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粗饲料体外发酵特性及对微生物细胞膜界面物理化学特性的影响

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动物营养学报 2015年第1期27卷 124-132页

作者：党坦方俊蒋红梅谭支良汤少勋湖南农业大学理学院长沙410128 湖南农业大学生命科学与技术学院长沙410128 中国科学院亚热带农业生态研究所中国科学院农业生态过程重点实验室长沙410125

本试验旨在研究不同来源粗饲料发酵特性及对微生物细胞膜界面物理化学特性的影响。以小麦秸、玉米秸、水稻秆、苜蓿和桂牧一号为试验材料,采用体外发酵技术,研究不同粗饲料发酵48 h时体外发酵特性及发酵液微生物界面物理化学特性。结果... 详细信息

本试验旨在研究不同来源粗饲料发酵特性及对微生物细胞膜界面物理化学特性的影响。以小麦秸、玉米秸、水稻秆、苜蓿和桂牧一号为试验材料,采用体外发酵技术,研究不同粗饲料发酵48 h时体外发酵特性及发酵液微生物界面物理化学特性。结果表明:1)5种粗饲料体外发酵产气量及产气动力学参数[最大产气量(Vf)、产气曲线常数(b)、产气分率(k)、达到最大产气量1/2时所用时间(T0.5)、初始发酵产气分率(FRD0)和达到最大产气量1/2时的发酵产气分率(FRDt0.5)]存在差异;Vf以桂牧一号最高,显著高于水稻秆(P水稻秆>玉米秸和桂牧一号>苜蓿的顺序显著降低(P发酵液微生物细胞膜通透性按玉米秸>小麦秸>水稻秆>桂牧一号和苜蓿的顺序显著降低(P发酵特性以及微生物部分界面物理化学特性间存在差异,利用不同粗饲料发酵不同步的特性进行组合,可能有利于提高粗饲料的利用。

关键词：粗饲料体外发酵特性瘤胃微生物界面物理化学特性

添加不同发酵菌剂的完全混合发酵日粮对延边黄牛瘤胃微生物体外发酵特性的影响

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中国畜牧兽医 2018年第4期45卷 916-924页

作者：张旭郭盼盼严昌国高青山金锡九延边大学农学院动物科学系延吉133000

试验主要研究添加不同发酵菌剂的完全混合发酵日粮(total mixed fermentation,TMF)对延边黄牛瘤胃微生物体外发酵特性的影响。试验分为CON组(对照组)、T1组(添加NFK)、T2组(添加RJ)和T3组(添加CT-10),每组3个重复。各试验组以TMR为发酵... 详细信息

试验主要研究添加不同发酵菌剂的完全混合发酵日粮(total mixed fermentation,TMF)对延边黄牛瘤胃微生物体外发酵特性的影响。试验分为CON组(对照组)、T1组(添加NFK)、T2组(添加RJ)和T3组(添加CT-10),每组3个重复。各试验组以TMR为发酵底物,分别接种对应发酵菌种,装入发酵袋内,在室温条件下密封发酵一周后开袋,尼龙袋法测定瘤胃干物质消失率,产气量法检测瘤胃发酵特性。结果显示,随着发酵时间的延长,不同的发酵菌剂可在不同程度上影响瘤胃干物质消失率、pH、产气量、气体成分、挥发性脂肪酸和微生物蛋白含量。在8h时,T1和T3组瘤胃干物质消失率显著高于对照组(P0.05);随着培养时间的延长,各组培养液pH逐渐下降,体外培养1h,T2组pH显著低于对照组(P体外培养12h时,T3组氨态氮(NH3-N)含量最高,为5.79mg/dL,而T2组最低,与对照组差异不显著(P>0.05);微生物菌体蛋白(MCP)呈先升高再降低再升高趋势,培养1、3、12h时,试验组MCP含量均显著低于对照组(P0.05);在培养1h时,不同的发酵菌剂对产气量没有显著影响(P>0.05);在培养9和12h时,对照组产气量最高,且显著高于试验组(P发酵菌剂对其影响显著(P发酵效果与T2组(添加RJ)发酵效果相当,且可有效改善延边黄牛的瘤胃发酵特性,因此CT-10菌可应用于延边黄牛TMF的调制中。

