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不饱和脂肪酸(Unsaturated fatty acid,UFA)广泛存在于反刍动物的饲料中,在瘤胃内经过微生物氢化,逐步被饱和。不饱和脂肪酸含有的双键对瘤胃微生物具有毒害作用,可以抑制瘤胃微生物的生长、繁殖等。本研究的目的通过体外分别添加不同水平的油酸(Oleic acid,OA)、亚油酸(Linoleic acid,LA)系统地考察其对瘤胃发酵及微生态的影响。
1体外不同水平的油酸对瘤胃发酵及微生态的影响利用体外模拟瘤胃技术,分别添加0、20、40和60 mg OA/50 mL发酵液,培养12、24和48 h后采样进行分析,研究不同添加水平的OA对瘤胃发酵的影响。结果表明:随着OA添加水平的增加,降低了干物质降解率、甲烷产量、总气体产量和理论最大产气量,但是不同程度地提高了氢气产量;随着发酵时间的延长,发酵液pH值呈现降低趋势,在培养结束时,OA添加水平对发酵液pH值没有显著影响(P>0.05);而发酵液中的氨氮浓度随着发酵时间的延长而增加,在12h时添加OA显著提高了氨氮浓度(P<0.05),随后的两个时间点对氨氮浓度没有显著影响(P>0.05);对发酵液中的单一挥发性脂肪酸的影响不一,总体来说没有负面影响;对发酵液中谷草转氨酶和谷丙转氨酶酶活浓度呈现出相似的影响,发酵初期高水平添加显著增加了发酵液中酶活浓度;增加了发酵液中有益脂肪酸的含量,尤其60 mg添加水平在12h时显著提高了总顺式单不饱和脂肪酸、总共轭亚油酸等的含量(P<0.05);添加OA有增加瘤胃微生物中总必需氨基酸比例的趋势,尤其是12h时,显著增加了瘤胃细菌中总必需氨基酸的比例(P<0.05)。
利用RT-PCR及DGGE技术研究不同添加水平的OA对瘤胃微生态的影响,结果表明:与对照相比,总体来说,添加60 mg OA后降低了纤维分解菌、产甲烷菌以及原虫相对于总细菌16S rDNA的数量;添加OA影响了瘤胃细菌区系,不同程度减少了泳道条带数。
2体外不同水平的亚油酸对瘤胃发酵及微生态的影响试验设计同第一部分,研究不同添加水平的LA对瘤胃发酵的影响。结果表明:随着LA添加水平的增加,显著降低了干物质降解率、甲烷产量(P<0.05),但是提高了氢气产量;降低了总气体产量,但是40和60 mg两个水平的产气量,由于没有出现明显的拐点,而不能跟LE模型进行拟合;在12 h,添加LA显著降低了发酵液pH值和氨氮浓度(P<0.05);培养结束时,对发酵液中的乙酸浓度及乙丙比有降低的趋势,丙酸浓度有提高的趋势,但是影响不显著(P>0.05);对发酵液中谷草转氨酶和谷丙转氨酶酶活浓度有一致影响的现象,水平为20和40 mg时,其影响最大;增加了发酵液中共轭亚油酸的种类与含量,尤其60 mg添加水平在24和48 h时显著提高了总多不饱和脂肪酸、总共轭亚油酸等含量(P<0.05);添加LA显著增加瘤胃细菌中总必需氨基酸的比例(P<0.05),同样在24和48 h时,显著提高了瘤胃原虫中总必需氨基酸的比例(P<0.05)。
利用RT-PCR及DGGE技术研究不同添加水平的LA对瘤胃微生态的影响,结果表明:随着添加40和60 mg LA后不同程度降低了纤维分解菌、产甲烷菌以及原虫相对于总细菌16S rDNA的数量、减少了泳道条带数。
综上所述,十八碳不饱和脂肪酸能显著抑制甲烷生成,有改善瘤胃发酵的趋势,从而减少反刍动物以甲烷形式损失的能量,增加发酵液中不饱和脂肪酸的含量,提高瘤胃微生物中总必需氨基酸的组成,为降低温室气体甲烷的排放、改善反刍动物产品中脂肪酸组成提供基础理论依据。