白藜芦醇对不同类型底物甲烷产生、养分降解及微生物区系的影响

摘要：

本试验研究了白藜芦醇(RES)对两种类型底物瘤胃发酵的甲烷(CH4)排放、养分降解以及微生物区系影响,旨在探索RES调控瘤胃发酵、降低CH4排放的机理.本试验为双因素设计,选取3只健康、体重相近((50±2.3) kg)且安装有永久性瘤胃瘘管的杜寒杂交肉羊做为瘤胃液供体.试验一,在精粗比为68∶32(高精料,HC)和28∶72(高粗料,HF)的两种底物中分别添加0％(对照组)、7.7％、14.3％和25.0％的RES进行产气试验,并选取对照组和14.3％组进行16S扩增子高通量测序;试验二,在上述两种底物中分别添加0％、14.3％的RES进行降解率试验.以上试验处理均设置5个重复.试验结果如下:1)两种底物产气量(GP)和CH4产量随RES水平的增加均线性降低(P＜0.05);在相同RES处理下,相较HC,HF中GP和CH4产量均显著降低(P＜0.05);且两因素对两指标变化存在交互效应(P＜0.05).2)添加RES后两种底物干物质(DM)、有机物(OM)、粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)降解率均显著降低(P＜0.05);在相同RES处理下,相较HC,HF中各养分降解率均显著降低(P＜0.05),且两因素对发酵24 h中性洗涤纤维降解率(NDFD)和酸性洗涤纤维降解率(ADFD)存在交互作用(P＜0.05).3)从门水平来看,两种底物中添加RES均引起变形菌门(Proteobacteria)丰度显著升高(P＜0.05);相较HC,HF的变形菌门丰度显著升高(P＜0.05).另外,在发酵第24小时,HF中添加RES添加导致互养菌门显著降低(P＜0.05);发酵第12小时,同一RES处理水平下,相较HC,HF中放线菌门丰度显著降低.从属水平来看,添加RES和改变底物类型均导致Prevotella_1(普雷沃氏菌_1)丰度大幅下降,且在HC(发酵12 h)、HF(发酵24 h)具有统计学意义(P＜0.05);添加RES变形菌门的优势菌属Ruminobacter和Succinivibrio均显著增加(P＜0.05).另外,发酵第12小时,在HF添加RES,Rikenellaceae_RC9_gut_group、Prevotellaceae_NK3B31_group和Christensenellaceae_R-7_group丰度均显著上升(P＜0.05);相较HC,HF中Prevotellaceae_UCG-001、Prevotellaceae_NK3 B31_group和Christensenellaceae_R-7_group丰度显著降低(P＜0.05).在发酵第24小时,在HF中添加RES导致Veillonellaceae_UCG-001和Lachnospiraceae_XPBl 014_group丰度显著降低(P＜0.05),Prevotellaceae_UCG-001、Phocaeicola、Prevotellaceae_NK3B31_group、Succiniclasticum、Christensenellaceae_R-7_group、Ruminococcaceae_NK4 A214_group和Ruminobacter丰度显著升高(P＜0.05);且两因素对普雷沃氏菌_1、Succiniclasticum、Veillonellacea e_UCG-001和Lachnos pirac eae_XPBl 014_group的丰度变化存在互作效应(P＜0.05).此结果说明,添加高水平的RES可以有效降低瘤胃环境CH4的排放量,但是抑制了各养分在瘤胃中的降解,这可能与瘤胃菌群中普雷沃氏菌_1的大幅度下降有关.

关键词：白藜芦醇、甲烷、降解率、群落丰度

所属期刊栏目：51

分类号：S823(家畜)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划“反刍动物甲烷排放测算模型及基于宏基因组学的减排技术”

在线出版日期：2020-07-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1281-1294