关键词：发酵菌剂延边黄牛干物质消失率体外发酵特性

发酵花生壳对延边黄牛瘤胃体外发酵特性的影响

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黑龙江畜牧兽医 2017年第2期 118-120页

作者：麻志红于伽高青山严昌国李香子延边大学农学院动物科学系吉林延吉133000 延边大学肉牛科学与产业技术协同创新中心吉林延吉133000

为了研究延边黄牛体外瘤胃发酵特性,试验采用单因素试验设计,用发酵花生壳和苜蓿草粗饲料、玉米-豆粕型精饲料进行组合,A组玉米-豆粕与苜蓿草之比为7∶3,B组玉米-豆粕与苜蓿草之比为3∶7,C组玉米-豆粕与发酵花生壳之比为7∶3,D组玉米-... 详细信息

为了研究延边黄牛体外瘤胃发酵特性,试验采用单因素试验设计,用发酵花生壳和苜蓿草粗饲料、玉米-豆粕型精饲料进行组合,A组玉米-豆粕与苜蓿草之比为7∶3,B组玉米-豆粕与苜蓿草之比为3∶7,C组玉米-豆粕与发酵花生壳之比为7∶3,D组玉米-豆粕与发酵花生壳之比为3∶7,分别测定瘤胃微生物发酵指标。结果表明:在饲料中添加发酵花生壳的C、D组延边黄牛体外瘤胃发酵指标较优,更有利于微生物利用,发酵花生壳抑制了产气量,能显著降低气体排放量。说明添加发酵花生壳饲料更适合延边黄牛瘤胃体外发酵。

关键词：延边黄牛体外发酵特性发酵花生壳苜蓿草精粗比

马铃薯茎叶青贮料的制作及其对体外发酵特性的影响

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马铃薯茎叶青贮料的制作及其对体外发酵特性的影响

作者：韩海珠甘肃农业大学

学位级别：硕士

本文旨在研究马铃薯茎叶青贮料的制作及其对体外发酵特性的影响。共包括2个试验。试验1:添加米糠和玉米对马铃薯茎叶青贮特性和发酵品质的影响。试验采用单因子完全随机设计,分别为马铃薯茎叶单独青贮、85%马铃薯茎叶+15%米糠青贮、82%... 详细信息

本文旨在研究马铃薯茎叶青贮料的制作及其对体外发酵特性的影响。共包括2个试验。试验1:添加米糠和玉米对马铃薯茎叶青贮特性和发酵品质的影响。试验采用单因子完全随机设计,分别为马铃薯茎叶单独青贮、85%马铃薯茎叶+15%米糠青贮、82%马铃薯茎叶+15%米糠+3%玉米青贮、80%马铃薯茎叶+15%米糠+5%玉米青贮、78%马铃薯茎叶+15%米糠+7%玉米青贮,共构成5个处理组,每个处理6个重复。用真空包装机按比例将青贮原料装入食品包装袋。避光保存于室内,青贮45 d。与马铃薯茎叶相比,米糠和玉米有较高的干物质(DM)和水溶性碳水化合物(WSC)含量以及较低的缓冲能值(BC)。随着米糠和玉米添加比例的增加,混合后原料的BC逐渐降低,DM和WSC逐渐升高。马铃薯茎叶单独青贮的品质最差,pH、氨氮(NH3-N)、乙酸(AA)、丁酸(BA)和乳酸/乙酸(LA/AA)最高,p H高达7.07,感官评分、乳酸(LA)含量最低。添加米糠后,显著提高了青贮品质,其pH、NH3-N、AA、BA和LA/AA显著下降,感官评分和LA显著提高。在米糠基础上进一步添加玉米使青贮品质得到进一步提高。但三个玉米添加组之间在多数指标没有显著差异(P>0.05)。仅LA含量在7%处理组显著高于3%添加组,BA含量随着玉米的添加显著下降,在7%处理组没有检测到。与马铃薯茎叶单独青贮组相比,添加米糠和玉米显著提高了青贮料的干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)(P体外发酵特性的影响Rusitec系统的8个罐分为2个处理组,分别为处理T1(全株玉米青贮料组)和处理T2(马铃薯茎叶青贮料组),每个处理4个罐,即每个处理4个重复。T2组的瘤胃甲烷产量(CH4)显著低于T1组(P0.05)。综合而言,新鲜马铃薯茎叶单独青贮不易成功,通过添加米糠和玉米能够显著提高青贮料品质且以添加15%米糠+5%玉米青贮料品质最好。马铃薯茎叶青贮料较全株玉米青贮料降低了乙酸含量、乙/丙和甲烷产量,增加了丁酸、总酸、总氮、NH3-N和微生物氮含量,从而更有利于能量利用和减少甲烷对环境的污染。

