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饲用天然植物活性功能组分制备方法研究进展

动物营养学报 2022年第4期34卷 2054-2072页

作者：赵玉超蒋林树北京农学院动物科学技术学院奶牛营养学北京市重点实验室北京102206

天然植物中含有酚类、生物碱、挥发油、苷类、多糖和有机酸等多种活性功能组分,具有抗氧化、抑菌、抗炎、调节动物免疫等多种功能,在畜禽上具备潜在的饲喂价值。开发天然植物活性功能组分成为我国后抗生素时代解决畜禽健康养殖的重要技... 详细信息

天然植物中含有酚类、生物碱、挥发油、苷类、多糖和有机酸等多种活性功能组分,具有抗氧化、抑菌、抗炎、调节动物免疫等多种功能,在畜禽上具备潜在的饲喂价值。开发天然植物活性功能组分成为我国后抗生素时代解决畜禽健康养殖的重要技术策略。本文综述了饲用天然植物各类活性功能组分制备的主要方法,重点介绍了以微波辅助、超声辅助、酶解辅助、超临界流体、离子液体等新型绿色提取工艺,以及制备型液相色谱和高速逆流色谱的大批量分离纯化工艺。此外,本文分析了当前试验研究与产业发展存在的问题,并提出了解决对策,以期为建立绿色、高效、低成本的饲用天然植物活性功能组分制备体系提供参考。

关键词：植物提取物生物活性物质制备新型工艺

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黄芩素结构与生物学功能关系研究进展

动物营养学报 2021年第6期33卷 3106-3114页

作者：余诗强蒋林树熊本海北京农学院动物科学技术学院奶牛营养学北京市重点实验室北京102206 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

黄芩素是黄芩中含量最丰富的一种以黄酮类化合物为主效因子的含多种生物活性物质的植物提取物,具有抗菌、抗炎、抗氧化应激和增强免疫力等生物学功能。黄芩素可作为一种天然饲料添加剂用以提高畜禽的免疫水平和生产性能,具有广泛的利用... 详细信息

黄芩素是黄芩中含量最丰富的一种以黄酮类化合物为主效因子的含多种生物活性物质的植物提取物,具有抗菌、抗炎、抗氧化应激和增强免疫力等生物学功能。黄芩素可作为一种天然饲料添加剂用以提高畜禽的免疫水平和生产性能,具有广泛的利用价值和应用前景。本文对黄芩素的代谢途径及其结构与生物学功能的关系进行了阐述和展望,以期为畜禽健康养殖提供参考依据。

关键词：黄芩素构效关系代谢生物学活性

基于指纹图谱技术的燕麦草质量评价与相关性验证

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动物营养学报 2022年第3期34卷 1984-1995页

作者：潘予琮寇伟蒋林树年芳北京农学院动物科学技术奶牛营养学北京市重点实验室北京102206 甘肃农业大学动物科学技术学院兰州730070

本试验旨在从黄酮类营养活性物质角度对不同来源燕麦草进行质量评价与相关性验证。以18种不同来源燕麦草(S1~S18)作为研究对象,采用NaNO_(2)-Al(NO_(3))_(3)-NaOH显色法测定总黄酮含量并结合高效液相色谱建立燕麦草黄酮特征图谱,利用聚... 详细信息

本试验旨在从黄酮类营养活性物质角度对不同来源燕麦草进行质量评价与相关性验证。以18种不同来源燕麦草(S1~S18)作为研究对象,采用NaNO_(2)-Al(NO_(3))_(3)-NaOH显色法测定总黄酮含量并结合高效液相色谱建立燕麦草黄酮特征图谱,利用聚类分析、主成分分析和灰色关联分析进行质量评价与相关性验证。结果显示:不同来源燕麦草中的总黄酮含量存在极显著差异(P干物质含量>粗蛋白质含量>酸性洗涤纤维含量>粗灰分含量>中性洗涤纤维含量>粗脂肪含量,为燕麦草深度开发和奶牛饲粮配方优化提供新思路。

关键词：燕麦草黄酮指纹图谱灰色关联

指纹图谱技术及其在饲料营养活性物质评价中的应用研究进展

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动物营养学报 2020年第9期32卷 4044-4052页

作者：潘予琮蒋林树熊本海北京农学院动物科学技术学院奶牛营养学北京市重点实验室北京102206 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

