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苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能和纤维降解酶活性的影响



全 文 :中国畜牧兽医 2015,42(11):2969-2976
China Animal Husbandry &Veterinary Medicine
doi:10.16431/j.cnki.1671-7236.2015.11.022
苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能
和纤维降解酶活性的影响
王梦竹1,2,刘艳丰1,2*,王文奇2,侯广田2,张文举1
(1.石河子大学动物科技学院,石河子832000;2.新疆畜牧科学院饲料研究所,乌鲁木齐830000)
摘 要:本试验旨在研究苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能和纤维降解酶活性的影响。选择体重为27.02kg±
3.03kg、安装有永久性瘤胃瘘管的萨福克羊×小尾寒羊杂交F1代绵羊(公羊)12只,采用单因素随机区组试验设
计,分成4组,每组3个重复,每个重复1只。对照组饲喂基础日粮,试验组分别在基础日粮中添加0.1%、0.2%和
0.4%苜蓿黄酮。预试期7d,正试期41d。结果表明:①与对照组相比,添加苜蓿黄酮12h后,0.2%组pH显著升
高(P<0.05),其余各组差异均不显著(P>0.05);各试验组氨态氮(NH3-H)浓度均无显著变化(P>0.05),浓度变
化幅度随剂量增加而变大。②与对照组相比,0.1%和0.4%组乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和总挥发性脂肪酸的平均浓
度均提高,0.2%组则相反;添加苜蓿黄酮2h后,0.1%、0.2%组异戊酸浓度显著高于0.4%组(P<0.05)。③与对
照组相比,0.1%和0.2%组木糖酶、内切葡聚糖酶、纤维二糖酶和纤维素酶活性均下降,0.4%组则升高,但差异均
不显著(P>0.05)。综上所述,日粮中添加苜蓿黄酮可维持杂交绵羊瘤胃发酵功能稳定,不同剂量苜蓿黄酮对纤维
降解酶活性作用不同。在本试验条件下,建议苜蓿黄酮在杂交绵羊日粮中的添加量为0.4%。
关键词:苜蓿黄酮;瘤胃发酵;纤维素降解酶;活性
中图分类号:S826    文献标志码:A    文章编号:1671-7236(2015)11-2969-08
收稿日期:2015-06-03
基金项目:新疆维吾尔自治区公益性科研院所基本科研业务经费资助项目(KY2014006);自治区科研院所改革与发展专项资金(2015015);国
家现代肉羊产业技术体系 (nycytx-39)
作者简介:王梦竹(1988-),女,山东聊城人,硕士生,研究方向:动物营养与饲料,E-mail:349057724@qq.com
*通信作者:刘艳丰(1981-),男,湖南临湘人,硕士,副研究员,研究方向:饲料资源开发与利用,E-mail:liuyanfeng520@sina.com
Effect of Alfalfa Flavonoids on Rumen Fermentation Function and
Celulolytic Enzymatic Activity of Crossbreed Sheep
WANG Meng-zhu1,2,LIU Yan-feng1,2*,WANG Wen-qi 2,HOU Guang-tian2,ZHANG Wen-ju1
(1.College of Animal Science and Technology,Shihezi University,Shihezi 832000,China;
2.Feed Research Institute,Xinjiang Academy of Animal Science,Urumqi 830000,China)
Abstract:This study was performed to evaluate the effects of alfalfa flavonoids on rumen fermen-
tation function and celulolytic enzymatic activity of crossbreed sheep.A single factor random
block design was used,and twelve crossbreed sheep(F1)Suffolk× Smal-tail Han sheep with
permanent rumen fistulas and the body weight of 27.02kg±3.03kg were selected and randomly
divided into 4groups with 3replicates per group and 1single sheep per replicate.The control
group was fed a basal diet without alfalfa flavonoids,and the experimental groups were fed the
basal diets supplemented with 0.1%,0.2%and 0.4%alfalfa flavonoids,respectively.The pre-
test period lasted for 7days and the trial period lasted for 41days.The results showed as folows:
①Compared with control group,the pH of 0.2%group was significantly increased at 12hafter
adding alfalfa flavonoids(P<0.05),and no significant differences were observed in other groups
(P>0.05);There were no significant differences in NH3-H concentration among al groups(P>
0.05),and the concentration was increasing with the dose rising(P>0.05).②Compared with
中 国 畜 牧 兽 医 42卷 
control group,the average concentrations of acetate,propionate,butyrate,valerate and TVFA in
0.1%and 0.4%groups were increased,whereas the concentrations in 0.2%group showed con-
trary pattern.The isovalerate concentration in 0.1%and 0.2%groups were significantly higher
than that in 0.4%group at 2hafter adding alfalfa flavonoids(P<0.05).③Compared with con-
trol group,the activities of xylanase,endoglucanase,celobiase and celulase in 0.1%and 0.2%
groups were decreased,but those in 0.4%group were increased and the difference was not signifi-
cant(P>0.05).In conclusion,dietary supplementation of alfalfa flavonoids could keep the stabili-
ty of rumen fermentation function of crossbreed sheep and this compound in different dose had
different effect on celulolytic enzymatic activity.The recommended supplemental level of alfalfa
flavonoids was 0.4%in diet for crossbreed sheep under this test condition.
