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基于高效液相色谱特征指纹图谱法探究不同品种苜蓿中黄酮抗氧化活性的谱-效关系

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动物营养学报 2022年第12期34卷 8086-8096页

作者：关淑文潘予琮寇伟年芳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 甘肃农业大学动物科学技术学院兰州730070

本试验旨在探究苜蓿中黄酮特征指纹图谱及其主效成分发挥抗氧化能力的谱-效关系。本试验在构建苜蓿中黄酮特征指纹图谱的基础上,采用体外抗氧化法测定14种苜蓿来源的黄酮对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑... 详细信息

本试验旨在探究苜蓿中黄酮特征指纹图谱及其主效成分发挥抗氧化能力的谱-效关系。本试验在构建苜蓿中黄酮特征指纹图谱的基础上,采用体外抗氧化法测定14种苜蓿来源的黄酮对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基的清除力和还原力的影响,并通过半数抑制浓度系数(IC_(50))和半数最大效应浓度系数(EC_(50))评价14种苜蓿中黄酮的体外抗氧化活性;运用主成分分析、偏最小二乘回归模型和多变量间相关性分析构建谱-效关系。结果表明:1)成功构建14种苜蓿来源黄酮的指纹图谱,并确定9个共有峰,其相似度范围在0.471-0.976;指认出峰2为芹菜素,峰3为苜蓿素,峰4为山奈酚。2)14种苜蓿中的黄酮清除DPPH的IC_(50)为1.120-2.149 mg/mL,ABTS的IC_(50)为0.302-0.759 mg/mL,达到还原力的EC_(50)为0.035-0.143 mg/mL。3)经主成分分析、偏最小二乘回归模型和多变量之间相关性分析,峰1、峰6的面积与苜蓿中黄酮抗氧化活性呈显著正相关(P<0.05),峰2的面积与还原力的活性呈显著负相关(P<0.05)。综上所述,通过对苜蓿中黄酮的谱-效关系研究,初步确定了14种苜蓿来源黄酮中具有抗氧化活性的成分为峰1、峰3(苜蓿素);峰6、峰8为DPPH自由基清除主效因子,峰1、峰2(芹菜素)、峰4(山奈酚)、峰6、峰7为ABTS自由基清除主效因子,峰1、峰4(山奈酚)、峰7、峰8为还原力的主效因子,本试验结果为苜蓿黄酮作为一种天然抗氧化饲料添加剂的研究应用提供理论依据。

关键词：苜蓿黄酮抗氧化指纹图谱谱-效关系

饲用豆粕减量替代技术的应用及新型蛋白质饲料的开发前景

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动物营养学报 2023年第3期35卷 1433-1443页

作者：高鹏翔潘予琮蒋林树方洛云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

我国传统养殖业的饲料配方主要结构以玉米和豆粕为主,对豆粕进口量需求较大。近年来,随着国际环境的恶化,蛋白质饲料原料的价格大幅上涨。为促进畜牧业发展,保障我国饲料的供给及质量安全,落实农业农村部关于“提效减量、开源替代”的... 详细信息

我国传统养殖业的饲料配方主要结构以玉米和豆粕为主,对豆粕进口量需求较大。近年来,随着国际环境的恶化,蛋白质饲料原料的价格大幅上涨。为促进畜牧业发展,保障我国饲料的供给及质量安全,落实农业农村部关于“提效减量、开源替代”的任务部署,豆粕减量替代成为当今畜牧业饲料发展的聚焦工作和重要方向。因此,本文综述了近年来豆粕减量替代技术的应用和新型蛋白质饲料的开发前景,以期为我国低蛋白质饲粮技术的推广和非常规饲料资源的开发提供新思路。

关键词：豆粕替代低蛋白质饲粮杂粕动物性蛋白质饲料蛋白质饲料开发技术

黄酮类化合物改善奶牛产奶量和乳品质的研究进展

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动物营养学报 2023年第4期35卷 2087-2095页

作者：高鹏翔潘予琮蒋林树方洛云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

黄酮类化合物是一类广泛存在于植物组织的次生代谢产物,也是一类具有抗炎、抗氧化、提高免疫能力的天然活性物质。目前,许多研究证实饲粮中添加黄酮类化合物能够提高奶牛产奶量,改善乳品质。本文总结了黄酮类化合物对奶牛产奶量和乳品... 详细信息

