游離棉酚對綿羊瘤胃發(fā)酵和微生物區(qū)系的影響

李瑋璐

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)新生學(xué)院 810052）

我國是世界第一產(chǎn)棉大國，棉籽年產(chǎn)量高達(dá)1000 萬t 以上，棉籽餅粕年產(chǎn)量達(dá)200 萬t 以上[1]，占全國各類餅粕總量的40%以上。而眾所周知，棉籽粕中所含的游離棉酚等物質(zhì)具有有毒有害的特征，會對動物產(chǎn)生極大的影響，但相關(guān)研究人員調(diào)查顯示，反芻動物對游離棉酚具有較高的耐受性。因此，在進(jìn)行反芻動物飼養(yǎng)時，可以大量應(yīng)用棉籽粕，既能保障每日的蛋白質(zhì)攝入，同時還能提供有效纖維，而在進(jìn)行飼養(yǎng)時產(chǎn)生的飼養(yǎng)效果與豆粕具有相似性，是反芻動物養(yǎng)殖過程中很好的一種蛋白來源[2-3]。而反芻動物對游離棉酚的耐受性，與其瘤胃微生物的解毒能力具有極為密切的關(guān)聯(lián)，但近年來的研究并未對瘤胃微生物的游離棉酚解毒機制有清晰的認(rèn)知，因此，相關(guān)工作人員需要進(jìn)行有效的研究，只有這樣才能了解游離棉酚對瘤胃內(nèi)環(huán)境和微生物的影響，只有這樣才能為合理利用棉籽粕提供參考[4]。本研究將2018 年9 月至2020 年4 月作為研究時段，將20 只身體健康，體重在50kg 左右的蒙古半細(xì)毛綿羊隨機分成兩組，探討游離棉酚對綿羊瘤胃發(fā)酵及微生物細(xì)菌產(chǎn)生的影響。

1 材料與方法

1.1 試材

將2018 年9 月至2020 年4 月作為研究時段，將20 只身體健康，且體重在50kg 左右的蒙古半細(xì)毛綿羊隨機分成兩組，按要求記錄為對照組與實驗組，組內(nèi)各設(shè)置10 只綿羊。養(yǎng)殖時，本次研究所有實驗綿羊均進(jìn)行統(tǒng)一驅(qū)蟲，單籠養(yǎng)殖，按實驗要求安裝永久性瘤胃瘺管。

分析對比所有綿羊的基線數(shù)據(jù)，差異較小存在對比研究的價值（p＞0.05）。

1.2 試驗方法

本次研究中，對照組與實驗組采用同一方式進(jìn)行處理，相關(guān)工作人員需在每日完成綿羊喂養(yǎng)后6h 采集瘤胃內(nèi)容物，并對其中的原蟲和細(xì)菌進(jìn)行記錄，同時測定pH、氨氮濃度、揮發(fā)性脂肪酸濃度。（1）pH 測定。瘤胃液pH 的測定應(yīng)用上海雷磁pHS-2 型酸度計進(jìn)行直接測定。（2）氨氮濃度的測定。采用馮宗慈與高民（1993）方法，應(yīng)用723 分光光度計比色進(jìn)行測定。（3）瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸的測定。綿羊瘤胃中VFA的測定根據(jù)內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測定，應(yīng)用島津GC-2014 氣相色譜加以檢測。將2-乙基丁酸作為內(nèi)標(biāo)物，色譜柱選取FFAP 型毛細(xì)管柱，膜厚度為0.33μm，內(nèi)徑為0.25mm，長度為50m。進(jìn)樣口溫度為220℃，采用40.0 的分流比。柱箱應(yīng)用程序升溫，首先采用120℃，保持2min 的時間，之后采用5℃/min 的速度上高到180℃，保持1min。柱流量采用1.40ml/min。檢測器使用FID，對應(yīng)溫度是250℃。（3）原蟲計數(shù)。經(jīng)染色處理以后固定在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行計數(shù)。（4）體內(nèi)干物質(zhì)降解率的測定。體內(nèi)干物質(zhì)相應(yīng)的降解率應(yīng)用尼龍袋法實施測定。

1.3 統(tǒng)計方法

采用獨立樣本t 檢驗或Wilcoxon 秩和檢驗來調(diào)查術(shù)后各組之間結(jié)果的統(tǒng)計差異是否存在，并使用Student-Newman-Keuls檢驗對各組之間進(jìn)行多次比較。組間并發(fā)癥和放射學(xué)變化率的比較使用c2檢驗。所有統(tǒng)計測試均由SPSS for Windows（版本19.0）完成，p＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

在本次研究結(jié)果中顯示，實驗組與對照組綿羊瘤胃的胃pH、干物質(zhì)降解率、瘤胃發(fā)酵類型無明顯差異（p＞0.05）；對照組相比，飼喂2h 后，實驗組綿羊瘤胃氨氮濃度明顯高于對照組，總揮發(fā)性脂肪酸含量顯著降低（p＜0.05）。實驗組細(xì)菌數(shù)量相較于對照組明顯更高，但其中的真菌數(shù)量明顯降低，各數(shù)據(jù)經(jīng)對比分析差異顯著（p＜0.05）。