Key words:alfalfa flavonoids;fermentation function;celulolytic enzymatic;activity
  瘤胃是反刍动物特有的消化器官,可以利用细
菌、真菌、纤毛虫等微生物,将摄取的草料消化成可
吸收利用的营养成分,并将其转化为营养丰富的畜
产品。它主要依靠瘤胃内复杂的微生物系统发挥消
化代谢功能,因此瘤胃发酵功能成为研究反刍动物
消化代谢的重点。近几十年来,为了稳定瘤胃功能,
出现了各种抗生素如莫能菌素[1]、拉沙里菌素[2]等。
由于抗生素会产生细菌抗药性和残留等问题,因此,
寻找一种可代替抗生素的无药物残留、无耐药性、无
副作用的绿色添加剂成为了近年来人们关注的论
题,其中植物提取物是目前的研究热点之一。黄酮
类化合物是普遍存在于豆科植物中的多酚类植物次
生代谢产物,由于其独特的γ-吡喃苯环结构,黄酮
具有多种药理作用,如抗癌[3]、抗氧化[4-5]、抗菌[6]、
促进脂类代谢[7]和雌激素样作用[8]及预防瘤胃酸中
毒[9]等,因其可以促进动物健康和提高生产性能而
受到广泛关注。目前,黄酮研究焦点主要在提取纯
化和抗癌抗氧化作用方面[10-11],对反刍动物瘤胃发
酵功能影响的研究鲜有报道。鉴于此,本试验以萨
福克羊×小尾寒羊杂交F1代绵羊作为研究对象,
研究苜蓿黄酮对其瘤胃发酵功能和纤维素降解酶活
性的影响,为苜蓿黄酮在反刍动物生产中的应用提
供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
苜蓿黄酮由陕西森弗生物技术有限公司提供,
为黄色粉末,其中总黄酮含量为50%,烘干至恒重。
1.2 试验动物及分组
选取12只体重为27.02kg±3.03kg、安装有
永久性瘤胃瘘管的萨福克羊×小尾寒羊杂交F1代
绵羊(公羊),采用单因素随机区组试验设计,分为4
组,每组3个重复,每个重复1只。对照组饲喂基础
日粮,试验组分别在基础日粮中添加0.1%、0.2%
和0.4%苜蓿黄酮。预试期7d,正试期41d。
1.3 试验日粮与饲养管理
试验日粮参考 NRC(2007)育肥羊标准配制育
肥前期和育肥后期颗粒状配合饲料。日粮组成及营
养水平见表1。预试期与正试期前20d饲喂育肥前
期颗粒饲料,正试期21~41d饲喂育肥后期颗粒饲
料。饲养试验于2014年7月10日至2014年9月
10日在新疆科创畜牧繁育中心进行,试验羊单笼舍
饲,每天09∶00饲喂1次,自由饮水。试验前统一
驱虫。
1.4 样品采集与处理
于正试期第9天上午饲喂前和饲喂后2、4、6、8
和12h使用真空抽提器采集瘤胃液,立即测定pH。
瘤胃液用纱布过滤后,4 ℃、3 500r/min 离心
15min,取上清液,-20℃冷冻保存,用于测定氨态
氮(NH3-N)和挥发性脂肪酸(VFA)浓度。上午饲
喂后4h采集瘤胃食糜,用灭菌三角瓶采集瘤胃内
固—液相交界处内容物,取出后迅速用灭菌橡皮塞
塞紧,准确称取50mL装于带封口的塑料袋中,加
50mL灭菌的磷酸缓冲液(pH 6.0)迅速封口,用手
适度揉搓5min(使内容物与磷酸缓冲液充分混合,
并使附着于内容物上的细菌进入液相)后,两层灭菌
纱布过滤,取20mL滤液立即在冰浴下进行超声波
细胞破碎处理(超声波钻头Ф6mm,功率400W,
破碎3次,每次30s,间隔30s),所得细胞破碎液
(为样品酶活性溶液)用于测定纤维降解酶活性。
0792
 11期 王梦竹等:苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能和纤维降解酶活性的影响
表1 日粮组成及营养水平(干物质基础,%)
Table 1 Composition and nutrient levels of the diet(DM basis)
原料
Ingredients
育肥前期
Early fattening
育肥后期
Late fattening
营养水平
Nutrient levels
育肥前期
Early fattening
育肥后期
Late fattening
玉米Corn  34.36  43.75 总能(MJ/kg)GE  17.44  17.38
麸皮 Wheat bran  2.75  3.50 干物质 DM  89.59  89.62
红花籽粕Safflower seed meal  5.50  7.00 粗蛋白质CP  16.20  16.68
葵花粕Sunflower meal  9.63  12.25 粗灰分 Ash  8.58  8.94