指纹图谱是指采用一定的分析手段,通过色谱图或光谱图标示某些复杂物质,如中药、某种生物体、组织或细胞的DNA、蛋白质等化学成分特征,从而进行成分鉴定及质量控制的一种可量化手段。饲料营养活性物质在饲料原料中天然存在,是具有促进... 详细信息

指纹图谱是指采用一定的分析手段,通过色谱图或光谱图标示某些复杂物质,如中药、某种生物体、组织或细胞的DNA、蛋白质等化学成分特征,从而进行成分鉴定及质量控制的一种可量化手段。饲料营养活性物质在饲料原料中天然存在,是具有促进肠道健康、维持理想免疫平衡和氧化平衡、调节基因表达等特殊营养调控或保健功能的微量成分,一直以来受分析技术的限制而未被畜牧科研产业界系统研究和综合应用。利用指纹图谱开展饲料营养活性物质评定将实现饲料营养活性物质的数字化,并能够精准的应用于饲粮配合。本文分析总结了近10年来活性物质研究及图谱技术分析方法,并就图谱技术在饲料营养活性物质种类及含量测定、活性物质价值评定和饲粮配方优化中的应用前景进行介绍,为指纹图谱技术的应用与饲料活性物质的进一步研究提供参考。

关键词：指纹图谱饲料营养活性成分价值评定研究进展

稻草或玉米秸秆替代苜蓿对奶牛氮代谢、血清生理生化指标及肝脏和肾脏组织形态变化的影响

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动物营养学报 2017年第6期29卷 1921-1929页

作者：王炳蒋林树刘建新奶牛营养学北京市重点实验室北京农学院动物科学技术学院北京102206 浙江大学动物科学学院奶业科学研究所杭州310058

本试验旨在研究稻草或玉米秸秆替代苜蓿对奶牛氮代谢、血清生理生化指标及肝脏和肾脏组织形态变化的影响。选择45头泌乳中期的经产健康荷斯坦奶牛,随机分成3组,每组15头牛。各组饲喂含不同粗饲料的饲粮,分别为苜蓿组(23%苜蓿干草+7%羊草... 详细信息

本试验旨在研究稻草或玉米秸秆替代苜蓿对奶牛氮代谢、血清生理生化指标及肝脏和肾脏组织形态变化的影响。选择45头泌乳中期的经产健康荷斯坦奶牛,随机分成3组,每组15头牛。各组饲喂含不同粗饲料的饲粮,分别为苜蓿组(23%苜蓿干草+7%羊草,AH组)、玉米秸秆组(30%玉米秸秆,CS组)和稻草组(30%稻草,RS组),饲粮精粗比均为55∶45。试验期12周。结果表明:CS组和RS组奶牛的粪氮排泄量显著高于AH组(P<0.05),RS组奶牛的尿氮排泄量显著高于AH组和CS组(P<0.05)。RS组奶牛的血清尿素氮和肌酸酐含量显著高于AH组(P<0.05)。RS组奶牛的血清总胆固醇含量显著高于AH组和CS组(P<0.05)。CS组奶牛的血清谷丙转氨酶活性显著高于AH组(P<0.05),而血清谷草转氨酶活性显著高于AH组和RS组(P<0.05)。各组奶牛的肝脏、肾脏组织切片结构清晰,未见明显异常。由此可见,饲喂玉米秸秆或稻草粗饲料的奶牛粪氮、尿氮排泄量的增加导致奶牛氮的利用效率降低。各组奶牛肝脏和肾脏的组织形态无显著变化,但饲喂玉米秸秆或稻草饲粮可导致奶牛血清中反映肝脏、肾脏健康功能的指标升高。

关键词：奶牛氮代谢肝脏血清

功能性微量元素硒对反刍动物瘤胃发酵的影响及其与瘤胃微生物的关系

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动物营养学报 2020年第11期32卷 4992-4997页

作者：付瑶郭江鹏蒋林树北京市畜牧总站北京100107 北京农学院动物科技学院奶牛营养学北京市重点实验室北京102206

硒是反刍动物必不可少的微量元素,不仅可以增强反刍动物的免疫功能,而且能够提高反刍动物的繁殖性能;同时,硒在维持瘤胃内环境稳定方面也具有重要作用。无论是哪种来源的硒,在瘤胃中都会发生化学形态的改变。一方面,瘤胃微生物会影响硒... 详细信息

