枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母与屎肠球菌对奶牛瘤胃微生物消化代谢和甲烷排放的影响

摘要

直接饲用微生物(DFM)是指一类能够通过改善肠道微生物平衡对宿主动物起到益生作用的活性微生物饲料添加剂。本论文以三种DFM枯草芽孢杆菌(BS)、产朊假丝酵母(CU)与屎肠球菌(EF)为研究对象，结合短期人工瘤胃体外培养技术与动态产气实时记录技术，分析比较了三者在不同全混合日粮底物条件下对泌乳期荷斯坦奶牛瘤胃微生物发酵特性影响上的差异;并采用正交试验设计，研究了三种DFM在不同剂量组合条件下对于不同精粗比例日粮底物纤维降解率、瘤胃微生物发酵特性以及甲烷排放量的影响，进而筛选各底物条件下最优配伍组合。具体试验内容如下:
　　在全混合日粮(CS、MF)模式下，随着三种DFM在日粮中添加水平升高，IVDMD、NDF降解率、ADF降解率、发酵总产气量、总挥发酸与丙酸浓度均显著线性升高(P＜0.01)，提升效果在以MF为底物时最为显著，而三种DFM中则以CU的益生效果最为显著。乙酸所占比例与发酵液pH则不同程度降低(P＜0.05)。发酵液中MCP浓度均显著升高(P＜0.01)且提升幅度由高到低依次为:CU＞EF＞BS，但支链脂肪酸与丁酸浓度变化趋势并不明显。CS全混合日粮条件下BS、CU、EF的最适添加水平分别为8×106、1.6×106与4×106 CFU/mL; MF全混合日粮条件下 BS、CU、EF的最适添加水平分别为8×106、1.6×106与4×106 CFU/mL。
　　在高精料日粮模式（精粗比70∶30）下，与对照组相比，添加DFM可将发酵总产气量提高9.7～43.6％(P＜0.01)，IVDMD提高0.9～6.4％(P＜0.01)，NDF降解率提高3.6～27.6％(P＜0.01)，ADF降解率提高8.4～31.1％(P＜0.01)，总挥发酸浓度提高2.1～19.5％(P＜0.01)并调节瘤胃发酵类型。发酵后0～6小时、6～24小时、24～48小时与48～72小时各时间段内，发酵总气体中甲烷比例在添加DFM后分别降低了0.6～36.3％(P＜0.01)，1.1～1.5％，2.6～7.4％（P＜0.01）与4.7～19.2％(P＜0.01);但甲烷净生成量与对照组相比均不同程度升高。该条件下三种DFM的最佳配伍组合为BS∶CU∶EF=3∶3∶2，且益生效果以粗饲料为羊草时较为显著。在高粗料日粮模式（精粗比30∶70）下，与对照组相比，添加DFM可将发酵总产气量提高2.8～12.3％(P＜0.01),IVDMD提高1.7～5.0％(P＜0.01)，NDF降解率提高2.3～20.1％（P＜0.01），ADF降解率提高6.0～28.7％（P＜0.01），总挥发酸提高1.8～19.1％（P＜0.01）并调节瘤胃发酵向丙酸型转化。发酵后0～6小时、6～24小时、24～48小时与48～72小时各时间段内，发酵总气体中甲烷比例在添加DFM后分别降低了1.6～31.1％（P＜0.01），1.0～1.7‰1.5～7.8％(P＜0.01)与6.9～20.3％（P＜0.01）但甲烷净生成量在添加DFM后均升高。该条件下三种DFM的最佳配伍组合为BS∶CU∶EF=1∶3∶3，且益生效果以粗饲料为羊草时较为显著。
　　综上所述，添加三种DFM均可提高瘤胃混合微生物对底物营养成分的降解率，并可在体外发酵后期仍有助于提高饲料的发酵潜能，促进瘤胃微生物的生长;添加DFM可提高瘤胃发酵挥发性脂肪酸与微生物粗蛋白生成量，并促使瘤胃微生物由乙酸型发酵向丙酸型发酵转变。添加DFM后甲烷净生成量随呈上升趋势，但瘤胃发酵总产气中甲烷所占比例呈下降趋势。

