十二烷基苯磺酸鈉對(duì)黃牛體外瘤胃發(fā)酵特性的影響

黃金華，王士長(zhǎng)

（1.廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧530007；2 廣西大學(xué)，廣西南寧530005）

原蟲(chóng)、細(xì)菌和真菌是反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)棲居的三大微生物。原蟲(chóng)能降低瘤胃內(nèi)可溶性碳水化合物的濃度，穩(wěn)定pH，防止酸中毒；還可分泌酶類(lèi)，消化纖維素。但原蟲(chóng)不能利用氨態(tài)氮合成氨基酸，不隨瘤胃液外流，主要在瘤胃內(nèi)自溶，增加氮的純損失；會(huì)黏附產(chǎn)甲烷菌，增加甲烷的產(chǎn)量，造成能量的損失，對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)不利，并會(huì)造成一定的環(huán)境污染［1－3］。因此，對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的原蟲(chóng)進(jìn)行數(shù)量上的適當(dāng)調(diào)控是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)［4－8］。十二烷基苯磺酸鈉（sodium dodecylbenzene sulfonate，SDBS）是一種有效的瘤胃原蟲(chóng)抑制劑。韓春艷等［9－11］研究表明，用SDBS部分驅(qū)除原蟲(chóng)可明顯提高綿羊瘤胃內(nèi)的發(fā)酵程度，提高飼料的利用率。李水仙等［12］研究了在低蛋白日糧條件下，精料補(bǔ)充料中添加SDBS對(duì)綿羊的消化代謝及生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)SDBS能夠有效去除原蟲(chóng)，提高綿羊的生產(chǎn)性能。然而，SDBS對(duì)牛的影響仍然缺乏研究。本試驗(yàn)采取體外產(chǎn)氣法研究SDBS對(duì)牛瘤胃發(fā)酵的影響，為進(jìn)一步探討SDBS在牛生產(chǎn)上的應(yīng)用研究提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 體外培養(yǎng)法

體外培養(yǎng)法采取Raab等［13］等建立的方法。

1.2 瘤胃液的采集和保存

瘤胃液取自廣西大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院飼養(yǎng)場(chǎng)的黃牛。用特制的彈性胃管經(jīng)牛的口腔和食道直到瘤胃底部，胃管另一端連接真空瓶，通過(guò)真空泵使瓶中產(chǎn)生負(fù)壓，把瘤胃液從瘤胃中抽出。把抽出的瘤胃液迅速移入保溫箱中，并迅速拿回實(shí)驗(yàn)室放在（39±0.5）℃水浴中保存，以防止微生物的死亡。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用單因素設(shè)計(jì)。以發(fā)酵木薯渣粉和玉米粉各200 mg為瘤胃發(fā)酵底物，其中發(fā)酵木薯渣粉是由干木薯渣添加5%麥麩（風(fēng)干基礎(chǔ)）、1%尿素、50%水分、接入4%混合菌種（由黑曲霉、米曲霉、釀酒酵母、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、植物乳酸桿菌組成）發(fā)酵后65℃烘干粉碎制成。由發(fā)酵木薯渣粉和玉米粉組成的發(fā)酵底物的營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）為：干物質(zhì)90.55%，粗蛋白17.22%，中性洗滌纖維25.96%，酸性洗滌纖維12.39%。SDBS按培養(yǎng)液底物的濃度共設(shè)四個(gè)濃度：0（對(duì)照組）、0.2%、0.4%、0.8%，每個(gè)濃度設(shè)三個(gè)重復(fù)，分別培養(yǎng)3、6、9、12h，在每一時(shí)間段培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，記錄產(chǎn)氣量，取出培養(yǎng)液，測(cè)定培養(yǎng)液的原蟲(chóng)數(shù)量、pH、氨態(tài)氮和微生物蛋白含量。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

記錄培養(yǎng)結(jié)束時(shí)的產(chǎn)氣量；使用顯微鏡檢測(cè)培養(yǎng)液的活原蟲(chóng)數(shù)目［14］；使用DELTA320型自動(dòng)pH測(cè)定儀測(cè)定培養(yǎng)液的pH；采取比色法測(cè)定培養(yǎng)液的氨態(tài)氮含量［15－16］；采取嘌呤法測(cè)定培養(yǎng)液的微生物蛋白含量［17］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，所有數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，并用Duncan法對(duì)平均數(shù)進(jìn)行多重比較（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 SDBS對(duì)瘤胃培養(yǎng)液原蟲(chóng)數(shù)量的影響

SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液原蟲(chóng)數(shù)量的影響見(jiàn)表1。從表1看出，隨著SDBS添加量的增加，培養(yǎng)液原蟲(chóng)數(shù)量顯著降低（P＜0.05）。各個(gè)試驗(yàn)組與對(duì)照組、各個(gè)試驗(yàn)組之間均差異顯著（P＜0.05）。

2.2 SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液pH 的影響

SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液pH 的影響見(jiàn)表2。從表2可以看出，SDBS顯著降低培養(yǎng)液的pH（P＜0.05），在同一時(shí)間內(nèi)，各個(gè)試驗(yàn)組與對(duì)照組、各個(gè)試驗(yàn)組之間均差異顯著（P＜0.05），其中0.2%和0.4%組的pH當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間達(dá)9h時(shí)均達(dá)到穩(wěn)定值（分別為7.36±0.02、6.77±0.03 和6.39±0.01）；而0.8%組的pH 則隨著時(shí)間的推移不斷在下降至5.5以下。

表1 SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液原蟲(chóng)數(shù)量的影響Table 1 The effect of SDBS on the protozoa counts in rumen fluid by fermentation in vitro×104／mL

表2 SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液pH 的影響Table 2 The effect of SDBS on the pH in rumen fluid by fermentation in vitro

2.3 SDBS對(duì)瘤胃培養(yǎng)液氨態(tài)氮含量的影響

SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液氨態(tài)氮含量的影響見(jiàn)表3。從表3看出，同一時(shí)間內(nèi)，隨著SDBS添加量的增加，培養(yǎng)液氨態(tài)氮含量顯著降低（P＜0.05）。各個(gè)試驗(yàn)組與對(duì)照組、各個(gè)試驗(yàn)組之間均差異顯著（P＜0.05）。表明SDBS具有降低黃牛瘤胃培養(yǎng)液氨態(tài)氮含量的作用。

2.4 SDBS對(duì)瘤胃培養(yǎng)液產(chǎn)氣量的影響

SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液產(chǎn)氣量的影響見(jiàn)表4。由表4知，在同一時(shí)間內(nèi)，0.4%組的產(chǎn)氣量最高，顯著高于對(duì)照組、0.2%和0.8%組（P＜0.05），而0.80%組的產(chǎn)氣量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.5 SDBS對(duì)瘤胃培養(yǎng)液微生物蛋白含量的影響

從表5看出，在同一時(shí)間內(nèi)，0.4%組的微生物蛋白含量最高，和0.4%組顯著高于對(duì)照組、0.2%組和0.80%組（P＜0.05），而0.80%組的微生物蛋白含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

表3 SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液氨態(tài)氮含量的影響Table 3 The effect of SDBS on the NH3－N in rumen fluid by fermentation in vitro mg／100mL

表4 SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液產(chǎn)氣量的影響Table 4 The effect of SDBS on the gas production in rumen fluid by fermentation in vitro mL

表5 SDBS對(duì)黃牛體外瘤胃培養(yǎng)液微生物蛋白含量的影響Table 5 The effect of SDBS on the microbial crude protein in rumen fluid by fermentation in vitro mg／mL

3 討論

在本試驗(yàn)條件下，添加不同濃度的SDBS顯著降低了黃牛瘤胃培養(yǎng)液的原蟲(chóng)數(shù)量，表明SDBS具有去原蟲(chóng)的作用。這與韓春艷等［9－11］和李水仙等［12］的報(bào)道一致。添加不同濃度的SDBS顯著降低了培養(yǎng)液的pH（P＜0.05），提示SDBS具有降低黃牛瘤胃培養(yǎng)液pH 的作用，這可能是由于SDBS 去除了原蟲(chóng)的緣故。因?yàn)樵x(chóng)具有穩(wěn)定瘤胃pH 的作用［2－3］。Hugate［18］報(bào)道，原蟲(chóng)能夠?qū)⑵浒l(fā)酵底物－顆粒淀粉和可溶性糖轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉貯藏于體內(nèi)，避免細(xì)菌對(duì)淀粉和可溶性糖類(lèi)進(jìn)行爆發(fā)性發(fā)酵，控制瘤胃內(nèi)乳酸生成和pH 下降的速度，從而穩(wěn)定瘤胃內(nèi)pH。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著SDBS濃度的遞增，被除去的原蟲(chóng)越多，pH 下降得越多。當(dāng)SDBS 濃度為0.80%時(shí)，pH 在6h時(shí)即降至5.43，這已經(jīng)低于瘤胃微生物正常的生長(zhǎng)范圍。研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃微生物最適宜生長(zhǎng)的瘤胃pH 在5.7 以上，過(guò)低的pH 導(dǎo)致飼料消化率的降低［19－20］。因此，SDBS 的濃度以低于0.80%為好。同時(shí)，當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間達(dá)9h 時(shí)，0.2%組和0.4%組pH 即達(dá)到穩(wěn)定值（分別為6.77±0.03和6.39±0.01），而對(duì)照組pH 未達(dá)到穩(wěn)定值，表明適宜的SDBS濃度能夠縮短pH 達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間，從而更有利于瘤胃發(fā)酵的穩(wěn)定進(jìn)行。