硒是反刍动物必不可少的微量元素,不仅可以增强反刍动物的免疫功能,而且能够提高反刍动物的繁殖性能;同时,硒在维持瘤胃内环境稳定方面也具有重要作用。无论是哪种来源的硒,在瘤胃中都会发生化学形态的改变。一方面,瘤胃微生物会影响硒的生物学利用率;另一方面,硒在瘤胃内的代谢会对瘤胃发酵产生影响。基于此,本文综述了功能性微量元素硒在反刍动物体内的分布及存在形式、对反刍动物瘤胃发酵的影响及其与瘤胃微生物的关系。

关键词：硒反刍动物瘤胃

奶牛不同乳腺健康状态下乳清蛋白的差异性表达研究

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动物营养学报 2019年第2期31卷 775-791页

作者：汪悦熊本海蒋林树奶牛营养学北京市重点实验室北京农学院动物科学技术学院北京102206 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

本试验旨在通过研究奶牛不同乳腺健康状态下乳清蛋白差异性表达,探究奶牛乳腺健康状况对乳清蛋白的影响以及病原微生物蛋白诱发炎症的分子机制,为诊断奶牛乳腺健康程度以及早期炎症的发生提供潜在生物标记物。选择102头荷斯坦奶牛[胎次2... 详细信息

本试验旨在通过研究奶牛不同乳腺健康状态下乳清蛋白差异性表达,探究奶牛乳腺健康状况对乳清蛋白的影响以及病原微生物蛋白诱发炎症的分子机制,为诊断奶牛乳腺健康程度以及早期炎症的发生提供潜在生物标记物。选择102头荷斯坦奶牛[胎次2～3胎、泌乳天数(152±27) d、产奶量(27±3) kg/d]进行牛奶样本采集,根据乳体细胞数(SCC)及细菌学鉴定结果将牛奶样本分为6组,分别为细菌培养阳性组(传染型、环境型和机会型)和细菌培养阴性组[培养阴性-低SCC组(SCC400 000个/mL)]。采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)与非标记定量蛋白质组学等技术对6组乳清样本中的蛋白质功能及表达水平进行鉴定。结果表明:1)奶牛健康乳腺与炎症乳腺之间的差异主要是由蛋白质的表达水平造成的。2)试验总共鉴定出272种蛋白质,其中有58种蛋白质显示出显著调节变化。与细菌培养阴性乳清样本相比,细菌培养阳性乳清样本中有20种蛋白质表达显著上调(P<0.05),其中导管素-4(CATHL4)、导管素-3(CATHL3)、导管素-2(CATHL2)、α-球蛋白抑制因子H4(ITIH4)、丝氨酸蛋白酶抑制剂A3-1(SERPINA3-1)、前列腺素H-2 D异构酶(PTGDS)、血清淀粉样蛋白A3(SAA3)和免疫球蛋白κv3-20(IGKV3-20)在培养阳性乳清样本中的表达量超过培养阴性乳清样本的约8倍,且上调蛋白质的功能多数与特异性免疫反应有关。显著或极显著下调的蛋白质有38种(P<0.05或P<0.01),其中血小板糖蛋白4(CD36)、补体蛋白CD59(CD59)、κ酪蛋白(CSN3)、嗜乳脂蛋白亚家族1成员A1(BTN1A1)、ATP结合盒转运蛋白G2(ABCG2)、围脂滴蛋白2(PLIN2)、包膜糖蛋白2(GP2)、聚泛素-C(UBC)和异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)呈现极显著下调(P<0.01),BTN1A1与脂质合成和分泌有关,PLIN2和GP2与转运有关,ABCG2具有酶活性,CD59与免疫系统有关。3)在细菌培养阳性乳清样本中鉴定到21种菌体蛋白,这些菌体蛋白的存在既验证了细菌培养鉴定结果,又从菌体蛋白特性和功能角度阐明了病原微生物诱发炎症的分子机制。综上所述,通过对奶牛不同乳腺炎症状态下乳蛋白差异表达研究,根据不同炎症类型奶样中乳蛋白质及菌体蛋白的表达变化及功能揭示了不同乳腺健康状态下乳腺内的生物学现象,此外为诊断乳腺健康特别是早期乳腺炎症的发生提供潜在生物标记物。

关键词：奶牛蛋白质组学乳体细胞数乳腺健康

生物类黄酮调控瘤胃微生态系统的作用——聚焦甲烷减排

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动物营养学报 2022年第9期34卷 5452-5465页