食盐 NaCl  1.38  1.75 非纤维性碳水化合物 NFC  27.61  34.80
预混料Premix  1.38  1.75 粗脂肪 EE  1.81  1.80
苜蓿 Alfalfa  33.75  22.50 中性洗涤纤维 NDF  45.80  37.78
稻壳 Rice husk  11.25  7.50 酸性洗涤纤维 ADF  23.64  17.60
合计 Total  100.00  100.00
①预混料为每千克日粮提供:维生素A 30 000IU;维生素D 5 000IU;维生素E 200IU;铜(CuSO4·5H2O)12mg;锌(ZnSO4
·H2O)70mg;钴(CoCl2·6H2O)0.2mg;锰(MnSO4·5H2O)70mg;铁(FeSO4·7H2O)55mg;硒(Na2SeO3)0.2mg;碘
(KI)0.5mg。②营养水平中NFC为计算值,其余均为实测值
① The premix provided the folowing per kg of diet:VA 30 000IU;VD 5 000IU;VE 200IU;Cu(CuSO4·5H2O)12mg;Zn
(ZnSO4·H2O)70mg;Co(CoCl2·6H2O)0.2mg;Mn(MnSO4·5H2O)70mg;Fe(FeSO4·7H2O)55mg;Se(Na2SeO3)
0.2mg;I(KI)0.5mg.② NFC was a calculated value,while the others were measured values
1.5 测定指标与方法
瘤胃液pH采用便携式pH 计进行测定;氨态
氮浓度参照冯宗慈等[12]比色法进行测定;挥发性脂
肪酸浓度采用安捷伦6890N气相色谱仪进行测定,
测定条件为:进样口:250 ℃;分流进样,分流比:
10∶1;进样量:1μL;色谱柱:DB-WAX石英毛细管
柱(30 m×0.25 mm×0.25μm);载 气 流 量:
1.2mL/min,程序升温:120 ℃ 保 持 1 min,以
5℃/min的速率升至200℃;检测器(FID):300℃;
氢气流量:40mL/min;空气流量:400mL/min;尾
吹流量:30mL/min。瘤胃中木糖酶、内切葡聚糖
酶、纤维二糖酶和纤维素酶活性均按照南京建成生
物工程研究所生产的试剂盒测定。
1.6 数据处理
试验数据采用SPSS 22.0统计软件中 One-
Way ANOVA程序进行方差分析,各组间采用LSD
法进行多重比较,结果以平均值±标准误表示,P<
0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能的影响
2.1.1 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃液pH、氨态氮浓
度的影响  由表2可知,对照组及0.1%、0.2%
和0.4% 组 pH 变化范围分别为 5.40~6.77、
5.57~6.60、5.67~6.80和5.37~6.70,变化幅度
分别为1.37、1.03、1.13和1.33,0.1%、0.2%和
0.4%组pH变化幅度均低于对照组。在12h时,
0.2%组pH 显著高于对照组(P<0.05)。添加苜
蓿黄酮后瘤胃液氨态氮浓度随着发酵时间呈先升高
后降低的动态变化,其中0.1%和0.4%组氨态氮浓
度在2、4h时均高于对照组,对照组及0.1%、0.2%
和0.4%组氨态氮浓度变化范围分别为0.79~
2.24、0.69~2.35、0.45~2.12和0.62~2.58,变化
幅度分别为1.45、1.66、1.67和1.96。
2.1.2 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃液挥发性脂肪
酸浓度的影响  由表3可知,随着发酵时间的
延长,对照组及0.1%、0.2%和0.4%组乙酸、丙
酸、丁酸、戊酸、总挥发性脂肪酸浓度基本呈现先
升高后降低的变化趋势,其中,0.1%、0.4%组乙
酸、丙酸、丁酸、戊酸平均浓度均高于对照组,但组
间差异均不显著(P>0.05)。0.2%组戊酸平均浓
度显著低于对照组(P<0.05)。采食苜蓿黄酮2h
后,0.1%、0.2%组异戊酸浓度显著高于0.4%组
(P<0.05)。2、4、6和8h时,与对照组相比,
0.1%、0.4%组总挥发性脂肪酸浓度升高,总挥发
性脂肪酸平均浓度分别提高了7.68%和7.30%。
各组间乙酸/丙酸和乙酸/总挥发性脂肪酸差异均
不显著(P>0.05)。
1792
中 国 畜 牧 兽 医 42卷 
