结肠和直肠)内容物pH、挥发性脂肪酸(VFA)含量、木聚糖酶和纤维素酶活性,提取后肠内容物总DNA研究微生物区系变化,并对相关纤维分解菌进行定量。纤维类型对后肠内容物中pH和VFA浓度有显著影响(P<0.05),大豆皮组结肠大豆皮组结肠pH要显著低于麸皮组和玉米皮组(P<0.05);且大豆皮组结肠和直肠总VFA含量均显著高于麸皮组和玉米皮组(P<0.05),其它各种VFA含量具有相似变化规律。进一步证明其较易被后肠微生物发酵的特性。大豆皮组猪结肠内容物木聚糖酶和纤维素酶活性极显著高于麸皮组和玉米皮组(P<0.01)。PCR-DGGE指纹图谱显示大豆皮日粮组条带丰富且与其它两组有较多差异条带。实时荧光定量分析结果表明不同纤维类型对黄色瘤胃球菌(Rumincoccus flavefaciens)、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobactersuccinogenes)和梭菌IV群(Clostridium cluster IV)的数量有显著影响(P<0.05)。肠段对各日粮组猪后肠内容物pH、VFA含量、木聚糖酶和纤维素酶活性、微生物区系及相关纤维分解菌的数量均有一定影响,这可能与不同纤维在后肠中的发酵部位不同所致。综上,纤维类型对猪后肠内容物pH、VFA含量、木聚糖酶和纤维素酶活性以及后肠微生物均产生一定影响,大豆皮较麸皮和玉米皮表现出更优越的可发酵性,进一步说明大豆皮是肥育猪较好的纤维饲料原料。猪后肠纤维分解菌分离鉴定及其纤维降解特性初步研究。采用亨氏滚管法从猪后肠内容物中分离获得一株可高效降解木聚糖的严格厌氧菌M9。M9为产芽孢革兰氏阳性杆菌,经16S rDNA分子生物学鉴定和API20A厌氧菌生化鉴定系统鉴定为梭菌属细菌(Clostridium sp.)。M9在以木聚糖、麸皮、大豆皮和玉米皮为底物的培养基中发酵培养时,产木聚糖酶活性在24-96h内变化不明显,但从96h开始出现明显升高。菌株M9对麸皮、大豆皮、玉米皮NDF和ADF降解率随发酵时间延长而增加,其中对麸皮的NDF和ADF降解率最高,表明M9具有较优良的纤维降解特性。