在本試驗(yàn)條件下，添加不同濃度的SDBS均顯著降低了培養(yǎng)液的氨態(tài)氮含量（P＜0.05），這與SDBS對(duì)原蟲(chóng)數(shù)量的影響結(jié)果一致，也與韓春艷等［11］的報(bào)道一致，用SDBS全部驅(qū)除原蟲(chóng)或者部分驅(qū)除原蟲(chóng)可降低瘤胃內(nèi)氨態(tài)氮的濃度。瘤胃中的NH3是由原蟲(chóng)產(chǎn)生的，因?yàn)樵x(chóng)不僅不能利用NH3合成自身的蛋白質(zhì)，而且同時(shí)又能分泌脫氨酶釋放NH3［21－22］。這就是SDBS降低瘤胃原蟲(chóng)數(shù)目的同時(shí)其中的氨態(tài)氮含量降低的真正原因。

瘤胃產(chǎn)氣量反映瘤胃內(nèi)飼料的消化率，產(chǎn)氣量越高，飼料的消化率越高。瘤胃原蟲(chóng)并非是瘤胃發(fā)酵所必需的，飼料的消化主要依靠細(xì)菌進(jìn)行，瘤胃微生物菌體蛋白也主要來(lái)源于細(xì)菌［2－3］。在本試驗(yàn)條件下，SDBS的濃度在0.80%時(shí)，瘤胃發(fā)酵的產(chǎn)氣量和菌體蛋白含量最低。Van Houtert［19］和Calsamiglia等［20］研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃微生物最適宜生長(zhǎng)的瘤胃pH 在5.7 以上，過(guò)低的pH 導(dǎo)致飼料消化率的降低。在本試驗(yàn)中，0.80%組的pH 在6h時(shí)即降至5.43，在此pH 下細(xì)菌的生長(zhǎng)和消化能力受到限制，這就是0.80%組產(chǎn)氣量和菌體蛋白含量顯著低于（P＜0.05）對(duì)照組、0.20%和0.40%組的原因。而SDBS的濃度在0.40%時(shí)產(chǎn)氣量和菌體蛋白含量最高，是因?yàn)樵诖藵舛认拢x(chóng)的數(shù)量較低，減少了原蟲(chóng)對(duì)細(xì)菌的吞噬，同時(shí)適宜穩(wěn)定的pH 值有利于細(xì)菌的繁殖。

4 結(jié)論

本研究表明，黃牛瘤胃體外培養(yǎng)液的原蟲(chóng)數(shù)量、pH、氨態(tài)氮含量均隨著SDBS濃度的遞增而降低，其中添加0.2%、0.4%SDBS 組，能夠縮短培養(yǎng)液pH 穩(wěn)定的時(shí)間，并且使pH 穩(wěn)定在適宜微生物生長(zhǎng)的范圍內(nèi)；能顯著提高黃牛瘤胃培養(yǎng)液的產(chǎn)氣量和微生物蛋白含量，而添加0.4%SDBS的產(chǎn)氣量和微生物蛋白含量均優(yōu)于添加0.2%SDBS。

添加適量的SDBS能夠顯著降低黃牛體外瘤胃發(fā)酵的原蟲(chóng)數(shù)量、pH、氨態(tài)氮含量，顯著提高其產(chǎn)氣量和微生物蛋白含量，最適添加量為0.4%。

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