关键词：马铃薯茎叶青贮料青贮品质 Rusitec 体外发酵特性

不同发酵白酒糟对仔猪回肠和结肠微生物体外发酵特性的影响

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不同发酵白酒糟对仔猪回肠和结肠微生物体外发酵特性的影响

高链玉米淀粉-不饱和脂肪酸复合物的体外大肠发酵特性及其对肠道菌群的影响规律

中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会

作者：苏家宜王晓丹张婷王占彬吕亮刘建忠孔祥峰中国科学院亚热带农业生态研究所湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站河南科技大学动物科技学院路德生物环保技术有限公司

本研究旨在探究不同发酵茅台白酒糟对仔猪回肠和结肠微生物发酵特性的影响,为其在仔猪饲料中的应用提供试验依据。试验采集6头三元杂断奶仔猪的回肠和结肠各30 kg左右的内容物,分别混合后作为微生物接种物。回肠和结肠微生物发酵液各分... 详细信息

本研究旨在探究不同发酵茅台白酒糟对仔猪回肠和结肠微生物发酵特性的影响,为其在仔猪饲料中的应用提供试验依据。试验采集6头三元杂断奶仔猪的回肠和结肠各30 kg左右的内容物,分别混合后作为微生物接种物。回肠和结肠微生物发酵液各分为6个处理,分别为发酵液(空白对照组)、发酵液+0.5 g葡萄糖(阳性对照组)、发酵液+1.5 g白酒糟(白酒糟组)、发酵液+1.5 g发酵白酒糟Ⅰ(发酵白酒糟Ⅰ组)、发酵液+1.5 g发酵白酒糟Ⅱ(发酵白酒糟Ⅱ组)、发酵液+1.5 g成品发酵白酒糟(成品发酵白酒糟组),每个处理3个重复。将发酵瓶置于37℃水浴振荡培养36 h,测定产气量、干物质消化率、pH、氨氮和短链脂肪酸含量。结果显示:1)回肠微生物发酵特性方面:白酒糟组和发酵白酒糟组的产气量、氨氮、乙酸、丙酸和丁酸含量均无显著差异;成品发酵白酒糟组干物质消化率显著低于、pH显著高于白酒糟组和发酵白酒糟Ⅱ组,异丁酸和异戊酸含量显著高于发酵白酒糟Ⅱ组,戊酸含量显著高于白酒糟组(P发酵白酒糟Ⅰ组和Ⅱ组(P发酵特性方面:白酒糟组和发酵白酒糟组的乙酸含量和乙酸/丙酸值均无显著差异;成品发酵白酒糟组产气量显著低于阳性对照组、白酒糟组和发酵白酒糟Ⅱ组(P发酵白酒糟Ⅱ组,pH显著高于白酒糟组、发酵白酒糟Ⅰ组和Ⅱ组(P发酵白酒糟Ⅱ组(P发酵白酒糟Ⅰ组(P发酵白酒糟Ⅰ组和Ⅱ组(P发酵白酒糟Ⅱ组(P发酵白酒糟Ⅰ组和Ⅱ组(P发酵白酒糟的蛋白质含量最高、产气量最少,且肠道微生物对其蛋白质的降解能力最强,这有益于肠上皮细胞的代谢和生理功能。

