李文才

（山西省晉中市畜牧獸醫(yī)局，晉中 030600）

研究簡(jiǎn)報(bào)

體外發(fā)酵添加硫酸銅對(duì)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(duì)照組）對(duì)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(shí)，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(duì)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(duì)反芻動(dòng)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(duì)動(dòng)物具有明顯的促進(jìn)生長(zhǎng)作用，尤其添加易于溶解的硫酸銅會(huì)改變反芻動(dòng)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(jià)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(duì)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(jì)

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

1.2 動(dòng)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(chǎng)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(cè)定項(xiàng)目

1.5.1 降解率的測(cè)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(jì)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(jì)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(cè)定 VFA的濃度測(cè)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(cè)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(jì)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(duì)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(shí)，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(shí)，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(shí)，100 μg/L組的乙酸濃度顯著高于對(duì)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(duì)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(shí)，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(wú)顯著差異（P＞0.05）。底物為白羊草或苜蓿時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組體外發(fā)酵丙酸濃度間均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

表3 硫酸銅對(duì)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(shí)，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(shí)，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(shí)，100 μg/L組的總揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著高于對(duì)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(shí)，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(wú)顯著差異（P＞0.05）。

表4 硫酸銅對(duì)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(duì)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(bào)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(gè)提高的可能原因：①二價(jià)離子一般能夠促進(jìn)瘤胃細(xì)菌的生長(zhǎng)，當(dāng)添加銅等二價(jià)離子時(shí)，就能提高底物的利用率；②也可能是因?yàn)镃u2+、Mg2+等二價(jià)陽(yáng)離子對(duì)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(duì)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(shí)，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(gè)重要的指標(biāo)。它是反芻動(dòng)物主要的能量來(lái)源，以及合成體脂、乳脂的原料［8］。在反芻動(dòng)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(duì)瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸影響的報(bào)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(shí)，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(duì)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(shí)也提高了瘤胃液中乙酸和總揮發(fā)性脂肪酸的濃度，對(duì)瘤胃微生物的發(fā)酵有促進(jìn)作用。

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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(jí)畜牧師。