寡糖对奶牛瘤胃纤维降解影响机制及乳脂下降综合症调控的研究

To get the maximum milk production,feeding pattern of high ratio concentrate was applied in dairy cows, and led to usually occurrence of subacute ruminal acidosis, decreasing of milk fat and dietary fiber digestibility, and which have become the industry challenge. Oligosaccharide is the carbohydrate of polymerization from two to ten monosaccharide sugars collectively. Recently, studies have shown that has great potentiality in rumen regulation, dietary fiber digestion and improvement of milk fat, but the mechanism has not been elucidated. The project should be applied denatured gradient gel electrophoresis(DGGE) , 16S rDNA sequence analysis, real-time PCR analysis techniques and related enzyme activity and used methods by in vitro and in vivo,revealing the effect discipline of oligosaccharide on microbial flora and flora polymorphism.By analysis changes of VFA, lactic acid, starch decomposing bacteria, using lactic acid bacteria and producing lactic acid bacteria, revealing the mechanism of oligosaccharide effects on rumen pH values.through changes of fiber degraded bacteria floar and gene polymorphism expression of fiber-degraded enzymes, clarify the mechanism of effects of oligosaccharide on dietary fiber degradation in rumen, and further explore regulation of oligosaccharide on milk fat depression(MFD).Results of this study will establish the theoretical research foundation on the rumen regulatory of oligosaccharide, and provide some meaningful way to resolve to the urgency common problems of dairy industry of these above in china .

高精料饲养模式在使奶牛产奶量得到最大发挥同时，也导致了瘤胃亚急性酸中毒常见、乳脂下降以及日粮纤维消化率降低，成为产业性难题。近几年研究表明寡糖添加具有改善这些方面的作用，但其确切的作用机制尚未阐明。 本项目拟采用体外和体内相结合的方法，应用变性梯度凝胶电泳和 16S rDNA 序列分析技术、Real-time PCR以及相关酶活分析技术，揭示寡糖对瘤胃微生物区系、菌群多态性的影响规律，通过瘤胃VFA及组成、乳酸、淀粉分解菌、乳酸利用菌以及产乳酸菌菌群的变化，揭示寡糖对瘤胃pH值影响的作用机理；通过瘤胃纤维降解菌群、纤维降解酶基因表达的多态性及相关酶活分析，阐明寡糖对瘤胃纤维降解影响的作用机制，明确寡糖对奶牛乳脂下降综合症的调控作用。理论上为寡糖瘤胃调控研究创建基础，生产上为我国奶牛上述常见的急迫产业性难题提供一些有参考意义的解决途径。

高精料饲养模式在使奶牛产奶量得到最大发挥同时，也导致了瘤胃酸下降、乳脂下降以及日粮纤维消化率降低，成为产业性难题。研究表明寡糖添加具有改善这些方面的作用，但其确切的作用机制尚未阐明。.项目采用体外与体内相结合的方法，应用16S rDNA与ITS 序列分析等技术，选用二糖、三糖以及3个以上单糖组成的寡糖作为研究材料，以泌乳早期奶牛为研究对象。研究发现寡糖能够促进瘤胃乙酸型发酵，对影响瘤胃PH值的乳酸含量无显著影响，能够显著促进瘤胃微生物蛋白合成。不同来源及分子组成的寡糖对瘤胃细菌菌群组成结构均存在一定影响，甘露寡糖使半纤维素降解菌丰度显著增加，纤维素降解菌具有增加趋势，部分降解淀粉细菌显著下降。果寡糖对以碳水化合物作为碳源的瘤胃拟杆菌丰度增加显著。低聚异麦芽糖能够促进部分纤维素分解菌的增值，显著降低乳酸生成菌的丰度，在乳酸浓度的调节上具有一定的研究意义。.研究过程中构建了淀粉诱导的奶牛乳脂下降模型，通过添加寡糖调控，明确了甘露寡糖对奶牛乳脂下降的调控作用。研究表明，奶牛乳脂在淀粉诱导下降之后，淀粉灌注不停的基础上，添加甘露寡糖（200g/天），甘露寡糖对奶牛瘤胃菌群发挥了显著调控作用，以发酵淀粉为主的普氏菌属-1与产生醋酸及丁酸为主的梭菌属显著降低，而以消化纤维为主的瘤胃球菌属、解琥珀酸弧菌属则显著增加，通过瘤胃纤维菌群与淀粉及产酸菌群的调控进而影响乳脂合成前体物质的组成，这可能是甘露寡糖调控奶牛乳脂合成的机理。.研究发现不同种类的普雷沃氏菌属对甘露寡糖的响应不同，普氏菌属-1显著降低，而普雷沃氏菌属UCG-001以及UCG-003则在甘露寡糖灌注之后显著增加，它们对饲料成分的功能非常值得进一步研究。.研究揭示了寡糖对瘤胃微生物区系、菌群多态性的影响，探索了寡糖对瘤胃纤维降解影响的作用机制，明确寡糖对奶牛乳脂下降综合症的调控作用。理论上为寡糖瘤胃调控研究创建基础，生产上为我国奶牛上述常见的急迫产业性难题提供一些有参考意义的解决途径。