黄酮类化合物是一类广泛存在于植物组织的次生代谢产物,也是一类具有抗炎、抗氧化、提高免疫能力的天然活性物质。目前,许多研究证实饲粮中添加黄酮类化合物能够提高奶牛产奶量,改善乳品质。本文总结了黄酮类化合物对奶牛产奶量和乳品质的影响及其改善乳品质的主要作用途径。经文献总结发现,黄酮类化合物通过促进乳成分前体物合成与利用、调节瘤胃微生物结构、影响乳成分合成相关基因表达、提高机体免疫系统机能和减少饲料霉变这5种途径来影响乳品质。本文还针对以上作用途径结合目前黄酮类化合物在应用中存在的问题进行了展望,以期为黄酮类化合物更好地应用于生产实践奠定基础。

关键词：黄酮类化合物奶牛产奶量乳品质

燕麦草常规营养成分含量近红外预测模型的建立

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动物营养学报 2022年第2期34卷 1334-1342页

作者：张书阅熊安然潘予琮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

本试验旨在构建燕麦草常规营养成分含量的近红外预测模型。试验于2017—2019年,从我国京津冀等地区的牧场及种植基地收集了80份不同品种、不同产地和不同成熟度的燕麦草,参照燕麦草常规营养成分国标检测方法测定采集80份样品中水分(MSTR... 详细信息

本试验旨在构建燕麦草常规营养成分含量的近红外预测模型。试验于2017—2019年,从我国京津冀等地区的牧场及种植基地收集了80份不同品种、不同产地和不同成熟度的燕麦草,参照燕麦草常规营养成分国标检测方法测定采集80份样品中水分(MSTR)、粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗脂肪(EE)和粗灰分(Ash)含量并进行燕麦草近红外光谱采集。使用OPUS7.5中的偏最小二乘(PLS)化学计量学方法将燕麦草的光谱图和理化指标进行关联,交叉检验法评价预测模型效果。结果显示:不同来源的燕麦草中MSTR、CP、NDF、ADF、EE和Ash含量变异较大;MSTR、CP、NDF、ADF和Ash含量预测模型校正决定系数(RSQcal)为0.886~0.977,交叉验证决定系数(1-VR)为0.84~0.95,交叉验证相对分析误差(RPDCV)为2.50~4.23,定标效果较为理想,外部验证预测决定系数(RSQv)为0.846~0.945,预测相对分析误差(RPDV)为2.57~4.20,表明模型均可应用于实际检测且适用性良好;EE含量预测模型RSQcal为0.870,1-VR为0.772,RPDCV为1.80,外部验证结果 RSQv为0.735,RPDV为1.95,模型效果不理想,不能应用于实际检测。综上所述,本试验初步建立燕麦草中MSTR、CP、NDF、ADF和Ash含量的近红外预测模型效果较好,为生产中快速高效测定燕麦草常规营养成分提供技术支撑。

关键词：燕麦草常规营养成分近红外光谱技术模型构建

酵母β-葡聚糖对泌乳中期奶牛生产性能、瘤胃发酵参数及微生物区系结构的影响

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动物营养学报 2023年第12期35卷 7865-7878页

作者：高鹏翔潘予琮方洛云赵璐宇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

本试验旨在探究饲粮中添加不同水平酵母β-葡聚糖对泌乳中期奶牛生产性能、瘤胃发酵参数以及瘤胃微生物区系结构的影响。试验选取30头泌乳中期健康奶牛[胎次为(2.74±0.71),产奶量为(40.32±5.66)kg/d,泌乳日龄为(95.15±46.25)d],随机... 详细信息