表2 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃液pH、氨态氮浓度的影响
Table 2 Effect of alfalfa flavonoids on rumen pH and NH3-N concentration of crossbreed sheep
指标
Indexes
时间(h)
Time
对照组
Control group
苜蓿黄酮添加水平 Alfalfa flavonoids supplemental levels
0.1% 0.2% 0.4%
pH  0  6.77±0.03  6.60±0.06  6.80±0.06  6.70±0.10
2  6.57±0.09  6.60±0.15  6.73±0.07  6.53±0.17
4  6.37±0.12  6.13±0.27  6.20±0.21  6.00±0.30
6  5.90±0.17  5.77±0.09  5.77±0.37  5.73±0.23
8  5.57±0.17  5.57±0.07  5.67±0.37  5.37±0.07
12  5.40b  5.57±0.03ab  6.07±0.29a 5.57±0.22ab
平均值 Average  6.09±0.08  6.04±0.07  6.21±0.22  5.98±0.11
氨态氮 0  0.89±0.11  0.80±0.11  0.71±0.10  0.77±0.12
(mg/mL) 2  1.56±0.22  2.18±0.29  1.59±0.55  2.01±0.32
NH3-N  4  2.24±0.07  2.35±0.23  2.12±0.68  2.58±0.37
6  1.85±0.19  2.01±0.39  1.13±0.30  1.28±0.31
8  1.82±0.29  1.74±0.30  0.86±0.22  1.27±0.57
12  0.79±0.06  0.69±0.12  0.45±0.02  0.62±0.22
平均值 Average  1.52±0.02  1.63±0.07  1.14±0.26  1.42±0.08
同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05);肩标相同字母或无字母标注表示差异不显著(P>0.05)。下同
In the same row,values with different letter superscripts mean significant difference(P<0.05);While with the same or no let-
ter superscripts mean no significant difference(P>0.05).The same as below
表3 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃液挥发性脂肪酸浓度的影响(mmol/L)
Table 3 Effect of alfalfa flavonoids on rumen VFA concentration of crossbreed sheep
指标
Indexes
时间(h)
Time
对照组
Control group
苜蓿黄酮添加水平 Alfalfa flavonoids supplemental levels
0.1% 0.2% 0.4%
乙酸 0  35.03±4.61  28.57±7.64  28.53±8.11  40.38±2.30
Acetate  2  37.43±4.02  70.77±10.39  50.44±11.97  63.08±10.91
4  78.53±16.18  83.47±22.64  70.28±30.00  91.21±11.43
6  73.77±8.19  78.03±30.40  60.61±15.37  89.40±35.65
8  75.36±7.50  81.52±14.34  53.96±15.37  81.26±19.64
12  63.89±16.53  47.85±4.74  30.26±4.35  32.17±9.22
平均值 Average  60.67±3.33  65.04±4.74  49.01±12.30  66.25±8.02
丙酸 0  9.55±0.53  7.92±2.05  7.98±2.44  12.77±2.36
