山羊瘤胃中主要乳酸代謝菌代謝機(jī)制及其調(diào)控瘤胃酸中毒的應(yīng)用研究.pdf

1、有關(guān)瘤胃酸中毒發(fā)生機(jī)制研究表明，瘤胃乳酸的累積可能對(duì)酸中毒誘導(dǎo)起重要作用，而飼喂高精料日糧下誘發(fā)瘤胃乳酸累積主要取決于瘤胃乳酸產(chǎn)生菌和乳酸利用菌間的平衡程度。本論文即研究瘤胃中主要乳酸代謝菌代謝機(jī)制與調(diào)控方法，旨在為反芻動(dòng)物瘤胃酸中毒的乳酸中毒機(jī)制深入解析提供參考。
　　試驗(yàn)一建立山羊體外、內(nèi)瘤胃酸中毒模型。將5種主要乳酸代謝菌（Streptococcubovis, Lactobacilli fermentum, Butyrivi

2、brio fibrisolvens, Megasphaera elsdenii和Selenomonas ruminantium）體外共培養(yǎng)并通過底物淀粉濃度（1，3和9g/L）誘導(dǎo)建立體外多菌共培養(yǎng)瘤胃酸中毒模型。結(jié)果表明:1）乳酸產(chǎn)生菌（S.bovis，L.fermentum和B.fibrisolvens）數(shù)量隨底物淀粉濃度提高而提高（P＜0.001），乳酸利用菌（M.elsdenii和S.ruminantium）數(shù)量在急性酸中毒(A

3、RA)組中顯著低于亞急性酸中毒(SARA)組(P＜0.001)。2) ARA組中乳酸、乙酸、甲酸及丙酸濃度顯著高于SARA組（P＜0.001），但丁酸濃度顯著低于SARA組(P＜0.001)。3)乳酸脫氫酶(LDH)活性隨底物淀粉濃度提高而顯著提高(P＜0.001)，ARA組中α-淀粉酶(α-AMY)活性顯著低于SARA組(P＜0.001)。4) ARA組中脂多糖(LPS)濃度顯著高于SARA組和對(duì)照組(P＜0.001)，但對(duì)照組和SA

4、RA組無顯著差異(P=0.659);選擇8只干奶期薩能奶山羊，采用自身對(duì)照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過高淀粉飼糧（50％玉米粉）誘導(dǎo)建立山羊SARA模型。結(jié)果表明:1）SARA組pH顯著低于對(duì)照組(P＜0.001)。2）SARA組S.bovis，M.elsdenii和S.ruminantium數(shù)量顯著高于對(duì)照組（P＜0.001），Lactobacilli數(shù)量顯著低于對(duì)照組(P＜0.001)，B.fibrisolvens數(shù)量組間無顯著差異(P=0.80

5、0)。3) SARA組乳酸、甲酸、丙酸及丁酸濃度顯著高于對(duì)照組（P＜0.01），但乙酸濃度無顯著差異(P=0.209)。4) SARA組LDH和α-AMY酶活及LPS濃度顯著高于對(duì)照組(P＜0.001)。本試驗(yàn)結(jié)果表明:可以通過主要乳酸代謝菌共培養(yǎng)建立體外酸中毒模型及通過高淀粉飼糧誘導(dǎo)山羊瘤胃酸中毒發(fā)生。與此同時(shí)，S.bovis和M.elsdenii是瘤胃酸中毒進(jìn)程中主要的乳酸產(chǎn)生菌和分解菌。
　　試驗(yàn)二研究不同底物（淀粉和葡萄糖