本试验旨在探究饲粮中添加不同水平酵母β-葡聚糖对泌乳中期奶牛生产性能、瘤胃发酵参数以及瘤胃微生物区系结构的影响。试验选取30头泌乳中期健康奶牛[胎次为(2.74±0.71),产奶量为(40.32±5.66)kg/d,泌乳日龄为(95.15±46.25)d],随机分为3组,每组10头。对照组(C组)饲喂全混合日粮(TMR),试验组(L组和H组)在此基础上分别补充饲喂20、40 g/(d·头)酵母β-葡聚糖。在正式试验期的第1、15、30、45、60天,采集乳样和瘤胃液样本,测定生产性能、瘤胃发酵参数和瘤胃微生物区系结构。结果表明:1)L组奶牛产奶量极显著高于C组(P0.05)。3)基于16S rRNA高通量测序技术,研究确定在门水平上,3组奶牛瘤胃中的优势菌门均为厚壁菌门和拟杆菌门。在属水平上,优势菌属均为普雷沃氏菌属。经过LEfSe分析,在奶牛瘤胃液中共检测到56个差异物种(线性判别分析≥2,P<0.05),其中24个物种在C组中发挥重要作用,32个物种在L组中发挥重要作用。综上所述,饲粮中添加酵母β-葡聚糖可以显著提高泌乳中期奶牛的产奶量和乳品质,同时对瘤胃发酵过程和微生物区系结构也产生了一定的影响。

关键词：酵母β-葡聚糖奶牛生产性能瘤胃微生物区系结构

基于指纹图谱技术的苜蓿和燕麦草中黄酮类营养活性物质分析与评价

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基于指纹图谱技术的苜蓿和燕麦草中黄酮类营养活性物质分析与评价

作者：潘予琮北京农学院

学位级别：硕士

本文旨在从黄酮化合物为代表的营养活性物质角度,对不同品种来源的紫花苜蓿和燕麦草进行成分分析及质量评价,为畜禽“健康养殖”和“精准营养”的应用奠定基础。试验选取正道有限公司和首农畜牧有限公司提供的19种不同品种紫花苜蓿和18... 详细信息

本文旨在从黄酮化合物为代表的营养活性物质角度,对不同品种来源的紫花苜蓿和燕麦草进行成分分析及质量评价,为畜禽“健康养殖”和“精准营养”的应用奠定基础。试验选取正道有限公司和首农畜牧有限公司提供的19种不同品种紫花苜蓿和18种燕麦草进行成分分析。首先进行总黄酮含量的定量分析,采用单因素方差分析乙醇提取浓度、提取时间和料液比对总黄酮提取量的影响,在此基础上应用Design-Expert.8.***.6.1进行响应面优化,确定总黄酮最佳提取条件,根据黄酮含量对不同品种苜蓿和燕麦分别进行评价;同时利用高效液相色谱法对提取液中成分进行特征峰表征,结合聚类分析、主成分分析等现代分析技术对不同品种样品进行分类,结果表明:（1）紫花苜蓿黄酮提取工艺优化:最终确定提取条件为乙醇浓度80.45%、料液比1:32、超声时间33.49 min,在此工艺条件下测得紫花苜蓿中黄酮含量为10.351 mg/g;通过对19个不同品种紫花苜蓿中总黄酮含量的对比,发现不同品种苜蓿之间总黄酮含量存在极显著差异（P＜0.001）,平均含量为9.101±0.790 mg/g;不同品种紫花苜蓿质量评价:通过色谱条件考察,确定色谱条件为色谱柱Luna C18（250 mm*4.6 mm,5μm）;流动相选择乙腈（A）-0.5%磷酸溶液（B）;梯度洗脱;流速1.0 m L/min;检测波长350 nm;柱温25℃;进样量10μL条件下各峰之间分离度较好;确立9个共有峰,19批苜蓿草成分相似度在0.475～0.962之间,可见不同品种苜蓿间成分差异较大;聚类结果把苜蓿样品分为2类,S1、S3～S6、S8～S11、S13～S16为一类,S2、S7、S12、S18、S19（WL168HQ、WL366HQ、WL363HQ、美国苜蓿、国产苜蓿等品种）归为一类;PCA分析共标记3个主成分,其中主成分1贡献率达50.379%（2）燕麦草黄酮提取条件的优化:确定当提取条件为乙醇浓度81.23%、料液比1:38、提取时间为26.76 min黄酮提取率最大;同时在最佳提取条件下,18种不同品种来源的燕麦草总黄酮含量存在极显著差异（P＜0.001）,其中领袖燕麦黄酮含量最高为10.151 mg/g,旧具国产燕麦总黄酮含量最低仅为5.503 mg/g;不同品种燕麦质量评价:18个不同品种燕麦的常规营养成分并将其分为特级、一级、二级和三级;结合指纹图谱技术建立燕麦草的特征指纹图谱,并结合现代分析技术将18种燕麦草分为3类,其中第一类（S15、S17、S5、S3、S16）燕麦中总黄酮含量较低、第二类（S1、S11、S8、S18、S6、S10、S2、S4、S9、S14）和第三类（S12、S13、S7）燕麦中总黄酮含量相对较高,其主要成分（峰2）的峰面积值相对含量较多。

