酚酸对瘤胃微生物发酵作物秸秆细胞壁的影响

【摘要】：本研究通过6个试验,研究了不同秸秆、玉米秸不同部位中的酚酸含量、不同种类和不同浓度酚酸对活体外瘤胃发酵的影响以及活体外发酵过程中酚酸的动态变化。 试验一研究了玉米秸、稻草和小麦秸中酚酸含量及其对体外发酵的影响。结果表明,玉米秸含有全部9种酚酸,即:对香豆酸(t-PCA)、阿魏酸(t-FA)、香草酸(VA)、原生儿茶酸(PRA)、芥子酸(t-SA)、丁香酸(SYA)、咖啡酸(t-CA)、对羟基苯甲酸(PHBA)和没食子酸(GA),但在稻草和小麦秸中未检测到GA、PHBA和CA。玉米秸、稻草和小麦秸中碱可溶性酚酸总量依次降低,分别约占秸秆干物质重的1.23%、1.14%和0.87%,其中含量最高的酚酸均为PCA和FA。酚酸总量及PCA和FA含量与秸秆的干物质消化率之间并不存在明确的因果关系。 试验二研究了普通玉米秸和高油玉米秸不同部位(茎杆、叶(包括叶鞘)、苞叶)中碱可溶性酚酸的种类和含量及其对瘤胃发酵的影响。结果表明,普通玉米茎杆、叶及苞叶中的酚酸总量及大多数酚酸的含量均高于高油玉米相应部位。各部位中含量最高的酚酸为PCA和FA,除普通玉米叶部位以外,其他部位均未检测到CA。本试验的结果进一步证明了酚酸含量与干物质消化率之间无明确的相关关系。由于苞叶中半纤维素含量较高,导致其产气量和干物质消化率较高,因此,其营养价值高于叶和茎。 试验三研究了不同种类酚酸对活体外瘤胃发酵的相对影响。结果表明,与对照相比,添加60mg/g底物的8种酚酸,对底物发酵的绝大多数指标均无显著差异(p0.05),但是添加SYA时底物的产气速度显著高于对照组(p0.05);酚酸本身可作为底物被微生物利用,其中SYA的产气量最多,最容易被微生物利用,而PCA最不易被微生物利用。 试验四研究了不同浓度的三种酚酸对活体外瘤胃发酵的影响。结果表明,添加各浓度的PCA不同程度影响了动态产气参数和瘤胃发酵参数,且不同浓度PCA对发酵模式的影响是不同的。综合考虑各指标,PCA添加量达90 mg/g底物时对NDF体外发酵产生了明显抑制。添加FA除了显著影响氨态氮和总挥发酸浓度外,对其余各项指标均无显著性影响,因此,添加FA并没有影响底物体外发酵,且FA的抑制程度小于PCA。添加PHBA显著影响了动态产气参数、氨态氮及总挥发酸浓度,但未影响瘤胃微生物发酵模式,PHBA的抑制程度介于PCA和FA之间。 试验五研究了体外发酵过程中纯瘤胃液及玉米茎秆底物酚酸含量的动态变化规律。结果表明,尽管玉米茎秆中t-PCA和t-FA含量最高,但无底物的纯瘤胃液中PRA浓度最高,而PCA和FA含量并不高,同时未检测到CA,可见植物中与瘤胃液中的酚酸含量并没有明确的相关性。大多数酚酸的表观降解率较高,且波动性较大,说明酚酸可以以可溶的单体或复合物形式释放,且在消化过程中处在不断变化的状态。表观上降解的酚酸可能只有一部分存在于瘤胃液中,其他则可能被瘤胃微生物吸收或转化。 试验六研究了体外发酵过程中外加酚酸的动态变化。结果表明,体外发酵试验中添加的PCA和FA在发酵0时间点并未完全溶解在瘤胃液中。随发酵时间延长,上清液中的酚酸含量迅速下降,且FA下降的速度大于PCA。酚酸消失的原因有微生物的氢化等脱毒作用及特异性和非特异性的吸附、吸收和利用。两种酚酸相比,PCA的抑制作用更大,这与其浓度下降较慢,且最终浓度较高有关。 【关键词】：酚酸 瘤胃微生物 HPLC分离测定 瘤胃发酵 体外培养
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S816
【目录】：

• 第一部分 文献综述9-20
• 1.酚酸概述9-13
• 1.1 酚酸的种类、含量和存在形式9-11
• 1.2 酚酸的作用11-13
• 2.酚酸对微生物发酵粗饲料的影响13-16
• 2.1 酚酸对微生物本身的影响13-14
• 2.2 酚酸对酶活的影响14
• 2.3 酚酸对微生物附着的影响14-15
• 2.4 酚酸对代谢产物的影响15
• 2.5 微生物对酚酸的影响15-16
• 2.6 酚酸的其他形式对微生物发酵粗饲料的影响16
• 3.瘤胃微生物16-17
• 4.木质化纤维17-19
• 5.本试验研究内容、目的及意义19-20
• 第二部分 试验研究20-61
• 试验一、不同纤维饲料品种中酚酸种类和含量及其对瘤胃发酵参数的影响20-29
• 1.材料与方法20-22
• 2.试验结果22-26
• 3.讨论26-28
• 4.结论28-29
• 试验二、不同玉米品种不同部位的酚酸的种类和含量及其对纤维饲料瘤胃发酵参数的影响29-36
• 1.材料与方法29-30
• 2.试验结果30-34
• 3.讨论34-35
• 4.结论35-36
• 试验三、不同种类酚酸对纤维饲料活体外瘤胃发酵的影响36-43
• 1.材料与方法36-37
• 2.试验结果37-40
• 3.讨论40-42
• 4.结论42-43
• 试验四、不同浓度酚酸对纤维饲料活体外瘤胃发酵的影响43-51
• 1.材料与方法43
• 2.试验结果43-48
• 3.讨论48-50
• 4.结论50-51
• 试验五、纤维饲料降解过程中酚酸的动态变化51-57
• 1.材料与方法51-52
• 2.结果与讨论52-56
• 3.结论56-57
• 试验六、活体外发酵中添加酚酸的动态变化57-61
• 1.材料与方法57
• 2.结果讨论57-59
• 3.结论59-61
• 第三部分 论文总体结论和需进一步解决的问题61-63
• 参考文献63-71
• 致谢71-72
• 附录72-76
• 个人简历76

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