6、）、底物濃度（1，3和9 g/L）和pH（6.5和5.5）條件下S.bovis有機(jī)酸產(chǎn)生通路及調(diào)控。結(jié)果表明:1）乳酸產(chǎn)量隨底物濃度的提高顯著提高（P＜0.001），且以淀粉為底物時(shí)pH為6.5下乳酸產(chǎn)量顯著高于pH為5.5（P＜0.001）。甲酸和乙酸產(chǎn)量隨底物濃度提高波動(dòng)，但占總有機(jī)酸比例較小。2）LDH和α-AMY酶活隨底物淀粉濃度提高而顯著提高(P＜0.05)，且pH為5.5時(shí)顯著高于pH為6.5（P＜0.001），但以葡萄糖為

7、底物時(shí)各組無顯著差異（P＞0.05）。3）LDH、α-AMY、甲酸裂解酶(PFL)及分解控制蛋白A(CcpA)編碼基因表達(dá)與底物濃度總體上呈正相關(guān)。4）果糖-1，6-二磷酸(FDP)濃度隨底物濃度提高而顯著提高(P＜0.05)，且pH為6.5下FDP濃度顯著高于pH為5.5(P=0.032)。5)相較底物淀粉濃度的影響，S.bovis產(chǎn)乳酸對(duì)pH變化更敏感。本試驗(yàn)結(jié)果表明:底物類型、濃度及pH可在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控S.bovis有機(jī)酸產(chǎn)生模式

8、。
　　試驗(yàn)三研究底物乳酸濃度(15，30和90 mM)和pH（6.5和5.5）條件下M.elsdenii乳酸分解通路及調(diào)控。結(jié)果表明:1）M.elsdenii分解乳酸主要產(chǎn)生乙酸，其次丙酸和丁酸。2）pH為6.5時(shí)乙酸、丙酸和丁酸產(chǎn)量均顯著高于pH為5.5(P＜0.05)。pH為6.5時(shí)，產(chǎn)乙酸比例顯著低于pH為5.5（P＜0.001），而產(chǎn)丙酸和丁酸比例顯著高于pH為5.5(P＜0.001)。3)底物乳酸濃度為90mM時(shí)，乙酸

9、產(chǎn)量和比例顯著高于其他兩組(P＜0.05)。底物乳酸濃度為30 mM組，丙酸和丁酸產(chǎn)量和比例顯著高于底物乳酸濃度為90 mM組(P＜0.05)，且90 mM組顯著高于15 mM組（P＜0.05）。4）涉及乳酸分解相關(guān)關(guān)鍵酶編碼基因隨底物乳酸濃度及pH變化出現(xiàn)不出程度的顯著差異表達(dá)（P＜0.05）。本試驗(yàn)結(jié)果表明:底物濃度及pH可以在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控M.elsdenii乳酸分解通路。
　　試驗(yàn)四研究山羊瘤胃灌注低營(yíng)養(yǎng)富集誘導(dǎo)M.elsd

10、enii對(duì)高淀粉飼糧誘導(dǎo)SARA緩解作用。結(jié)果表明:1）灌菌組pH顯著高于SARA組，同時(shí)顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)。2)SARA組乳酸和丙酸濃度顯著高于灌菌組及對(duì)照組(P＜0.05)，但對(duì)照組與灌菌組差異不顯著(P＞0.05)。SARA組和灌菌組丁酸濃度顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)。對(duì)照組乙酸濃度顯著高于灌菌組(P＜0.05)，但SARA組與對(duì)照組和灌菌組差異不顯著（P＞0.05）。3）SARA組S.bovis數(shù)量顯著高于灌菌組

11、和對(duì)照組(P＜0.05)。灌菌組Lactobacilli和B.fibrisolvens數(shù)量顯著高于SARA組和對(duì)照組(P＜0.05)。SARA組和灌菌組M.elsdenii和S.ruminantium數(shù)量顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)。4) SARA組α-AMY和LDH酶活顯著高于灌菌組(P＜0.05)，且灌菌組α-AMY酶活顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。5）SARA組LPS濃度顯著高于灌菌組，且灌菌組顯著高于對(duì)照組。本試驗(yàn)結(jié)果表明: