dcad值對(duì)山東奶山羊瘤胃酶活性的影響

dcad值對(duì)山東奶山羊瘤胃酶活性的影響

許多微生物棲息在反芻動(dòng)物的胃里。動(dòng)物的身體為微生物的生長(zhǎng)提供了棲息地，微生物為反芻動(dòng)物提供了蛋白質(zhì)、維生素和短鏈有機(jī)物。反芻動(dòng)物不同日糧組成在瘤胃中被微生物降解的速度及生成的產(chǎn)物不同,同時(shí)也給瘤胃微生物發(fā)酵提供了不同的底物。這些底物的不同反過(guò)來(lái)又會(huì)影響到瘤胃微生物的種類、微生物分泌酶的活性。日糧陰陽(yáng)離子差(dietarycation-aniondifference,DCAD即每千克干物質(zhì)Na+K-C1的毫摩爾當(dāng)量)可以調(diào)控瘤胃pH。反芻動(dòng)物的瘤胃pH對(duì)瘤胃發(fā)酵有重要的作用,當(dāng)瘤胃pH<6.0時(shí),瘤胃中水解纖維素的pH敏感菌會(huì)受到抑制。瘤胃內(nèi)環(huán)境的變化會(huì)影響瘤胃微生物的種類及數(shù)量,微生物發(fā)生變化時(shí),相應(yīng)的酶活會(huì)發(fā)生改變。此試驗(yàn)的目的就是利用瘤胃瘺管山羊研究不同DCAD日糧對(duì)奶山羊瘤胃pH、NH3-N及酶活性變化的影響。1材料和方法1.1預(yù)混料的制備試驗(yàn)從2007年6月至9月于青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物房進(jìn)行。選取4只裝有永久性瘤胃瘺管的非哺乳妊娠嶗山奶山羊,每日飼喂兩次全價(jià)混合日糧。日糧組成為地瓜蔓60%、玉米24%、大豆粕7.2%、小麥麩7.4%、CaHPO40.4%、CaCO30.4%、NaCl0.2%、預(yù)混料0.4%;每千克預(yù)混料中含有FeSO4·H2O79.32g,CuSO4·5H2O17.92g,MnSO4·H2O60.83g,ZnSO4·7H2O41.62g,CoCl2·6H2O0.20g,KI0.14g,Na2SeO30.11g,VA8.52g,VD31.16g,VE77.50g。日糧中含ME14MJ/kg、粗蛋白11.8%、鈣0.48%、磷0.28%。1.2調(diào)整日糧干物質(zhì)dcad水平采用4×4拉丁方設(shè)計(jì),在保證飼喂日糧營(yíng)養(yǎng)水平一致的條件下,通過(guò)額外添加NaHCO3、NH4Cl、來(lái)改變?nèi)占Z的DCAD水平,調(diào)整日糧干物質(zhì)DCAD水平分別為:A組0mEq/kg,B組50mEq/kg,C組100mEq/kg,D組200mEq/kg。1.3瘤液中氨氮的測(cè)定正試期第一天早晨7:00飼喂,飼喂前采集瘤胃液作為0h樣品進(jìn)行分析,同時(shí)按飼喂后2、4、6、8、10、12h分別采集瘤胃液樣品,每次約50ml左右。采集的瘤胃液立即測(cè)定pH后,用四層紗布過(guò)濾,一部分于-20℃凍存,用于測(cè)定選擇α-淀粉酶、中性蛋白酶和羧甲基纖維素酶酶活,一部分濾液在4000r/min的轉(zhuǎn)速下離心15min,用移液管移取上清液0.5ml置于預(yù)先裝有4.5ml0.2M鹽酸的采樣瓶中,搖勻用來(lái)測(cè)定氨氮(N-NH3)。N-NH3的測(cè)定采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定。1.4試驗(yàn)組lm和多重比較試驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用SAS軟件中的一般線性模型(GLM)進(jìn)行方差分析,然后用Duncan氏的極大復(fù)差法(RRS)進(jìn)行各試驗(yàn)組的多重比較,檢驗(yàn)誤差為5%水平,試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“±s”表示。2試驗(yàn)結(jié)果與分析2.1奶山羊瘤ph的變化從表1可以看出,隨著日糧DCAD水平的增大,同一時(shí)間點(diǎn)的瘤胃液pH呈現(xiàn)增大趨勢(shì),奶山羊瘤胃液的pH呈先減小后增大的趨勢(shì),采食后4h達(dá)到最低值,處理D組pH除了采食后2h這一時(shí)間點(diǎn)外,其它各時(shí)間點(diǎn)均與處理C間無(wú)顯著差異(P>0.05),均顯著高于處理A組(P<0.05)。2.2h3-n濃度從表2可知,隨著DCAD水平增加,同一時(shí)間點(diǎn)瘤胃內(nèi)NH3-N濃度有降低趨勢(shì),在食后6h后達(dá)到最低值,而后升高。處理組C,除食后6h外,其余各個(gè)時(shí)間點(diǎn),瘤胃內(nèi)NH3-N濃度均顯著低于其他各處理組(P<0.05)。2.3日糧不同dcad水平對(duì)-淀粉酶活性的影響不同DCAD值瘤胃液中α-淀粉酶活性指標(biāo)的測(cè)定數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。α-淀粉酶活性平均值表明,日糧不同DCAD水平對(duì)嶗山奶山羊瘤胃液中α-淀粉酶的活性無(wú)顯著的影響(P>0.05)。