饲粮中全棉籽比例对育肥荷斯坦公牛瘤胃发酵与微生物区系、甲烷排放及肝脏碳代谢相关基因表达的影响

作者：王勇胜; 李妍; 曹玉凤^*; 李秋凤^*; 薄文喜; 高艳霞; ***

来源：动物营养学报, 2019, 31(06): 2701-2715.

• 瘤胃发酵
• 微生物区系
• 甲烷排放
• 碳代谢相关基因
• 全棉籽
• 荷斯坦公牛

本试验旨在研究饲粮中全棉籽比例对育肥荷斯坦公牛瘤胃发酵与微生物区系、甲烷排放及肝脏碳代谢相关基因表达的影响。选取44头体重相近、健康的育肥荷斯坦公牛,随机分为4组,每组11头,各组平均体重差异不显著(P>0.05)。Ⅰ(对照)、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组公牛分别饲喂含有0、5%、10%和15%全棉籽的饲粮。各组饲粮能量和粗蛋白质水平基本相同。试验期为90 d。结果表明:1)在瘤胃发酵参数中,与Ⅰ组相比,Ⅳ组的氨态氮、微生物蛋白浓度以及乙酸和丙酸比例分别提高了31.34%、40. 00%、2. 26%和15. 20%(P <0. 05),丁酸比例降低了4. 46%(P <0.05),乙酸/丙酸和pH无显著变化(P> 0.05)。2)从瘤胃细菌属水平的相对丰度分析,Ⅳ组中普雷沃氏菌属-1、密螺旋体属-2的相对丰度极显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.01);Ⅳ组的琥珀酸弧菌科UCG-002的相对丰度显著高于Ⅰ组(P <0.05);理研菌科RC9肠道群、普雷沃氏菌科UCG003、瘤胃杆菌属、疣微菌科NK4A214群、纤维杆菌属、未识别的叶绿体和拟杆菌属的相对丰度各组间的差异均不显著(P>0.05)。3)从瘤胃产甲烷古菌属水平的相对丰度分析,Ⅳ组甲烷短杆菌属、甲烷丝状菌属的相对丰度均为4组中最低,并显著低于Ⅰ组(P<0.05);Ⅲ组AbsconditabacteriaunidentifiedSR1的相对丰度最高,显著高于Ⅰ组(P<0.05);甲烷球形菌属、甲烷微球菌属、甲烷螺菌属的相对丰度各组间均未表现出显著差异(P>0.05)。4)饲粮中添加不同比例的全棉籽均降低了育肥荷斯坦公牛的甲烷排放量,其中Ⅳ组的甲烷排放量比Ⅰ组降低了22.68%(P<0.05)。5)相关分析发现,育肥荷斯坦公牛的平均日增重与甲烷排放量呈显著负相关(P<0.05),甲烷短杆菌、甲烷丝状菌和琥珀酸弧菌科菌群的相对丰度与甲烷排放量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01)。6)饲粮中添加15%的全棉籽后,育肥荷斯坦公牛肝脏中甲基丙二酸单酰辅酶A变位酶(MUT)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)的mRNA表达量均呈上调趋势,其中MUT的mRNA表达量极显著高于Ⅰ组(P<0.01),PEPCK的mRNA表达量显著高于Ⅰ组(P <0. 05)。综上所述,在本试验条件下,饲粮中添加15%的全棉籽可有效调控荷斯坦公牛瘤胃发酵及微生物区系,显著降低甲烷排放量以及上调肝脏中碳代谢相关基因的表达。

• 单位
  河北农业大学; 动物科技学院