关键词：白酒糟酵母发酵断奶仔猪肠道微生物体外发酵特性

来源： cnki会议评论

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现代食品科技 2023年第1期39卷 20-30页

作者：徐诗琪周倩雯扶雄黄强张斌华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

该研究以高直链玉米淀粉(High-Amylose Maize Starch,HAMS)与四种饱和度不同的脂肪酸为原料,制备淀粉-不饱和脂肪酸复合物,研究不同复合物体外大肠发酵特性及菌群调控的影响。结果表明,随着脂肪酸不饱和度的增加,除淀粉-油酸复合物(34.8... 详细信息

该研究以高直链玉米淀粉(High-Amylose Maize Starch,HAMS)与四种饱和度不同的脂肪酸为原料,制备淀粉-不饱和脂肪酸复合物,研究不同复合物体外大肠发酵特性及菌群调控的影响。结果表明,随着脂肪酸不饱和度的增加,除淀粉-油酸复合物(34.87%)外,形成的复合物V型结晶越少(30.42%~32.93%)。淀粉-不饱和脂肪酸复合物在整个发酵过程中发酵速率无显著性差异(p>0.05),最终产气量基本一致(13.8~14.2 mL)。淀粉-不饱和脂肪酸复合物产丁酸浓度(14.83~17.91 mmol/L)低于HAMS(22.42 mmol/L),但产较多乙酸(60.25~63.73 mmol/L)和丙酸(21.22~24.81 mmol/L)。淀粉-不饱和脂肪酸复合物均能显著促进Prevotella的相对丰度,这与其较高的丙酸产量有关。综上,淀粉-不饱和脂肪酸复合物大肠发酵特性受脂肪酸饱和度的影响较小,主要与淀粉-脂质复合物自身结构有关,复合物中脂肪酸的饱和度对高链玉米淀粉-不饱和脂肪酸复合物菌群结构具有一定影响。

关键词：淀粉-脂质复合物脂肪酸饱和度体外发酵特性肠道菌群

不同品种杂豆子叶细胞体外大肠发酵特性差异及调控机制

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现代食品科技 2023年第11期39卷 1-10页

作者：李露黄艳蓉扶雄黄强张斌华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640 珠海现代产业创新研究院广东珠海519175

该研究以九种不同品种杂豆作为原料,采用蒸煮处理分离完整子叶细胞,比较其品种间的体外大肠发酵特性差异及其调控机制。结果表明,在营养成分方面,九种杂豆子叶细胞内淀粉(51.57%~71.89%)、膳食纤维(11.56%~25.01%)和蛋白质(11.49%~22.2... 详细信息

该研究以九种不同品种杂豆作为原料,采用蒸煮处理分离完整子叶细胞,比较其品种间的体外大肠发酵特性差异及其调控机制。结果表明,在营养成分方面,九种杂豆子叶细胞内淀粉(51.57%~71.89%)、膳食纤维(11.56%~25.01%)和蛋白质(11.49%~22.21%)含量存在显著差异(P体外大肠发酵后表现出不同的产气量及短链脂肪酸生成量。其中,蛋白质含量较高的蚕豆(22.21%)、红芸豆(21.62%)和绿豆(19.20%)子叶细胞,显示出较慢的发酵速率和更高的支链脂肪酸生成量。淀粉含量差异导致了发酵总产气量及丙酸产量的不同,淀粉结晶度是影响乙酸生成量的主要原因,丁酸生成量则与胞内膳食纤维含量和细胞壁厚度存在正相关。综上,九种杂豆子叶细胞内淀粉、膳食纤维、蛋白质等营养成分及粒径大小、细胞壁厚度、胞内淀粉结晶度等结构的差异导致了发酵速率、短链脂肪酸生成量等体外大肠发酵特性的不同,但均可通过调节短链脂肪酸的生成显示出潜在的改善肠道健康作用。这些发现阐明了食物品种差异如何调节大肠发酵特性,并为针对性开发杂豆资源及以杂豆为基础的功能性膳食配料提供理论指导。

关键词：蒸煮处理杂豆子叶细胞营养成分结构差异体外发酵特性短链脂肪酸

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高直链玉米淀粉-脂质复合物的体外大肠发酵特性及其对菌群调控规律研究

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高直链玉米淀粉-脂质复合物的体外大肠发酵特性及其对菌群调控规...

作者：周倩雯华南理工大学

学位级别：硕士

淀粉-脂质复合物是一类由直链淀粉与脂质通过疏水相互作用形成的V型复合物,属于5型抗性淀粉(type 5 resistant starch,RS5),对人体健康具有重要意义。RS5能够降低肠道p H值、增加短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)产量、促进... 详细信息

淀粉-脂质复合物是一类由直链淀粉与脂质通过疏水相互作用形成的V型复合物,属于5型抗性淀粉(type 5 resistant starch,RS5),对人体健康具有重要意义。RS5能够降低肠道p H值、增加短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)产量、促进肠道有益菌增长并减少有害菌的数量等。已有文献证明了抗性淀粉(resistant starch,RS)在体内、体外对肠道菌群和代谢产物的调控具有积极影响,但对于RS5中脂肪酸链长和饱和度对发酵特性的影响还缺少深入研究。本课题以高直链玉米淀粉(high-amylose maize starch,HAMS)和不同类型的脂肪酸为原料,通过热处理和碱液分散等方法得到淀粉与不同链长、淀粉与不同饱和度的脂肪酸形成的RS5,研究复合物的脂肪酸链长和饱和度对RS5体外大肠发酵特性及菌群调控的影响。研究主要从以下两方面进行:1、以高直链玉米淀粉和饮食中常见的中长链饱和脂肪酸,分别是月桂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸和硬脂酸为原料,对淀粉进行脱支后采用热处理的方法得到淀粉-饱和脂肪酸复合物。将淀粉-饱和脂肪酸复合物与高直链玉米淀粉及脱支淀粉进行结构特性比较,发现淀粉-饱和脂肪酸复合物均形成了V型结晶结构,且随脂肪酸链长增加,复合程度和V型结晶含量逐渐降低。通过体外大肠发酵探究其产气量,发现淀粉-饱和脂肪酸复合物在各时间点的产气量相似且均低于低聚果糖(fructooligosaccharide,FOS),而发酵24 h后的产气量趋于一致,总体具有较为缓慢的发酵速率。发酵24 h后淀粉-饱和脂肪酸复合物产生了20～25 m M的乙酸和30～35 m M的丁酸,说明淀粉-饱和脂肪酸复合物具有促进乙酸和丁酸产量的效果。通过16S r RNA分析作用于发酵的肠道菌群,发现淀粉-饱和脂肪酸复合物能够促进Roseburia和Bacteroides相对丰度增加,其中Roseburia相对丰度的提高可能与高丁酸产量有关。总体来看,淀粉-饱和脂肪酸复合物降低了饱和脂肪酸对肠道菌群的不利影响,能够提高有益菌相对丰度并促进肠道菌群平衡,但几种淀粉-饱和脂肪酸复合物之间发酵特性的差异较小,各复合物的产气量和产SCFAs量无显著性差异(p>0.05),说明RS5发酵特性与复合物中的脂肪酸碳链长度无关。2、以高直链玉米淀粉和硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等饱和度不同的脂肪酸,采用碱液分散法将淀粉和脂肪酸复合,得到淀粉-不饱和脂肪酸复合物,进行结构性质测定,发现除淀粉-油酸复合物外,其他脂肪酸与淀粉形成复合物的特点满足随着脂肪酸不饱和度的增加,形成的淀粉-不饱和脂肪酸复合物越少,但总体来看,淀粉与四种饱和度不同脂肪酸均形成了V型复合物。通过体外大肠发酵实验测定其产气量和SCFAs浓度及菌群结构等指标,发现淀粉-不饱和脂肪酸复合物在整个发酵过程中都表现出相似且较为缓慢的发酵速率,复合物在各时间点的产气量均低于FOS和糊化淀粉(gelatinized starch,GS),但彼此间无显著性差异(p>0.05),而发酵24 h后的产气量基本一致。在体外粪便发酵24 h后,肠道微生物充分发酵淀粉样品,淀粉-不饱和脂肪酸复合物产生的丙酸含量达到21～24 m M,均高于HAMS和GS,但各淀粉-不饱和脂肪酸复合物之间差异不显著。值得注意的是,淀粉-不饱和脂肪酸复合物产丁酸浓度低于HAMS,但产乙酸、丙酸及总酸的浓度均比HAMS高。通过16S r RNA分析作用于发酵的肠道菌群,发现淀粉-不饱和脂肪酸复合物均显著促进了Prevotella的相对丰度,这可能与淀粉-不饱和脂肪酸具有较高的丙酸产量有关。几种淀粉-不饱和脂肪酸复合物之间发酵特性的差异较小,各复合物的产气量和产SCFAs量均无显著性差异(p>0.05),说明RS5发酵特性与复合物中的脂肪酸饱和度无关,可能主要与RS5的淀粉结构特性相关。

