四种微生态制剂对绵羊瘤胃体外发酵参数的影响

汪晓东，甄玉国*，赵 巍，王兰惠， 张学峰， 甄雪冰

（1.吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118；2.吉农博瑞奶牛科技研发中心，吉林长春 130118）

科学实验研究

四种微生态制剂对绵羊瘤胃体外发酵参数的影响

汪晓东1，2，甄玉国1，2*，赵 巍1，2，王兰惠1，2， 张学峰1，2， 甄雪冰1，2

（1.吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118；2.吉农博瑞奶牛科技研发中心，吉林长春 130118）

为了解四种不同微生态制剂对绵羊瘤胃发酵参数的影响，采用瘤胃体外批次培养，在体外发酵的底物中分别加入四种微生态制剂，然后对瘤胃内环境的pH、氨态氮 （NH3-N）、干物质降解率、产气量和挥发性脂肪酸（VFA）进行监测，发现四种微生态制剂对瘤胃体外发酵参数会起到不同的作用，与对照组相比，微生态制剂2组、微生态制剂3组均可显著降低NH3-N的含量，提高干物质的降解率（P＜0.01），而微生态制剂4组的作用特点在于有效降低NH3-N的含量。通过多项指标综合指数（MFAEI）评定得出微生态制剂组发酵效果最佳。

微生态制剂；产品；体外发酵；绵羊

微生态制剂是利用正常微生物或促进微生物生长的物质制成的活的微生物制剂。近年来，利用微生态制剂调整或维持动物肠道内微生态平衡，增强机体免疫，促进营养物质的消化吸收，已成为动物营养研究的热点之一（李晓丽等，2015；付晓政等，2014；潘美娟等，2014）。本试验选取几种国内外知名厂家的微生态制剂产品，旨在比较研究其对绵羊瘤胃pH、氨态氮（NH3-N）、干物质降解率、产气量、挥发性脂肪酸（VFA）的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物及产品来源 试验绵羊饲养在吉林农业大学动物科学技术学院动物实验场，试验精料B211由长春博瑞饲料集团有限公司提供。试验微生态制剂产品的形态和主要成分见表1。

表1 微生态制剂的形态和主要成分

1.2 饲养管理 选取3只12月龄体重为 （30± 2.37）kg体况良好、安装永久性瘤胃瘘管的小尾绵羊（半同胞公羊），用于瘤胃液的采集。精粗比设定为50∶50；每天饲喂2次（8∶00、16∶00），精料补充料分别在早晚添加；保证充足、清洁饮水，每天观察羊只健康状态，定期清理瘘管4周。

1.3 试验设计 本试验采取单因子区组试验设计，采用瘤胃体外批次培养的方法，试验设定精粗比为50∶50，即0.5 g精料+0.5 g羊草，共5个处理组，每种产品设置6、12、24 h三个采样时间点，每个采样时间点设置3个重复，最终描绘四种微生态制剂瘤胃内环境参数的动态变化规律。添加量按产品说明书建议用量进行添加，具体试验设计见表2。

表2 试验设计

1.4 瘤胃体外批次培养方法

1.4.1 缓冲液配制 缓冲液的配制和加入量、培养装置的安装分别参照 Menke和 Steingass （1988）、潘美娟（2014）的方法。

1.4.2 体外批次培养方法 晨饲（8∶00）前1 h从绵羊瘤胃内上下左右不同位点用硬质PVC管采集足量瘤胃液，灌入经预热达39℃并通有CO2的保温瓶中，灌满后立即盖严瓶口，迅速返回实验室，经四层纱布过滤（期间应将温度保持在39℃左右并尽可能减少与空气接触），之后持续通入CO2气体5min，然后迅速分装至上述已预热好并通有CO2的培养瓶内（每个培养瓶加20 mL瘤胃液，40mL缓冲液），开始培养。

1.4.3 测定指标及方法 于培养的第1、2、4、6、12、24 h通过注射器测定各发酵瓶中的产气量，绘制产气量变化曲线，于培养的6、12、24 h采集各处理组的产品，立即测定pH，取1.5 mL培养液于EP管中，10000 r/min离心10min，取1mL上清液，加25%偏磷酸溶液0.2 mL混匀，-20℃保存待测VFA；另取1.5 mL培养液-20℃保存，待测NH3-N。pH采用酸度计直接测定；VFA采用Agilent Technologies 7890A气相色谱仪进行测定（冯宗慈和高民，2010）；NH3-N采用亚硝基铁氰化钠比色法测定（王晓磊等，2014）。

