淀粉水平、添加剂种类对育肥牛盲肠代谢及健康状态影响

研究背景:
瘤胃可消化70-80%摄入淀粉 。 提高日粮淀粉水平 , 进入反刍动物瘤胃后消化道的淀粉越多 。 部分研究者认为瘤胃后消化道对淀粉的消化能力受胰腺分泌消化酶水平限制 , 部分学者则认为小肠内葡萄糖吸收载运蛋白(SLGT1、GLUT2) , 最终导致部分日粮淀粉进入大肠 。 由于盲肠对酸的缓冲能力远不及瘤胃 , 故当盲肠内淀粉水平过高时 , 极易导致其出现酸中毒和炎症 。
预防瘤胃酸中毒和肿胀的常用添加剂为莫能菌素钠 , 其主要作用于革兰氏阳性菌 , 但易产生耐药性;其他产品如混合植物精油、外源α-淀粉酶等 。 因此 , 本试验的目的是评估日粮淀粉水平、添加剂种类对育肥牛盲肠能量代谢和炎症反应的影响 。
试验设计:
210头约380kg的Nellore公牛 , 随机分成6组 。 日粮采用3×2因子设计 , 3种淀粉水平分别为25%、35%和45% , 两种添加剂分别为26mg/kg莫能菌素钠(MON)和含有α-淀粉酶的混合植物精油产品(BEOα) 。 BEOα中精油成分为百里香酚、丁香酚、柠檬烯和香兰素 , 且添加水平为90mg/kgDM;BEOα中α-淀粉酶的添加水平为560mg/kgDM 。 试验开始前 , 所有试验肉牛经历10天的适应期 。 正式试验期为92天 , 前两周分别饲喂65%、75%浓缩料过渡(Adap.1和Adap.2) , 第15天开始饲喂85%浓缩料(Finishing) 。
试验结果:
日粮配方及营养水平(表4):
淀粉水平、添加剂种类对育肥牛盲肠代谢及健康状态影响
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图像分析(表1):各组牛肉盲肠蛋白质斑点表达差异显著 。
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检测蛋白种类(表2):
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通路分析(图1 , 图2 , 图3 , 表3):
1)KEGG通路分析与Reactome分析结果相似 , 表明日粮处理影响了部分特殊通路 。
2)各组肉牛盲肠碳水化合物代谢、丙酮酸代谢、柠檬酸循环、呼吸链、免疫系统的蛋白组表达均差异显著 。
3)各组肉牛盲肠糖酵解和糖异生代谢通路酶的表达相似 。
4)相同淀粉水平但不同添加剂组肉牛盲肠蛋白组表达差异显著 。 当淀粉水平为25%时 , BEOα组肉牛盲肠丙酮酸激酶、β烯醇酶、磷酸丙糖异构酶、L-乳酸脱氢酶的表达量均显著高于MON组 , 这些酶均参与碳水化合物降解中丙酮酸的合成 。
5)高淀粉(45%)组肉牛盲肠L-乳酸脱氢酶、果糖-二磷酸醛缩酶、磷酸甘油酸变位酶表达量显著高于其他两淀粉水平组 , 中淀粉(35%)组肉牛盲肠磷酸丙糖异构酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶表达量显著高于其他两淀粉水平组 。
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结论:
1)与莫能菌素钠相比 , 含α-淀粉酶的混合植物精油产品可提高育肥牛盲肠消化酶的表达量 。
2)参与糖解与糖代谢合成消化酶蛋白表达量的提高 , 与采食量的提高及蛋白质合成下降相关 。
3)两种添加剂的日粮最佳淀粉水平均为35% , 更高浓度的淀粉(45%)提高了育肥牛盲肠炎症反应 , 降低了能量代谢相关酶的合成 , 可能与盲肠上皮损伤相关 。
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资料来源:
Feedlotdietscontainingdiferentstarchlevelsandadditiveschangethececalproteomeinvolvedincattle’senergymetabolismandinfammatoryresponse
ScientifcReports(Nature),(2022)12:5691
https://doi.org/10.1038/s41598-022-09715-7
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