关键词：淀粉-脂质复合物脂肪酸链长脂肪酸饱和度体外发酵特性肠道菌群

秸秆种类及粒度对体外发酵、微生物表面物理特性及纤维降解菌组成的影响

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动物营养学报 2023年第11期35卷 7446-7460页

作者：马东旺席琳乔汤佳周小玲钟荣珍谭支良汤少勋中国科学院亚热带农业生态研究所湖南省动物营养生理与代谢过程重点实验室亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 塔里木大学动物科学与技术学院阿拉尔843300 张家界继源生物科技有限公司张家界427099 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

本试验旨在研究秸秆种类及粒度对体外发酵、瘤胃微生物表面物理特性以及纤维降解菌组成的影响,为揭示秸秆纤维素降解机理提供理论依据。试验采用3×3两因素试验设计,即3种农作物秸秆(水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆)和3种粒度(0.90 mm),... 详细信息

本试验旨在研究秸秆种类及粒度对体外发酵、瘤胃微生物表面物理特性以及纤维降解菌组成的影响,为揭示秸秆纤维素降解机理提供理论依据。试验采用3×3两因素试验设计,即3种农作物秸秆(水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆)和3种粒度(0.90 mm),每个处理3个重复。发酵48 h后,测定其体外发酵特性、瘤胃微生物表面物理特性和发酵液中总细菌及纤维降解菌数量等的变化。结果表明:与水稻秸秆和小麦秸秆相比,玉米秸秆的初始发酵速率(FRD0)、干物质降解率(DMD)、总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度、丙酸摩尔百分比、微生物蛋白(MCP)浓度、总细菌和白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)数量以及微生物细胞膜疏水性(CSH)均显著提高(P发酵时的FRD0、DMD、MCP和氨态氮(NH_(3)-N)浓度(P发酵时DMD、NH_(3)-N及MCP浓度、戊酸与异丁酸摩尔百分比、CSH、白色瘤胃球菌及产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)数量(P特性,而提高秸秆粉碎程度(即减小秸秆粒度)有利于秸秆的消化降解,为反刍家畜提供更多的MCP。

关键词：秸秆体外发酵特性表面物理特性纤维降解菌