1.5 数据统计分析 试验数据用Excel软件进行整理，采用SPSS 17.0软件进行比较分析，其中配对样本用Duncan’s检验方法进行数据统计分析，结果采用“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养pH的影响 由表3可知，随着培养时间的增加，因采用瘤胃体外批次培养，产生的VFA不能被吸收，逐渐积累，导致各组pH呈逐渐下降的趋势。24 h时，微生态制剂1组的pH显著低于对照组、微生态制剂4组（P＜0.05），其他时间点，各组差异均不显著（P＞0.05）。

表3 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养pH的影响

2.2 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养NH3-N的影响 由表4可知，随着培养时间的增加，各组NH3-N浓度均呈现上升的趋势。在6、12、24 h时，各个试验组NH3-N浓度均低于对照组。其中6 h时，微生态制剂3组NH3-N浓度极显著低于对照组和其他试验组（P＜0.01）；12 h时，与对照组相比，微生态制剂4组和微生态制剂2组NH3-N浓度极显著降低（P＜0.01），分别降低了23.26%、17.44%；继续培养至24 h时，试验组NH3-N浓度极显著低于对照组（P＜0.01），分别降低了19.23%、14.10%、14.10%、11.54%。

表4 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养NH3-N的影响mg/100mL

2.3 不同微生态制剂对绵羊瘤胃干物质降解率的影响 由表5可知，随着培养时间的增加，各组干物质降解率呈上升趋势，其中6 h时，与对照组相比，微生态制剂1组和微生态制剂2组干物质降解率分别提高了8.58%和5.34%，极显著高于对照组（P＜0.01）；12 h时，微生态制剂1组和微生态制剂2组干物质降解率极显著高于对照组（P＜0.05）；继续培养至24 h，微生态制剂4组降解率极显著低于其他组（P＜0.01）。

表5 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养干物质降解率的影响 %

2.4 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养产气量的影响 由表6可知，随着培养时间的增加，各组的产气量逐渐提高。其中微生态制剂1组和微生态制剂3组在各个培养时间产气量均高于对照组，微生态制剂2组和微生态制剂4组在培养1h时产气量低于对照组，其余培养时间产气量均高于对照组，因为不同微生态制剂可以有效提高干物质的降解率，所以试验组产生的气体量均高于对照组。

表6 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养产气量的影响 mL

2.5 不同微生态制剂对绵羊瘤胃体外培养VFA浓度的影响 由表7可见，随着培养时间的增加各组乙酸、丙酸、丁酸和TVFA浓度逐渐上升，培养至6 h时，与对照组相比，乙酸的含量提高了1.8%，差异极显著（P＜0.01），与其他组相比，微生态制剂1组显著高于微生态制剂2组、微生态制剂3组和微生态制剂4组（P＜0.05）；丙酸、丁酸的含量微生态制剂1组显著高于微生态制剂3组和微生态制剂4组 （P＜0.05），从TVFA来看，TVFA差异极显著高于微生态制剂3组和微生态制剂4组（P＜0.01），其他各组差异均不显著（P＞0.05）。培养至12 h，微生态制剂1组的丙酸、丁酸含量显著高于微生态制剂4组，其他各组差异不显著（P＞0.05）。培养至24 h，与对照相比，乙酸含量均不同程度高于对照组，其中微生态制剂1组和微生态制剂2组乙酸含量显著提高（P＜0.05），微生态制剂1组、微生态制剂3组和微生态制剂4组丙酸的含量显著高于对照组（P＜0.05），从TVFA来看，与对照组相比，各组TVFA含量分别提高了2.7%、1.8%、1.4%、1.0%，但差异不显著（P＞0.05）。

表7 不同微生态制剂对绵羊瘤胃VFA的影响mmol/L

2.6 不同微生态制剂对体外发酵指标影响的综合评定 对不同微生态制剂体外发酵指标的组合进行效应综合评定时，以对照组为参照，根据多项指标综合指数（MFAEI）（卢德勋，2003）进行。将产气量、pH、TVFA、NH3-N、干物质消失率运用综合评定指标MFAEI进行综合评定，结果见表8。

