體外發(fā)酵添加硫酸銅對小尾寒羊瘤胃揮發(fā)性脂肪酸的影響

李文才

（山西省晉中市畜牧獸醫(yī)局，晉中 030600）

研究簡報

體外發(fā)酵添加硫酸銅對小尾寒羊瘤胃揮發(fā)性脂肪酸的影響

李文才

（山西省晉中市畜牧獸醫(yī)局，晉中 030600）

采用體外發(fā)酵法，研究添加不同濃度的硫酸銅（0、50、100、200、800、1 200、2 400μg/L）（0添加量為對照組）對小尾寒羊瘤胃體外發(fā)酵干物質(zhì)降解率和揮發(fā)性脂肪酸的影響。結(jié)果表明：添加100 μg/L硫酸銅時，麥秸、白羊草和苜蓿的干物質(zhì)降解率、乙酸濃度和總揮發(fā)性脂肪酸濃度都達(dá)到了最大值。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推斷，添加適量的硫酸銅對瘤胃微生物的發(fā)酵有促進(jìn)作用。

硫酸銅;小尾寒羊；瘤胃液；體外發(fā)酵；揮發(fā)性脂肪酸

銅對反芻動物的葡萄糖代謝、膽固醇代謝、血液凝固、免疫系統(tǒng)、繁殖機(jī)能、酶活性、自由基解毒、骨骼的礦化作用、激素的合成等都具有重要影響［1］。研究發(fā)現(xiàn)，高劑量銅的添加對動物具有明顯的促進(jìn)生長作用，尤其添加易于溶解的硫酸銅會改變反芻動物瘤胃內(nèi)環(huán)境［2］，促進(jìn)代謝效率。硫酸銅作為飼料添加劑中應(yīng)用較為廣泛的銅源，生物學(xué)效價較高，還具有抗菌作用。本實(shí)驗(yàn)在小尾寒羊瘤胃體外發(fā)酵液中添加不同濃度的硫酸銅，旨在研究其對瘤胃發(fā)酵揮發(fā)性脂肪酸的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

實(shí)驗(yàn)采用單因子設(shè)計，通過添加不同濃度的硫酸銅，研究其對小尾寒羊瘤胃液體外發(fā)酵的影響。實(shí)驗(yàn)共分7個處理組（0、50、100、200、800、1 200、2 400 μg/L組），每個處理均5個重復(fù)。0 μg/L組為對照。

1.2 動物的飼養(yǎng)

瘤胃液取自4只做永久瘤胃瘺管手術(shù)后的小尾寒羊（35.0 kg±3.5 kg），在山西林山羊場進(jìn)行飼喂，采用單只飼養(yǎng)欄飼養(yǎng)，飼喂粗精料比例2:1的日糧，每天8：00和18：00飼喂2次，自由飲水。每日晨飼前清除料槽剩料。精料組成：玉米50%，豆粕20%，麥麩25%，骨粉2%，食鹽2%，微量元素1%。

1.3 瘤胃液的收集

晨飼前在CO2環(huán)境中采集瘤胃液，用4層紗布過濾，裝入預(yù)先充有CO2氣體的瓶中，密封后39℃保溫箱送實(shí)驗(yàn)室。

1.4 體外發(fā)酵

體外發(fā)酵用改進(jìn)后的Menke法［3］，發(fā)酵瓶中裝底物的樣品量均為1.0 g，培養(yǎng)液為100 mL，由10 mL混合瘤胃液與常量元素溶液、還原劑溶液、緩沖溶液、微量元素溶液、刃天青溶液等組成，采用體外靜態(tài)恒溫培養(yǎng)法，于39℃水浴培養(yǎng)箱恒溫培養(yǎng)72 h。

1.5 測定項(xiàng)目

1.5.1 降解率的測定 底物干物質(zhì)用電子天平稱量，在培養(yǎng)72 h發(fā)酵完成后，抽濾法取得固形物，使用鋁盒恒重，減去鋁盒、濾紙重即發(fā)酵后干物質(zhì)重。干物質(zhì)降解率計算公式：降解率=1－發(fā)酵后干物質(zhì)重/底物干物質(zhì)重，利用此公式計算培養(yǎng)瓶中干物質(zhì)降解率，求出每組降解率的平均值。

1.5.2 VFA濃度的測定 VFA的濃度測定采用曹慶云等提出的氣相色譜法［4］。色譜柱采用FFPA毛細(xì)管柱；進(jìn)樣口溫度220℃，檢測器溫度250℃，初始溫度60℃，以20℃/min升溫速率升至190℃，保持3min；進(jìn)樣口壓力100 kPa，SPL分流比20:1；載氣氮?dú)?5 mL/min，氫氣70 mL/min，空氣50 mL/min；進(jìn)樣量1 μL。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先采用EXCEL軟件整理，再用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件的One-way-ANOVA進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，當(dāng)硫酸銅添加量為100 μg/L時，3種底物的干物質(zhì)降解率均達(dá)到最大值。底物為麥秸時，100 μg/L組的干物質(zhì)降解率均顯著高于其他實(shí)驗(yàn)組（P<0.05）；底物為白羊草或苜蓿時，100 μg/L組的干物質(zhì)降解率顯著高于200～2 400 μg/L組（P<0.05），也高于0～50 μg/L添加組，但差異不顯著（P＞0.05）。