关键词：苜蓿燕麦草黄酮类营养活性物质指纹图谱质量评价

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

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发情监测系统在奶牛养殖数字化管理中的应用

动物营养学报 2020年第6期32卷 2500-2506页

作者：潘予琮王慧熊本海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 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

发情监测系统是指通过特定传感装置,实时在线监测、记录和上传奶牛的活动量、反刍时间、电导率、躺卧时间等生理体征,对奶牛发情状态、配种时间和疾病发生等进行预测的一种牧场数字化管理方式。该系统的应用能够有效提高奶牛繁殖与生产... 详细信息

发情监测系统是指通过特定传感装置,实时在线监测、记录和上传奶牛的活动量、反刍时间、电导率、躺卧时间等生理体征,对奶牛发情状态、配种时间和疾病发生等进行预测的一种牧场数字化管理方式。该系统的应用能够有效提高奶牛繁殖与生产性能,增加牧场经济收益。本文就发情监测系统的种类及其在奶牛养殖数字化管理中的应用、存在问题、应用前景进行综述,以期为促进奶牛养殖的数字化管理提供参考。

关键词：发情监测系统繁殖效率数字化管理应用效果奶牛

不同品种苜蓿总黄酮对奶牛体外瘤胃发酵和饲料降解率的影响

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甘肃农业大学学报 2022年第5期57卷 1-8页

作者：寇伟年芳蒋林树潘予琮余诗强梁婷甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州730070 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

【目的】探究苜蓿总黄酮对奶牛体外瘤胃发酵和底物干物质降解率的影响。【方法】采用体外产气法,通过一种苜蓿总黄酮不同梯度对瘤胃发酵和底物干物质降解率的影响确定适宜的添加剂量,分别将6种不同品种苜蓿总黄酮(S_(1)~S_(6))按适宜剂... 详细信息

【目的】探究苜蓿总黄酮对奶牛体外瘤胃发酵和底物干物质降解率的影响。【方法】采用体外产气法,通过一种苜蓿总黄酮不同梯度对瘤胃发酵和底物干物质降解率的影响确定适宜的添加剂量,分别将6种不同品种苜蓿总黄酮(S_(1)~S_(6))按适宜剂量添加至0.5 g TMR中,加入75 mL的微生物培养液,置于恒温培养箱(39℃)中培养24 h,并记录0、2、4、6、9、12、24 h时间点的产气量。发酵结束后,测定发酵液中pH、NH_(3)-N、VFA、氧化还原电位以及底物干物质降解率。【结果】不同比例苜蓿总黄酮的发酵液中,在24 h时产气量,0.4%、0.6%和0.8%组的产气量显著大于1%、1.2%组和对照组(P0.05);对照组中的NH_(3)-N显著高于试验组(P<0.05);S_(6)、S_(5)、S_(3)组中的还原电位显著高于S_(2)、S_(1)和对照组(P<0.05);S_(3)组的发酵液中总挥发性脂肪酸和乙酸浓度显著高于其他组(P<0.05),S_(3)组的发酵液中丙酸浓度显著高于其他组(P<0.05)。【结论】不同品种苜蓿总黄酮对奶牛体外瘤胃发酵和饲料降解率的影响存在显著差异,其中S3品种苜蓿总黄酮效果最佳,为后续作为奶牛饲料配方中添加剂的筛选提供理论参考。

关键词：苜蓿总黄酮体外发酵品种饲料降解率