添加維生素B12與鈷對體外瘤胃發(fā)酵的影響及其機(jī)理研究.pdf

1、本試驗(yàn)采用體外培養(yǎng)法，研究維生素B12(VB12)和鈷對瘤胃產(chǎn)氣參數(shù)、瘤胃發(fā)酵、微生物酶活力影響;利用絕對定量PCR技術(shù)分析檢測瘤胃微生物主要菌群的數(shù)量變化;并進(jìn)一步以高通量測序分析技術(shù)，研究瘤胃微生物種群多樣性的變化，初步探討鈷和VB12影響瘤胃發(fā)酵的機(jī)理。
　　 試驗(yàn)一不同精粗比水平下維生素B12對體外瘤胃發(fā)酵的影響通過體外培養(yǎng)法，研究不同的精粗比條件下添加VB12對體外瘤胃發(fā)酵和微生物酶活力的影響。體外試驗(yàn)瘤胃液取自3只安

2、裝永久性瘤胃瘺管的湖羊。試驗(yàn)采用3×3雙因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，即3種精粗比底物(玉米∶羊草=35∶65、50∶50、65∶35)和3種VB12的添加量（0、40和90 ng/mL）。結(jié)果顯示:1）隨著底物精粗比和VB12添加量的提高，體外發(fā)酵24h的產(chǎn)氣量、潛在產(chǎn)氣量和有機(jī)物消化率極顯著地增加(P＜0.01);2）精粗比和VB12顯著影響瘤胃發(fā)酵參數(shù)，當(dāng)精粗比為50∶50和65∶35時(shí)，VB12顯著提高發(fā)酵液氨態(tài)氮濃度、微生物蛋白產(chǎn)量、總揮發(fā)酸

3、和乙酸、丙酸濃度（P＜0.05），但對丁酸濃度和乙酸丙酸比沒有顯著影響（P＞0.05）;3）當(dāng)?shù)孜锞直葹?5∶65和50∶50時(shí)，VB12添加量為40和90 ng/mL時(shí)，24 h發(fā)酵液中羧甲基纖維素酶活、木聚糖酶活和淀粉酶活力顯著高于對照組（P＜0.05）;當(dāng)精粗比為65∶35時(shí)，微生物酶的活力在90 ng/mL添加量時(shí)顯著提高(P＜0.05)。結(jié)果提示，底物的精粗比和VB12顯著地影響體外瘤胃發(fā)酵，VB12的添加量具有線性效應(yīng)，當(dāng)

4、底物精粗比為35∶65時(shí)，添加VB12對瘤胃發(fā)酵的效果不顯著;當(dāng)?shù)孜锞直葹?0∶50和65∶35時(shí)，添加VB1240ng/mL即能夠促進(jìn)瘤胃的發(fā)酵，即VB12在較高的精粗比底物中具有較好的添加效果。
　　 試驗(yàn)二不同鈷水平下維生素B12對體外瘤胃發(fā)酵和微生物生態(tài)的影響通過體外培養(yǎng)法，探討鈷(Co)和VB12對瘤胃發(fā)酵、微生物酶活力和和瘤胃微生態(tài)的影響。體外試驗(yàn)瘤胃液取自3只安裝永久性瘤胃瘺管的瘺管牛。試驗(yàn)采用2×2雙因子試驗(yàn)設(shè)

5、計(jì)，即2種Co的添加水平（0和163.5 ng/mL）和2種VB12的添加水平（0和40 ng/mL）。結(jié)果顯示:1）添加Co和VB12均顯著增加了體外發(fā)酵24 h的產(chǎn)氣量和有機(jī)物消化率（P＜0.05），VB12對24 h潛在產(chǎn)氣量有增加的趨勢（P＜0.1），但是二者對產(chǎn)氣速率沒有顯著影響（P＞0.05）;2）添加Co和VB12顯著提高發(fā)酵液中總揮發(fā)酸的產(chǎn)量(P＜0.05)，但是二者對丁酸濃度和乙酸丙酸比沒有顯著作用(P＞0.05)，V

6、B12的添加極顯著地增加乙酸、丙酸和微生物蛋白的產(chǎn)量（P＜0.01），而Co的添加極顯著地提高了氨態(tài)氮濃度(P＜0.01);3) VB12的添加顯著提高羧甲基纖維素酶和淀粉酶的活力（P＜0.05）;與不添加組相比，VB12處理組的木聚糖酶活力提高77.4％（0.05＜P＜0.1）;與Co處理組相比，Co-VB12處理組的木聚糖酶活力提高70.3％（0.05＜P＜0.1）;4）Co和VB12的添加改變了瘤胃微生物的多樣性，不添加組、Co處

7、理組、VB12處理組和Co-VB12處理組的OTU個(gè)數(shù)（序列相似度＞97％）分別為2046、1967、1815和2536，表明Co和VB12聯(lián)合添加能夠豐富菌群的多樣性;Co處理組、VB12處理組和聯(lián)合添加組的琥珀酸單胞菌屬(Succinimonas)、琥珀酸弧菌屬(Succinivibrio)、月形單胞菌屬(Selenomonas)和巨型球菌屬(Megasphaera)的豐度較不添加組降低，當(dāng)Co和VB12聯(lián)合添加時(shí)，醋酸菌屬(Ace

8、tobacter)和乳酸菌屬Lactobacillus拘豐度大大增加;5）隨著Co和VB12的添加，瘤胃微生物的數(shù)量發(fā)生顯著變化（P＜0.05），VB12的添加顯著增加了總菌、白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)、黃色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌(Fibrobacter succinogenes)、嗜淀粉瘤胃桿菌(Ruminobacter amylophilus)、棲瘤

9、胃普雷沃氏菌(Prevotella ruminicola)和痤瘡丙酸桿菌(Propionibacterium acnes)的數(shù)量（P＜0.05），而Co的添加顯著增加了溶淀粉琥珀酸單胞菌(Succnimonasamylolytica)和溶糊精琥珀酸弧菌(Succinivibrio dextinosolvens)的數(shù)量(P＜0.05)，并且Co和VB12對溶淀粉琥珀酸單胞菌數(shù)量的影響具有交互作用（P＜0.05）。
　　 結(jié)果表明，