表1 硫酸銅對不同底物體外發(fā)酵干物質(zhì)降解率的影響%

由表2可知，添加量為100 μg/L時，3種底物體外發(fā)酵乙酸的濃度均達(dá)到了最大值。底物為麥秸或苜蓿時，100 μg/L組的乙酸濃度均顯著高于其他實(shí)驗(yàn)組（P＜0.05）。底物為白羊草時，100 μg/L組的乙酸濃度顯著高于對照組（P＜0.05），也高于其他實(shí)驗(yàn)組，但差異并不顯著（P＞0.05）。

表2 硫酸銅對不同底物體外發(fā)酵乙酸的影響mmol/L

由表3可知，以麥秸為底物時，100 μg/L組的丙酸濃度雖高于1 200 μg/L組（P＜0.05），但與其他組間均無顯著差異（P＞0.05）。底物為白羊草或苜蓿時，各實(shí)驗(yàn)組體外發(fā)酵丙酸濃度間均無顯著差異（P＞0.05）。

表3 硫酸銅對不同底物體外發(fā)酵丙酸的影響mmol/L

由表4可知，在添加量為100 μg/L時，3種底物體外發(fā)酵總揮發(fā)性脂肪酸的濃度均達(dá)到了最大值。底物為麥秸時，100 μg/L組的總揮發(fā)性脂肪酸濃度均顯著高于其他實(shí)驗(yàn)組（P＜0.05）；底物為白羊草時，100 μg/L組的總揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著高于對照組（P＜0.05），但與其他各組間均差異不顯著（P＞0.05）。底物為苜蓿時，100 μg/L組的總揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著高于50 μg/L和1 200 μg/L組（P＜0.05），但與其他各組間均無顯著差異（P＞0.05）。

表4 硫酸銅對不同底物體外發(fā)酵總揮發(fā)性脂肪酸的影響mmol/L

3 討論

干物質(zhì)降解率能夠在一定程度上反映出瘤胃對飼料消化的利用程度。有關(guān)補(bǔ)飼銅影響干物質(zhì)降解率的研究資料較少，而且研究報道的結(jié)果并不一致，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，銅的添加可以提高干物質(zhì)的降解率。Lopez-Guisa提出了2個提高的可能原因：①二價離子一般能夠促進(jìn)瘤胃細(xì)菌的生長，當(dāng)添加銅等二價離子時，就能提高底物的利用率；②也可能是因?yàn)镃u2+、Mg2+等二價陽離子對于植物的細(xì)胞壁和瘤胃細(xì)菌的連接有一定的促進(jìn)作用［5］。王茂榮等［6］用體外法研究發(fā)現(xiàn)，添加銅可提高日糧有機(jī)物的降解率，也證實(shí)了銅的適量添加可以增強(qiáng)瘤胃液中細(xì)菌和原蟲的數(shù)量或活性。但Lopez-Guisa等用體外法研究表明，CuSO4對于精料發(fā)酵有明顯的抑制作用［7］。本實(shí)驗(yàn)表明，硫酸銅添加量為100 μg/L時，底物麥秸、白羊草和苜蓿的干物質(zhì)降解率都有所提高，這與王茂榮等［6］的結(jié)果一致。

揮發(fā)性脂肪酸的濃度在瘤胃發(fā)酵中是一個重要的指標(biāo)。它是反芻動物主要的能量來源，以及合成體脂、乳脂的原料［8］。在反芻動物的瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸中丁酸吸收最快，丙酸次之，乙酸最慢［9］。關(guān)于添加銅對瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸影響的報道結(jié)果并不一致［10］。在本實(shí)驗(yàn)中，硫酸銅添加量為100 μg/L時，麥秸、白羊草和苜蓿體外發(fā)酵產(chǎn)生的總揮發(fā)性脂肪酸和乙酸濃度都達(dá)到了最大值，說明瘤胃液中硫酸銅的添加促進(jìn)了人工瘤胃液的發(fā)酵，因此適量硫酸銅的添加對瘤胃能量代謝和提高飼料的利用率都具有重要的意義。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在體外發(fā)酵條件下，適量添加硫酸銅可提高麥秸、白羊草和苜蓿的干物質(zhì)降解率，同時也提高了瘤胃液中乙酸和總揮發(fā)性脂肪酸的濃度，對瘤胃微生物的發(fā)酵有促進(jìn)作用。

［1］ 鮑坤，李光玉，鐘偉，等.微量元素銅與反芻動物營養(yǎng)關(guān)系的研究進(jìn)展［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2010（7）：25-27.

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S826.5

A

2095-3887（2015）06-0066-03

10.3969/j.issn.2095-3887.2015.06.021

2015-08-10

李文才（1975-），男，高級畜牧師。