Propionate  2  10.67±0.80  24.75±5.22  16.48±4.30  21.81±5.11
4  25.45±6.23  29.01±4.90  24.88±10.32  32.24±8.69
6  30.14±5.76  33.09±10.07  22.71±6.99  32.61±10.77
8  30.73±2.26  34.38±7.36  21.53±8.28  30.33±6.02
12  29.90±9.97  20.37±2.23  11.28±2.21  13.76±3.82
平均值 Average  22.74±2.98  24.92±2.14  17.48±4.91  23.92±0.98
丁酸 0  6.85±0.64  4.14±0.96  4.40±1.34  5.65±0.50
Butyrate  2  6.16±1.24  9.44±1.67  7.83±0.57  8.24±2.68
4  10.64±1.47  15.56±7.56  9.88±3.59  13.02±1.79
6  10.29±0.79  12.24±3.16  9.14±2.34  12.52±4.73
8  10.98±1.25  13.65±3.89  9.27±2.97  12.02±3.83
12  11.63±2.81  8.21±2.11  5.86±1.22  6.67±2.64
平均值 Average  9.42±0.10  10.54±2.82  7.73±1.39  9.69±1.86
戊酸 0  1.12±0.07  0.89±0.16  0.83±0.19  1.26±0.19
2792
 11期 王梦竹等:苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能和纤维降解酶活性的影响
指标
Indexes
时间(h)
Time
对照组
Control group
苜蓿黄酮添加水平 Alfalfa flavonoids supplemental levels
0.1% 0.2% 0.4%
Valerate  2  1.07±0.13  1.84±0.40  1.53±0.17  1.54±0.34
4  1.80±0.44  1.89±0.34  1.37±0.44  2.21±0.51
6  1.59±0.19  1.91±0.31  1.17±0.19  2.06±0.66
8  1.64±0.11  1.98±0.21  1.13±0.35  1.82±0.40
12  1.53±0.44  1.19±0.04  0.72±0.04  0.97±0.31
平均值 Average  1.46±0.11a 1.62±0.01a 1.12±0.09b  1.64±0.06a
异戊酸 0  2.97±0.09  2.44±0.55  2.67±0.66  3.15±0.14
Isovalerate  2  1.74±0.17ab  2.07±0.16b  2.04±0.11b  1.40±0.27a
4  1.86±0.44  1.42±0.14  2.00±0.63  1.51±0.34
6  1.16±0.33  1.30±0.60  1.83±0.52  1.96±1.15
8  0.95±0.30  1.16±0.40  1.48±0.27  1.59±0.78
12  1.61±0.55  1.03±0.25  1.56±0.37  1.16±0.50
平均值 Average  1.71±0.23  1.57±0.32  1.93±0.37  1.80±0.51
总挥发性 0  57.44±5.62  45.55±11.47  46.20±12.97  65.40±4.44
脂肪酸 2  58.61±6.46  109.48±16.80  77.72±16.92  96.68±17.84
TVFA  4  120.31±24.49  133.06±24.07  109.33±44.22  141.28±21.30
6  116.94±14.55  126.57±31.80  96.02±24.04  138.55±52.82
8  119.66±7.24  132.85±22.48  75.53±20.61  127.34±30.51
12  108.56±30.09  78.65±7.31  50.27±6.83  54.74±16.37
平均值 Average  96.92±5.64  104.36±7.68  75.84±18.43  104.00±11.38