α-淀粉酶在食后4h開(kāi)始上升,食后6h達(dá)到最大。處理組D的α-淀粉酶活性在食后4h、8h顯著低于其他各處理組(P<0.05)。2.4運(yùn)營(yíng)動(dòng)態(tài)日糧不同dcad水平對(duì)飲料中性蛋白酶活性的影響不同DCAD水平瘤胃液中性蛋白酶的活性見(jiàn)表4。瘤胃液中性蛋白酶活性的均值表現(xiàn)為,日糧不同DCAD水平對(duì)嶗山奶山羊瘤胃液中中性蛋白酶的活性無(wú)顯著的影響(P>0.05)。中性蛋白酶的活性在食后4h開(kāi)始上升,在食后6h達(dá)到最大值。2.5a、b組各樣品點(diǎn)羧甲基纖維素酶活性的變化不同DCAD水平瘤胃液羧甲基纖維素酶的活性見(jiàn)表5。不同DCAD影響羧甲基纖維素酶的活性(P<0.05)。處理C、D組的酶活性顯著高于A組(P<0.05),與B組間差異不顯著。各采樣點(diǎn)羧甲基纖維素酶活性沒(méi)有規(guī)律性變化,B組和C組間的羧甲基纖維素酶活變化趨勢(shì)一致且兩組間無(wú)顯著差異(P<0.05)。各處理組羧甲基纖維素酶的活性均隨采集時(shí)間呈現(xiàn)先降后增的變化趨勢(shì),食后4h達(dá)到最低值。3討論3.1瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸含量ph的變化動(dòng)物采食飼料后,碳水化合物在瘤胃中被發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸的速度較快、數(shù)量較多,而瘤胃上皮對(duì)揮發(fā)性脂肪酸的吸收及流出慢于產(chǎn)生的速度,所以瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸的濃度逐漸升高,導(dǎo)致pH下降。韓正康和Murphy等指出,瘤胃內(nèi)pH變動(dòng)范圍為5.0～7.5,呈現(xiàn)有規(guī)律形式變動(dòng),一般于飼喂后2～6h達(dá)到最低值。此次試驗(yàn)中各組的瘤胃液pH均在6.2～6.8之間變動(dòng),而且各組瘤胃液pH在食后4h達(dá)到最低。DCAD值為100和200mEq/kg的C組和D組瘤胃pH波動(dòng)最小,說(shuō)明對(duì)瘤胃液緩沖效果最好。3.2瘤胃微生物的nh3-n濃度反芻動(dòng)物瘤胃液NH3-N是瘤胃氮代謝中外源蛋白質(zhì)和內(nèi)源含氮物質(zhì)降解的重要產(chǎn)物,它同時(shí)也是瘤胃微生物合成菌體蛋白的原料。大多數(shù)瘤胃微生物能夠利用氨作為氮源進(jìn)行微生物蛋白質(zhì)的合成。NH3-N濃度在一定程度上反映了瘤胃微生物分解含氮物質(zhì)產(chǎn)NH3的速度及其對(duì)NH3的攝取利用情況。Kang-Meznarich研究發(fā)現(xiàn)氨濃度在3.3～8.5mg/100ml之間是微生物最大生長(zhǎng)范圍。試驗(yàn)結(jié)果表明干物質(zhì)匯總DCAD值為100mEq/kg的C組在食后6h氨氮濃度8.33mg/100ml,在瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成所需的最佳范圍。3.3瘤胃微生物的酶活性嗜淀粉瘤胃桿菌、牛鏈球菌、丁酸梭菌均有產(chǎn)生較強(qiáng)α-淀粉酶的能力。試驗(yàn)中不同的DCAD對(duì)α-淀粉酶的活性沒(méi)有影響,試驗(yàn)日糧中蛋白質(zhì)來(lái)源以大豆粕為主,由于大豆粕在瘤胃中的降解較為迅速,可能會(huì)因肽和氨基酸的迅速分解而引起過(guò)量氨的產(chǎn)生,影響了發(fā)酵非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(Nonstructurecarbohydrate,NSC)細(xì)菌的快速生長(zhǎng),故表現(xiàn)為試驗(yàn)中瘤胃中α-淀粉酶的活性明顯低于已報(bào)導(dǎo)的以膨化大豆為蛋白質(zhì)來(lái)源的日糧。從瘤胃液中分離出的細(xì)菌中,30%～50%有降解胞外蛋白的酶活性。目前人們對(duì)蛋白質(zhì)降解菌的研究主要集中在嗜淀粉擬桿菌、溶纖維丁酸弧菌和棲瘤胃普雷沃氏菌。在瘤胃中,瘤胃微生物主要利用的氮是氨,一些報(bào)道也證實(shí),在無(wú)蛋白質(zhì)和氨基酸的培養(yǎng)基中也仍有蛋白酶的產(chǎn)生。在一般情況下,蛋白質(zhì)水解酶的活性是比較穩(wěn)定的,而且難于調(diào)控。Blackburn研究發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)基組成成分對(duì)嗜淀粉擬桿菌產(chǎn)生的蛋白酶活性基本沒(méi)有影響,但對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)速度略有影響,在低生長(zhǎng)速度下,產(chǎn)生的酶活性反而更高。試驗(yàn)研究中四種不同處理的DCAD對(duì)瘤胃微生物中性蛋