亮氨酸对泌乳奶山羊生产性能和小肠淀粉消化的影响及机制
作者单位：西北农林科技大学
学位级别：硕士
导师姓名：姚军虎
授予年度：2022年
摘 要：淀粉在瘤胃、小肠和大肠降解的主要产物依次为挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)、葡萄糖和VFA,可见反刍动物消化利用淀粉的位点显著影响淀粉的能量效率。姚军虎等提出日粮淀粉能量利用效率(SEF)的理论公式:SEF(%)=0.7 RDS+1.0SIDS+0.4 LIDS,其中RDS、SIDS和LIDS分别为淀粉在瘤胃、小肠和大肠的降解量占总摄入淀粉量的百分比。然而,反刍动物小肠淀粉消化率约为60%,小肠淀粉消化能力的不足限制了淀粉的能量价值。研究表明,胰腺α-淀粉酶分泌不足是限制反刍动物小肠淀粉消化利用的关键因素。本团队对青年奶牛和奶山羊的研究表明,亮氨酸可通过m TOR信号通路刺激胰腺α-淀粉酶的分泌。然而,上述研究局限于细胞或组织水平,或试验动物处于瘘管手术状态,不能完全反映动物处于正常生理状态下亮氨酸的作用。另外,通过营养调控措施促进胰腺α-淀粉酶分泌后是否会提高反刍动物小肠淀粉消化率仍未知,亮氨酸对泌乳奶山羊生产性能的影响仍有待研究。基于此,本研究拟在泌乳奶山羊日粮中添加过瘤胃亮氨酸(rumen-protected leucine,RP-Leu),并将反刍动物主要的限制性氨基酸、蛋白质合成底物-赖氨酸作为对照,评估亮氨酸对泌乳奶山羊生产性能和小肠淀粉消化的影响,为功能性氨基酸在泌乳奶山羊饲养中的应用提供理论依据。试验一过瘤胃亮氨酸对泌乳奶山羊生产性能和免疫指标的影响本研究旨在评估日粮添加RP-Leu对泌乳奶山羊生产性能和免疫指标的影响。试验选取45头初产关中泌乳奶山羊,泌乳期135±15 d,泌乳量2.06±0.45 kg/d,体重43.11±5.38 kg,随机均分3组:对照组(CON,采食基础日粮)、过瘤胃亮氨酸添加组(LEU,基础日粮+10.6 g/d RP-Leu)及过瘤胃赖氨酸添加组(LYS,基础日粮+12.0 g/d RP-Lys)。试验期60 d,其中预饲期15 d,正试期45 d。正试期开始与结束时连续2 d称量奶山羊的体重,每周连续2 d记录奶山羊的产奶量作为本周的产奶量,试验结束后采集瘤胃液、血液、直肠粪便样品、奶样进行分析。试验结束后,将所有试验羊混入大群统一饲养,并持续跟踪试验羊的后续情况,包括产羔率、产羔数量、体重变化等指标。结果表明,与CON组相比,日粮添加RP-Leu提高了奶山羊的平均日增重(P0.05),趋于提高体重校正乳产奶效率(0.05≤P0.05)。繁殖性能方面,3组间追踪体重、体重变化和羔羊初生重无差异(P0.05),与CON组相比,LEU组的产羔率提高了28%。日粮添加RP-Leu和RP-Lys对泌乳奶山羊血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶、总蛋白、白蛋白、球蛋白、Ig A、IL-6、IL-1β、IFN-γ和TNF-α无显著影响(P0.05)。本研究表明,日粮添加RP-Leu提高了泌乳奶山羊日增重,趋于提高体重校正乳产奶效率,对免疫性能无显著影响。试验二亮氨酸对泌乳奶山羊小肠淀粉消化的影响作为反刍动物主要的限制性氨基酸,赖氨酸对泌乳奶山羊的生产性能无影响,而添加亮氨酸可提高奶山羊体增重,并趋于提高产奶效率,说明亮氨酸除作为合成蛋白质的底物外,还具有其他作用。因此,在试验一的基础上,试验二进一步解析亮氨酸对泌乳奶山羊小肠淀粉消化能力的影响,以剖析日增重增加的可能原因,不再讨论赖氨酸的影响。试验设计和动物饲养同试验一,检测营养物质全消化道表观消化率、瘤胃和直肠粪便发酵参数、直肠粪便微生物、血液生化、血清游离氨基酸和乳水解氨基酸等指标。结果显示,日粮添加RP-Leu不影响泌乳山羊全消化道淀粉表观消化率和瘤胃发酵参数(P0.05)。LEU组的奶山羊粪便中丁酸盐摩尔比例降低,而p H值和乙酸比例上升(P0.05)。本研究表明,日粮添加RP-Leu改变了泌乳奶山羊后肠道的发酵参数,提高了纤维降解菌的相对丰度,降低了与淀粉发酵相关菌的丰度。两组间淀粉摄入量、全消化道淀粉消化率和瘤胃淀粉发酵量无差异,据此,推断认为添加过瘤胃亮氨酸提高了泌乳奶山羊小肠淀粉消化率。日粮添加RP-Leu提高了泌乳奶山羊血清必需氨基酸,尤其是生糖氨基酸的含量,改善机体氨基酸代谢和营养供给。本研究表明,泌乳中后期奶山羊日粮中添加过瘤胃亮氨酸可促进小肠淀粉消化,改善奶山羊氨基酸营养状况和膘情,并可能改善下胎次繁殖性能。
同方学位论文库