表1 兩組綿羊瘤胃pH 值/干物質(zhì)降解率對比

表2 兩組綿羊瘤胃氨氮濃度對比

表3 游離棉酚對兩組綿羊瘤胃VFA 產(chǎn)量產(chǎn)生的影響

表4 游離棉酚兩組綿羊瘤胃微生物數(shù)量

3 討論

本次研究結(jié)果顯示，將0.10g/kg 的游離棉酚加入綿羊日常飼料中，對綿羊瘤胃pH 無顯著影響，但實驗組綿羊在進(jìn)行2h的飼喂后，瘤胃氨氮濃度會顯著高出對照組（p＜0.05），這與實驗組綿羊瘤胃細(xì)菌數(shù)量明顯增加存在較為密切的關(guān)聯(lián)。實驗組綿羊瘤胃細(xì)菌數(shù)量的增多也會促使日常飼料中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成氨氮物質(zhì)的速度加快，這樣便會促使氨氮濃度明顯上升。在對綿羊進(jìn)行飼喂過后，瘤胃總VFA 產(chǎn)量顯著小于對照組（p＜0.05），這看似和實驗組細(xì)菌數(shù)量的明顯增多存在矛盾，但也可能是因為游離棉酚對參與瘤胃碳水化合物代謝相應(yīng)酶的活性產(chǎn)生了一定的影響，促使實驗組總VFA 產(chǎn)量有所下降，這一結(jié)論需要進(jìn)行更為深入的研究。在近年來的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，瘤胃真菌與細(xì)菌對植物片段進(jìn)行降解的生物作用可能存在互補特征，真菌能將大片段的植物顆粒降解為小片段，而瘤胃細(xì)菌則能對小片段進(jìn)行進(jìn)一步降解，其中的各種酶能獲得更加豐富的作用位點[5]。本次研究顯示，在綿羊飼料中增加游離棉酚，雖然會在一定程度上使纖維分解菌的數(shù)量明顯增加。但值得注意的是，真菌數(shù)量會隨之減少，在一定程度上會對瘤胃纖維物質(zhì)利用產(chǎn)生影響，而這類抵消作用也會導(dǎo)致瘤胃發(fā)酵類型出現(xiàn)未知的變化，需要相關(guān)工作人員引起重視。

在本次研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，實驗組內(nèi)綿羊瘤胃細(xì)菌及原蟲數(shù)量相較于對照組顯更高，而其中的真菌數(shù)量顯著低于對照組，這一結(jié)果與相關(guān)的臨床研究具有較高的相似性。進(jìn)一步實驗證明，綿羊纖維分解菌和原蟲對游離棉酚具有良好的耐受性，可能是由于瘤胃游離棉酚解毒機制具有極為特殊的作用，需要工作人員進(jìn)行進(jìn)一步的研究。相較來說，瘤胃真菌對游離棉酚具有較高的敏感度，一定濃度的游離棉酚可能會對其生長產(chǎn)生抑制，或?qū)ζ洚a(chǎn)生一定的殺滅作用，從另一個角度分析，也就是從瘤胃微生物菌群之間的關(guān)聯(lián)來看，原蟲能攝取真菌的甲根和孢子囊，研究人員認(rèn)為，原蟲的酶可降解真菌細(xì)胞壁，而這一降解方式對真菌的生長會產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，其次在進(jìn)行培養(yǎng)時，相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)環(huán)境中原蟲與真菌形成營養(yǎng)物質(zhì)競爭關(guān)系也會在一定程度上導(dǎo)致真菌數(shù)量減少。

在應(yīng)用過程中包含環(huán)膜制粒和平膜制粒，而飼料在制粒過程中會受到水分及壓力等多方面的作用。飼料中病原體可通過這一過程被殺滅，而淀粉也可通過這一過程發(fā)生糊化，蛋白變性能提高動物消化率，進(jìn)而提高營養(yǎng)利用率。本次研究結(jié)果顯示，與對照組相比，對肝物質(zhì)降解率不會產(chǎn)生顯著的影響，而針對這一因素進(jìn)行分析，認(rèn)為這可能與瘤胃微生物種群之間的相互作用有一定關(guān)聯(lián)，雖然研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相較于實驗組，對照組的各項微生物數(shù)量均有明顯增加，但真菌數(shù)量顯著降低，而這也直接導(dǎo)致纖維物質(zhì)降解受到影響，這一種平衡作用直接導(dǎo)致實驗組與對照組的干物質(zhì)降解率受到影響，相關(guān)工作人員在進(jìn)行管理時需要針對不同的養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，通過這種方式使養(yǎng)殖質(zhì)量得到提升[6]。

綜上所述，研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃細(xì)菌及纖維分解菌和原蟲可能對提高反芻動物游離棉酚的耐受性有良好的作用，相關(guān)研究人員應(yīng)引起重視，并對這一指標(biāo)進(jìn)行綜合管理，只有這樣才能使綿羊生長發(fā)育得到保障。