式中:MFAEI为各单项指标（SFAEI）的加和值；n为时间点数；A1系0.0%各个培养时间点各指标值；A2分别为1%、1.5%、2%各个培养时间点各指标值；A3是在每个时间点A2总和的平均数。

表8 不同微生态制剂对体外发酵指标影响的综合评定

从MFAEI看，只有微生态制剂1组的多项组合效应指数是正值，MFAEI自高到低的排序为微生态制剂1组＞微生态制剂2组＞微生态制剂3组＞微生态制剂4组，因此微生态制剂1组发酵效果明显优于其他组。

3 讨论

瘤胃发酵功能受多种因素的影响，主要体现在pH、NH3-N、VFA、干物质降解率及产气量等指标上。

瘤胃pH是评价瘤胃发酵水平的基本指标，它主要受唾液、饲粮及瘤胃微生物区系的影响，本试验中，随着培养时间的增加，各组pH呈逐渐下降的趋势。培养至24 h时，微生态制剂1组pH最低，并显著低于对照组（P＜0.05），这可能是由于采用瘤胃体外批次培养，产生的有机酸不能被吸收，逐渐积累导致的结果。

瘤胃体外发酵干物质降解率和总产气量的变化是评价瘤胃发酵功能的重要指标。同时，一般认为饲料干物质的降解率与产气量具有很强的相关性。干物质降解率越高，瘤胃内的环境就越适合微生物发酵，越有利于提高饲料中营养物质的利用率（付晓政等，2014）。本试验中，因为微生态制剂1组和微生态制剂2组干物质的降解率在6 h和12 h时极显著高于对照组（P＜0.01），所以产气量也相应高于对照组，但各组产气量差异不显著（P＞0.05）。

NH3-N是反刍动物瘤胃氮代谢过程中饲料含氮物降解的重要产物，同时也是瘤胃微生物合成菌体蛋白的主要原料，NH3-N质量浓度过高或过低都不利于瘤胃微生物的生长繁殖，因此保持瘤胃液中适宜的NH3-N质量浓度是保证菌体蛋白正常合成的前提条件。本试验中，随着培养时间的增加，各组NH3-N浓度均呈现上升的趋势。但在6、12、24 h时，各个试验组NH3-N浓度均低于对照组，这表明添加微生态制剂能够提高微生物对NH3-N的利用率。

反刍动物瘤胃内的VFA主要由进入瘤胃的饲料中的碳水化合物被瘤胃微生物降解产生，是反刍动物体内重要的能量来源，可为反刍动物提供所需能量的60%～70%（Dubuc，2009）。同时，VFA也是维持瘤胃功能及内环境稳定的重要因素 （Li，2012），在瘤胃发酵过程中产生的TVFA中，乙酸、丙酸及丁酸所占比例最高，三者产量之和约占TVFA的95%。本试验中，随着培养时间的增加各组乙酸、丙酸、丁酸和TVFA逐渐上升，从TVFA来看，微生态制剂1组提高幅度最大，这也与微生态制剂1组pH最低相吻合。

4 结论

四种微生态制剂对瘤胃体外发酵参数均有不同程度的作用，其中微生态制剂1组作用最为明显，微生态制剂2组、微生态制剂3组的作用特点在于有效降低NH3-N的含量，提高干物质降解率，而微生态制剂4组的作用特点在于有效降低NH3-N的含量。从MFAEI看，微生态制剂1组发酵效果明显优于其他组。

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The aim of this experiment was to explore the effect of four kinds of probiotics on rumen fermentation parameters in sheep.Added four kinds of probiotics in vitro fermentation substrates by in vitro rumen batch culture.Analysis the pH，NH3-N，VFA，degradation of dry matter rate and gas production of rumen environment.We found that four kinds of probiotics were varying degrees promoting on fermentation parameters.Compared with the control group，the point of the second probiotics and the third probiotics group was sigmificamtly reduced the concentration of NH3-N，improve dry matter disappearance，the fourth probiotics could reduce the concentration of NH3-N.From the multiple-factors associative effects index（MFAEI）.The results showed that the first productwas the best，the results for the four kinds of probiotics provide a theoretical basis for application in production practice.

probiotics；product；fermentation in vitro；sheep

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20162304

S816.7

A

1004-3314（2016）23-0016-04

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