发酵TMR日粮过瘤胃蛋白变动机理的研究

Fermented total mixed ration (FTMR) is a complete fermentation feed using silage fermentation technology to make total mixed ration by anaerobic fermentation. It is discovered that fermentation can change protein components in feed, decreases the rumen undegradable protein(RUP) content, and affects the usage of high quality protein of ruminants. However, the mechanism of rumen-protected protein change in FTMR is still unclear. In this study, we will choose alfalfa made FTMR as research materials, and use Cornell net carbohydrate and protein system (CNCPS) to precisely separate protein components. Meanwhile, PCR-DGGE technology will be utilized to analyze the evolutionary changes of fermentation microorganisms and its relationship with protein ingredients. At last, high-performance liquid chromatography (HPLC) quantitative analysis and amino acid analysis will be used to track the dynamic change pattern of fermentation products in the process of fermentation, and to clarify the effect of fermentation products on protein components. The main purpose of our study is to elucidate the influence of fermentation microorganisms and fermentation products on the division of protein components, and to unravel the mechanism of RUP change and regulation mechanism in FTMR.

发酵全混合日粮（Fermented Total Mixed Ration）是采用青贮发酵技术通过对常规全混合日粮（TMR）进行厌氧发酵调制的全价发酵饲料。研究发现发酵处理会引起饲料蛋白质组分变化，导致过瘤胃蛋白降低，影响反刍动物对蛋白质的利用，但目前关于发酵全混合日粮过瘤胃蛋白质组分的变化及其调控机理尚不明确。本研究拟利用苜蓿草调制的发酵全混合日粮为研究对象，采用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系（CNCPS）对蛋白质组分进行精确划分；利用PCR-DGGE技术解析发酵微生物的演替规律，明确发酵微生物区系与蛋白质组分之间的关系；采用高效液相色谱和氨基酸分析手段，追踪发酵过程中各发酵产物的动态变化，明确发酵产物对蛋白质组分变化的诱导作用。项目旨在系统揭示发酵微生物和发酵产物对发酵全混合日粮蛋白组分变化的影响，阐释发酵全混合日粮过瘤胃蛋白的变化与调控机理。

发酵全混合日粮（Fermented Total Mixed Ration）是在全混合日粮基础上并结合青贮发酵技术发展起来的一种用于草食家畜饲喂的全价饲料。有研究发现发酵处理会引起饲料蛋白质组分变化，导致过瘤胃蛋白降低，影响反刍动物对饲料蛋白质的利用效率，但目前关于发酵全混合日粮过瘤胃蛋白质组分的变化及其调控机理尚不明确。本研究通过对全混合日粮发酵过程中的发酵产物、发酵微生物、康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系（CNCPS）的蛋白质组分的动态跟踪，系统揭示发酵微生物和发酵产物对发酵全混合日粮蛋白组分变化的影响，阐释发酵全混合日粮过瘤胃蛋白的变化与调控机理。结果表明，在发酵初期（0~7d），乳酸和乙酸含量显著升高（P<0.05），随后乳酸一直维持在较高水平，而乙酸含量在发酵7~10d期间出现下降，之后维稳定。PA组分在发酵初期增加速率较快，PB2组分降低组分较快。PB3组分在整个发酵过程中缓慢降低，主要发生在发酵前中期0~15d内。PC组分几乎不受发酵时间的影响。全混合日粮在厌氧发酵过程中的优势菌群均为乳酸菌属，既有同型乳酸菌也有异型乳酸菌，其中优势菌种为Lactobacillus buchneri和Lactobacillus acetotolerans，此外还检测出Lactobacillus brevis和Lactobacillus plantarum。经发酵处理后，全混合日粮但过瘤胃蛋白氮随着发酵时间的推移呈显著降低趋势（P<0.05），特别是在发酵前10日内，其降幅比例尤为突出。初步判断发酵全混合日粮的CNCPS蛋白质组分以及过瘤胃蛋白氮主要受乳酸发酵程度的影响，且乳酸发酵效果与过瘤胃蛋白之间存在一定的负相关，即全混合日粮的乳酸发酵程度越好，其过过瘤胃蛋白占总氮比率越低。