作者：赵玉超余诗强蒋林树北京农学院动物科学技术学院奶牛营养学北京市重点实验室北京102206

瘤胃是反刍动物体内重要的微生物生态系统,微生物消化饲料的同时,也生成甲烷。反刍动物甲烷排放量约占到全球人为温室气体排放量的6%。因此,迫切需要采取营养策略调控瘤胃微生态系统,降低甲烷生成。类黄酮作为植物次级代谢产物中分布最... 详细信息

瘤胃是反刍动物体内重要的微生物生态系统,微生物消化饲料的同时,也生成甲烷。反刍动物甲烷排放量约占到全球人为温室气体排放量的6%。因此,迫切需要采取营养策略调控瘤胃微生态系统,降低甲烷生成。类黄酮作为植物次级代谢产物中分布最广的化合物之一,具备抑菌、抗氧化等多种生物活性。类黄酮在瘤胃内代谢会影响瘤胃发酵模式,抑制原虫和古菌等与甲烷生成密切相关的菌群,进而降低甲烷排放,是潜在的甲烷抑制剂。鉴于此,本文对类黄酮在瘤胃内的代谢、调控瘤胃发酵和抑制甲烷排放的作用及机理作一综述,旨在为进一步研究类黄酮代谢与瘤胃微生物相互作用机制提供参考,也为未来开发类黄酮作为甲烷抑制剂提供思路。

关键词：类黄酮瘤胃发酵甲烷槲皮素芦丁

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种猪生产性能测定系统开发与性能测试

农业工程学报 2017年第9期33卷 174-179页

作者：熊本海蒋林树杨亮潘晓花中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室北京100193 北京农学院奶牛营养学北京市重点实验室北京102206

为开展种猪生产性能的智能化、自动化测定及开展种猪采食行为学研究,该研究设计了一种集自动识别、体质量感知、采食行为数据自动采集、数据分析与处理于一体的种猪生产性能智能测定系统。该系统主要由猪只耳标识别模块、精准下料控制... 详细信息

为开展种猪生产性能的智能化、自动化测定及开展种猪采食行为学研究,该研究设计了一种集自动识别、体质量感知、采食行为数据自动采集、数据分析与处理于一体的种猪生产性能智能测定系统。该系统主要由猪只耳标识别模块、精准下料控制模块、料槽及猪只个体称质量模块、现场数据通讯模块及远程中央控制模块组成。系统机械部分主要包括饲喂站的竖直侧墙、称质量平台、活动挡板、下料机构、料仓、控制盒、出料口开关及耳标识读器等组成。电路控制系统包括微处理器(LPC1766,内核为ARM Cortex-M3内核的微控制器)、RS232读卡器接口、数据存储芯片(预设存储256 KB数据)、看门狗电路、称质量电路、外围驱动电路、JTAG接口电路及稳压电源电路。系统性能测试结果表明:1)测量精度如下:饲喂下料没有范围限制,取决于喂料仓的储料状态,单次下料量及动态误差为93±2g;猪只体质量秤量程为0~200 kg,计量精度为10 g,称量动态误差占猪只体质量的0.5%以下,符合测定需求;2)对40头种公猪后裔的生长肥育猪饲喂测试结果表明,在25~60 kg体质量范围内,自由采食日均次数10~12次,日均采食时间78min,测试期间料肉比(FCR)为2.33:1,且生长规律符合Gompertz曲线,通过该模型预测的日增质量下降的拐点发生111~117d之间,对应的拐点体质量在63~64 kg范围内。上述实际观察及预测结果较好地反映了测定对象的生产性能,开发的软件及硬件系统达到了种猪生产性能测定的要求;3)系统下料控制部分,首次采用雨刷电机取代早期采用的步进电机,不仅成本下降,尤其结合圆柱式刮板下料机构,降低了单次下料量,改善了下料的精度;4)系统核心芯片采用进口器件,电路设计采用多重冗余和保护电路,软件的编写采用了多重功能验证,并通过长期可靠性测试;软件和硬件的冗余设计,提高了控制系统的可靠性,消除来自电源、电机、电磁波干扰,该测定系统具有极高的可靠性;测定的数据通过计算机系统可长期保存或升迁,便于数据量的积累和开展种猪选育的大数据挖掘分析。

关键词：饲喂控制系统模型种猪性能测定数据采集电子识别