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硝酸盐可以作为非蛋白氮为反刍动物提供氮源,并能抑制瘤胃甲烷产量,降低饲料能量浪费。然而,潜在的亚硝酸盐中毒限制了硝酸盐在生产中的应用,因此研究硝酸盐添加量,避免动物亚硝酸盐中毒至关重要。本论文通过4个试验,研究了硝酸盐添加水平对肉牛瘤胃发酵、微生物多样性、血液生化、非特异性免疫和抗氧化性能的影响,为硝酸盐在肉牛生产中的合理应用提供理论基础。试验1.研究硝酸盐添加水平对肉牛瘤胃发酵参数、饲料养分降解率和主要消化酶活性的影响。选择9头安装有永久性瘤胃瘘管的利木赞杂交阉牛(450+20kg)作为试验动物,随机饲喂硝酸盐含量(以干物质为基础)分别为0%(对照组,0NR)、1%(1NR)和2%(2NR)的试验日粮。将动物预饲2周后采集瘤胃液测定瘤胃发酵参数和主要消化酶活性。并以羊草、蒸汽压片玉米和豆粕为瘤胃发酵底物,进行尼龙袋试验测定三种饲料的养分降解率。试验结果表明,瘤胃总挥发酸(L；P=0.01)和乙酸(L；P=0.01)浓度随着硝酸盐添加水平升高而增加,异戊酸(Q；P=0.04)和丁酸(Q；P=0.01)浓度呈现二次曲线趋势变化。硝酸盐线性提高了羊草干物质降解率(L；P=0.01)和NDF降解率(L；P<0.01)。蒸汽压片玉米干物质快速降解组分(Q；P<0.01)和慢速降解组分(Q；P=0.01)随硝酸盐添加水平呈二次曲线变化。蒸汽压片玉米蛋白质降解率(P=0.01)、豆粕干物质降解率(P<0.01)和蛋白质降解率(P<0.01)随着硝酸盐添加水平的提高而线性增加。2NR组显著降低了豆粕的蛋白质慢速降解组分(P<0.01),提高了慢速降解组分降解速率(P=0.01)和有效降解率(P<0.01)。硝酸盐处理组中瘤胃木聚糖酶活性(P<0.05)显著高于对照组。与对照组相比,2NR组β-葡聚糖酶的活性显著增加(P<0.01)。饲喂后3小时瘤胃液中羧甲基纤维素酶的活性随着硝酸盐添加水平的提高而显著增加(L；P=0.01)。硝酸盐显著降低了6小时瘤胃蛋白酶的活性(P=0.04)。1NR显著提高了饲喂后6小时淀粉酶的活性(P=0.03)。小结：肉牛日粮中添加硝酸盐促进了瘤胃发酵；提高了纤维素酶活性,使得羊草干物质降解率和NDF有效降解率显著提高：硝酸盐提高了蒸汽压片玉米干物质快速降解组分比例,可能与瘤胃液相淀粉酶活性的改变相关；硝酸盐降低了瘤胃蛋白酶活性,但提高了蒸汽压片玉米和豆粕的蛋白质有效降解率。试验2.本试验利用宏基因组学技术和荧光定量PCR方法,评价不同硝酸盐添加水平对肉牛瘤胃微生物数量和细菌区系多样性的影响。选择6头安装有永久性瘤胃瘘管的利木赞杂交阉牛(450士20kg)作为试验动物,依次饲喂硝酸盐含量(以干物质为基础)分别为0%(对照组,ONR)、1%(1NR)和2%(2NR)的试验日粮。预饲2周后采集瘤胃液测定瘤胃微生物数量和细菌群落多样性。试验结果表明,硝酸盐不影响瘤胃总细菌数量(P=0.06),但线性提高了原虫数量(L：P=0.01)；2%硝酸盐显著增加了瘤胃真菌数量(P<0.01)。硝酸盐处理组显著增加了Ruminobacter flavefaciens (p<0.01)和Fibrobacter succinogenes (P=0.02)比例,降低了Butyrivibrio fibrisolvens匕例(P<0.01)。添加硝酸盐导致Campylobacter fetus (P＜0.01)、Selenomonas sruminantium (P=0.02)和Mannheimia succiniciproducens (p=0.04)含量显著高于对照组。瘤胃液细菌中主要菌门是Firmicrutes I和Bacteroidetes I,占细菌总量88.23%。添加硝酸盐不影响细菌区系的a多样性(P>0.05)和β多样性。INR显著提高了Ruminobacter属和Sphaerochaeta属的丰度。硝酸盐处理组中Campylobacter属(P<0.01)和Cyanobacteria门(P=0.01)的丰度显著高于对照组,说明在这两个菌群中可能存在潜在的瘤胃硝酸盐还原菌。小结：硝酸盐显著提高了瘤胃原虫和真菌数量；影响了瘤胃菌群的结构：提高了瘤胃中主要纤维分解菌(R. flavefaciens, F. succinogenes)比例；低浓度硝酸盐提高了非纤维降解菌属Ruminobacetr和Sphaerochaeta属的丰度；肉牛瘤胃内主要硝酸盐还原菌为C. fetus、S. ruminantitum和M. succiniciproducens。|试验3.本试验目的是研究不同硝酸盐添加水平对肉牛瘤胃甲烷产量的影响,并通过评估瘤胃产甲烷菌数量和群落结构,分析硝酸盐影响瘤胃甲烷产量的机理。试验设计同试验2。研究结果表明,硝酸盐降低了体外发酵6小时、12小时和24小时的瘤胃甲烷产量(L；P<0.01)。与对照组相比,1NR组和2NR组中产甲烷菌数量分别降低了4.47%和25.82%。硝酸盐线性降低了Methanomicrobiales目(L；P=0.05)和Methanoplanus属菌群的丰度(L；P<0.01),但提高了Methanosarcinales目菌群比例(L；P<0.01)。2%硝酸盐导致了Methanosphaera属和Methanimicrococcus属的丰度显著提高。小结：硝酸盐显著降低了瘤胃甲烷产量,与产甲烷菌数量的降低和产甲烷菌群落结构的改变有关。试验4.本试验研究了不同硝酸盐添加水平对肉牛血液生化指标、非特异性免疫和抗氧化性能的影响。试验设计同试验1,预饲2周后采集颈静脉血,测定高铁血红蛋白、血清生化指标、抗氧化和非特异性免疫指标。试验结果表明,硝酸盐不影响肉牛非特异性免疫和抗氧化性能。2NR组显著提高了血液红细胞数量(P=0.01)、红细胞比容(P<0.01)、血红蛋白(P<0.01)和高铁血红蛋白(P<0.01)的浓度,但高铁血红蛋白比例与对照组无显著差异(P=0.28)。各处理组间血糖(P=0.33)、甘油三酯(P=0.19)和胆固醇(P=0.96)含量无显著差异。2NR组中血清总蛋白含量(P=0.03)和天冬氨酸氨基转移酶(P=0.02)活性显著高于对照组。小结：在经硝酸盐适应的反刍动物日粮中添加不超过2%的硝酸盐,动物未出现亚硝酸盐中毒现象；低于2%/DM的硝酸盐添加量不会对动物非特异性免疫和抗氧化性能产生消极影响。