目录

声明

摘要

缩略语表(Abbreviations)

第1章 绪论

1．1 直接饲用微生物(DFM)

1．1．1 DFM定义及分类

1．1．2 DFM益生机理

1．2 瘤胃微生物发酵

1．2．1 瘤胃微生物发酵机理

1．2．2 瘤胃纤维降解作用

1．2．3 调节瘤胃微生物发酵的意义

1．3 DFM对瘤胃微生物发酵的影响

1．3．1 调节瘤胃微生物发酵

1．3．2 促进瘤胃微生物纤维降解

1．4 本研究的目的和内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

第2章 CS日粮模式下添加三种DFM对瘤胃微生物发酵特性的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 发酵底物

2．1．2 试验设计

2．1．3 试验动物及瘤胃液采集

2．1．4 体外发酵

2．1．5 产气动力学模型分析

2．1．6 体外瘤胃微生物发酵指标测定

2．1．7 数据统计分析

2．2 结果与分析

2．2．1 三种DFM对体外累计产气量及产气动力学参数的影响

2．2．2 三种DFM对底物营养物质体外降解率的影响

2．2．3 三种DFM对体外瘤胃微生物发酵指标的影响

2．3 讨论

2．3．1 三种DFM对体外累计产气量及产气动力学参数的影响

3．2 三种DFM对底物营养物质体外降解率的影响

2．3．3 三种DFM对体外瘤胃微生物发酵指标的影响

2．4 小结

第3章 MF日粮模式下添加三种DFM对瘤胃微生物发酵特性的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 发酵底物

3．1．2 试验设计

3．1．3 试验动物及瘤胃液采集

3．1．4 体外发酵

3．1．5 产气动力学模型分析

3．1．6 体外瘤胃微生物发酵指标测定

3．1．7 数据统计分析

3．2 结果与分析

3．2．1 三种DFM对体外累计产气量及产气动力学参数的影响

3．2．2 三种DFM对底物营养物质体外降解率的影响

3．2．3 三种DFM对体外瘤胃微生物发酵指标的影响

3．3 讨论

3．3．1 三种DFM对体外累计产气量及产气动力学参数的影响

3．3．2 三种DFM对底物营养物质体外降解率的影响

3．3．3 三种DFM对体外瘤胃微生物发酵指标的影响

3．4 小结

第4章 不同DFM组合对秸秆加精料型底物瘤胃发酵特性的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 饲料底物及试验动物

4．1．2 DFM添加设计

4．1．3 体外发酵

4．1．4 发酵样品收集与测定

4．1．5 产气动力学模型分析

4．1．6 统计分析

4．2 结果

4．2．1 底物精粗比为3∶7(F7C3)

4．2．2 底物精粗比为7∶3(F3C7)

4．3 讨论

4．3．1 对底物降解率、体外发酵总产气量及产气动力学参数的影响

4．3．2 对体外瘤胃微生物发酵特性的影响

4．3．3 对瘤胃甲烷生成量的影响

4．4 小结

第5章 不同DFM组合对羊草加精料型底物瘤胃发酵特性的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 饲料底物及试验动物

5．1．2 DFM添加设计

5．1．3 体外发酵

5．1．4 发酵样品收集与测定

5．1．5 产气动力学模型分析

5．1．6 统计分析

5．2 结果

5．2．1 底物精粗比为3∶7(F7C3)

5．2．2 底物精粗比为7∶3(F3C7)

5．3 讨论

5．3．1 对底物降解率、体外发酵总产气量及产气动力学参数的影响

5．3．2 对体外瘤胃微生物发酵特性的影响

5．3．3 对瘤胃甲烷生成量的影响

5．4 小结

第6章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

致谢

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