乙酸/丙酸 0  3.65±0.35  3.58±0.11  3.66±0.15  3.37±0.56
Acetate/ 2  3.49±0.15  2.95±0.23  3.18±0.39  3.08±0.49
Propionate  4  3.14±0.28  2.91±0.09  3.04±0.44  3.04±0.40
6  2.57±0.36  2.41±0.09  2.94±0.49  2.62±0.19
8  2.51±0.40  2.40±0.09  2.85±0.46  2.62±0.15
12  2.34±0.31  2.35±0.08  2.82±0.44  2.33±0.11
平均值 Average  2.95±0.28  2.77±0.04  3.08±0.34  2.84±0.30
乙酸/总挥发 0  0.61±0.02  0.62±0.01  0.62±0.01  0.62±0.01
性脂肪酸 2  0.64  0.65±0.01  0.64±0.02  0.66±0.01
Acetate/ 4  0.65±0.01  0.64±0.03  0.64±0.02  0.65±0.02
TVFA  6  0.63±0.02  0.61±0.02  0.63±0.02  0.64±0.01
8  0.63±0.03  0.61±0.02  0.71±0.06  0.64±0.01
12  0.60±0.02  0.61±0.01  0.60±0.01  0.60±0.02
平均值 Average  0.63±0.02  0.62±0.01  0.64  0.63±0.01
总挥发性脂肪酸=乙酸+丙酸+丁酸+戊酸+异戊酸
TVFA=acetate+propionate+butyrate+valerate+isovalerate
2.2 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃纤维降解酶活性的
影响
由表4可知,补饲不同剂量苜蓿黄酮对杂交绵
羊瘤胃纤维降解酶活性影响不同。与对照组相比,
0.1%和0.2%组木糖酶、内切葡聚糖酶、纤维二糖
酶、纤维素酶活性分别下降了32.82%和4.65%、
44.67%和41.39%、7.56%和20.59%、29.70%和
5.01%,0.4%组木糖酶、内切葡聚糖酶、纤维二糖
酶、纤维素酶活性则分别提高了59.01%、40.55%、
3.11%、59.39%,但差异均不显著(P>0.05)。
3792
中 国 畜 牧 兽 医 42卷 
表4 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃纤维降解酶活性的影响(IU/L)
Table 4 Effect of alfalfa flavonoids on rumen celulolytic enzymatic activity of crossbreed sheep
指标
Indexes
对照组
Control group
苜蓿黄酮添加水平 Alfalfa flavonoids supplemental levels
0.1% 0.2% 0.4%
木糖酶 Xylanase  7.10±3.74  4.77±2.18  6.77±4.32  11.29±2.89
内切葡聚糖酶 Endoglucanase  27.13±18.11  15.01±3.54  15.90±5.82  38.13±11.72
纤维二糖酶Celobiase  6.75±0.59  6.24±0.67  5.36±0.27  6.96±1.57
纤维素酶Celulase  5.59±3.55  3.93±1.30  5.31±3.09  8.91±2.45
3 讨 论
3.1 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能的影响
pH是评价瘤胃发酵功能的一个重要指标,受
到诸多因素的影响,如日粮结构、营养水平和唾液分
泌量等。本试验结果发现,各组间pH 差异均不显
著,且均大于5.3,与 Kim 等[11]研究结果一致。
Oskoueian等[13]在研究黄酮对瘤胃发酵功能、甲烷
产量和微生物菌群时发现,即便是高达4.5%黄酮
也不会对瘤胃pH产生显著影响。本试验中添加苜
蓿黄酮对瘤胃pH 无显著影响,表明本试验所设计
的苜蓿黄酮剂量对绵羊瘤胃酸碱内环境未造成不良
影响。
瘤胃液中氨态氮浓度可反映日粮中可降解蛋白
含量和非蛋白氮的降解终产物,也是合成微生物蛋
白的重要原料,瘤胃中适宜的氨态氮浓度有利于微
生物利用无机氮合成微生物蛋白,是瘤胃氮代谢中
最重要的指标之一。瘤胃氨态氮浓度过高或过低都
会对瘤胃微生物的生长繁殖产生不利影响,因此,适
宜的瘤胃氨态氮浓度是微生物蛋白正常合成的必要
条件。本试验结果发现,各组氨态氮浓度差异均不
显著,但在摄入日粮后2和4h时,添加0.1%和
0.4%苜蓿黄酮组的氨态氮浓度均高于对照组,且各
试验组氨态氮浓度的变化范围均大于对照组,表明
日粮添加苜蓿黄酮有更多的蛋白被瘤胃微生物分解
利用,说明苜蓿黄酮可促进瘤胃分解利用蛋白的
功能。
采食日粮后短时间内,0.1%和0.4%苜蓿黄酮
组与对照组相比乙酸浓度上升幅度大,丙酸浓度变
化则和对照组相似,总挥发性脂肪酸浓度均大于对
照组,说明此浓度的苜蓿黄酮有利于瘤胃微生物对
碳水化合物的分解利用,或作为底物供瘤胃微生物
分解[14],这与Lowry等[15]对黄酮在瘤胃中发酵特
性的研究结果一致。在植物体内,黄酮常与糖基结
合形成黄酮类化合物以增加其在生物体内的溶解度
和生物利用度。进入消化道后,黄酮类化合物在根
皮苷乳糖酶水解酶作用下分解成黄酮和糖基,糖基
可作为消化底物[16]。本试验中0.2%苜蓿黄酮组挥
发性脂肪酸浓度均低于对照组,可能是由于此浓度
的苜蓿黄酮发挥了抑菌作用。Oskoueian等[13]研究
表明,黄酮在抑制瘤胃中微生物菌群数量的同时,可
降低瘤胃液挥发性脂肪酸浓度。
3.2 苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃纤维降解酶活性的
影响
反刍动物瘤胃纤维降解酶活性受很多因素的影
响,其核心为饲料成分。内切葡聚糖酶作用于长链
纤维素的非结晶区,随机水解β-1,4-糖苷键,生成带
有大量还原性末端的短链纤维素分子。纤维二糖酶
则将纤维二糖水解为葡萄糖分子。木聚糖是植物体
内最重要的半纤维素,主要由木聚糖酶进行主链切
割[17]。瘤胃中纤维素酶主要是由降解纤维素的细
菌、真菌和纤毛虫分泌的,其对反刍动物消化利用日
粮中纤维素具有重要作用。日粮组成会影响纤维降
解酶在瘤胃内的活性,孙宏选[17]、孙亚波等[18]研究
发现,日粮中不同来源的蛋白质和碳水化合物会影
响泌乳奶牛瘤胃中纤维素酶活性,且不同的纤维素
酶对蛋白质和碳水化合物的来源变化敏感性不同。
冯辉[19]对营养受限羔羊的纤维降解酶活性进行研
究,发现缺乏蛋白质和能量的日粮可显著增强瘤胃
中纤维降解酶的活性。日粮中添加不同的添加剂也
会影响反刍动物瘤胃内纤维降解酶活性。刘大森
等[20]研究发现,硼砂可增强绵羊瘤胃内纤维素酶活
性。此外,表面活性剂也可提高酶活性,主要是由于
活性剂的疏水结构与微生物细胞膜相互作用,增强
了细胞膜流动性和渗透性,使得胞内酶更容易流向
胞外[21]。本试验结果发现,日粮中添加苜蓿黄酮会
4792
 11期 王梦竹等:苜蓿黄酮对杂交绵羊瘤胃发酵功能和纤维降解酶活性的影响
影响杂交绵羊瘤胃纤维降解酶活性,不同浓度时其
发挥的作用不同,且不同的纤维降解酶对苜蓿黄酮
敏感性有差异,其中0.1%、0.2%苜蓿黄酮组对木
糖酶、内切葡聚糖酶、纤维二糖酶、纤维素酶活性具
有抑制趋势,而0.4%苜蓿黄酮组则表现出提高的
倾向,这与 Oskoueian等[13]研究结果一致。John-
son等[22]研究了柑橘中的黄酮成分对酶活性的影
响,发现黄酮通过侧基基团与酶活性位点的氨基酸
残基结合,对糖原激酶具有强烈地抑制作用。由于
黄酮具有酚类结构,其苯环上的羟基常与酶活性中
心的金属离子发生螯合作用[23],从而抑制酶的活
性。黄酮还可通过疏水基团与酶活性位点周围的疏
水腔结合,与NADPH竞争结合位点[24]。4种酶活
性中,各试验组纤维二糖酶活性相似,表明苜蓿黄酮
对纤维二糖酶活性影响较小。目前,瘤胃纤维素酶
活研究热点主要集中于日粮精粗比、饲料发酵制剂
等,而对植物提取物调节瘤胃发酵功能的报道较少。
如何利用黄酮类化合物等绿色添加剂代替抗生素,
发挥促进动物机体生长发育和提高生产性能作用,
将会成为未来研究的焦点。
4 小 结
本试验结果表明,日粮中添加苜蓿黄酮可有效
稳定杂交绵羊瘤胃发酵功能,对瘤胃纤维降解酶活
性产生影响,且与剂量有关。综合考虑,建议绵羊日
粮中苜蓿黄酮的适宜添加量为0.4%,但仍需要进
一步的研究以确定苜蓿黄酮的最佳添加量。
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(责任编辑 武江利)
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