月桂酸與亞麻酸對瘤胃甲烷生成及甲烷菌作用效果比較研究.pdf

1、本研究比較了亞麻酸(C18:3)和月桂酸(C12)添加后對體外培養(yǎng)瘤胃發(fā)酵、甲烷生成、微生物區(qū)系變化影響。同時(shí)利用純培養(yǎng)技術(shù)比較C18:3和C12兩種脂肪酸對反芻獸甲烷短桿菌(Methanobrevibacter ruminantium)M1菌株生長、甲烷生成以及mcrA基因表達(dá)的影響。
　　 試驗(yàn)一:試驗(yàn)分為對照組、月桂酸組(C12)和亞麻酸(C18:3)組3個處理,每個處理3個重復(fù),脂肪酸添加量為培養(yǎng)底物的4％。2、4、6、

2、9、12、24小時(shí)利用壓力讀取系統(tǒng)(RPT)測定產(chǎn)氣量;用氣相色譜儀測定甲烷產(chǎn)量;培養(yǎng)24小時(shí)后取培養(yǎng)液測定揮發(fā)性脂肪酸、氨態(tài)氮和pH,并用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)測定瘤胃微生物區(qū)系。研究發(fā)現(xiàn),添加脂肪酸能極顯著降低甲烷產(chǎn)量(p＜0.01),對產(chǎn)氣量、乙酸產(chǎn)量和pH值也有抑制作用(p＜0.01),同時(shí)極顯著提高丙酸含量(p＜0.01)。脂肪酸添加后可顯著降低氨氮濃度(p＜0.05)。添加脂肪酸可極顯著抑制瘤胃真菌、原蟲和甲烷菌含量(p＜0.0

3、1)。總體而言,C18:3對瘤胃微生物的影響強(qiáng)于C12(p＜0.01)。
　　 試驗(yàn)二:試驗(yàn)分為對照組、月桂酸組和亞麻酸組,每個組4個脂肪酸梯度,分別為30mg/dl、6mg/dl、3mg/dl、0.6mg/dl共9個處理,每個處理6個重復(fù),菌株M1接種量為培養(yǎng)基的1％。在培養(yǎng)的3、6、9、12、24、48、96和120小時(shí)用可見光分光光度儀在600nm波長下測定甲烷菌OD值;在培養(yǎng)的24h和120h用real-time PCR

4、儀測定M1 mcrA基因的表達(dá)量;培養(yǎng)終止時(shí)用RPT系統(tǒng)測定滾管中壓力,并用氣象色譜測定甲烷濃度。
　　 研究發(fā)現(xiàn),月桂酸和亞麻酸添加后都能作用于菌株M1,抑制M1的生長,并且在培養(yǎng)最初的24小時(shí)內(nèi)抑制幅度最大,隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,抑制強(qiáng)度逐漸變?nèi)?。對于同一種脂肪酸而言,不同劑量的脂肪酸對M1生長的抑制效果不同,其抑制效果與添加量有關(guān),添加量越高抑制效果越強(qiáng)。除了高劑量的月桂酸添加組(30mg/di)對M1的影響大于亞麻酸外,亞

5、麻酸對M1產(chǎn)甲烷能力、生長和mcrA基因表達(dá)的抑制作用都要強(qiáng)于月桂酸。
　　 對于月桂酸而言,培養(yǎng)120小時(shí)后僅有30mg/dl處理組能徹底抑制菌株M1的生長和mcrA基因表達(dá);雖然OD值顯示6mg/dl處理組的M1并沒有生長,但甲烷產(chǎn)量和mcrA的量相對于24小時(shí)而言都有回升,說明該處理組能部分抑制M1 mcrA基因表達(dá)和甲烷產(chǎn)量(p＜0.01);此外,結(jié)果表明月桂酸其余兩個劑量的處理組僅能部分抑制M1的生長和產(chǎn)甲烷活性。

6、r>　　 對于亞麻酸而言,所有處理組在培養(yǎng)120小時(shí)后OD值、甲烷產(chǎn)量和mcrA基因的表達(dá)的測定結(jié)果均表明菌株Ml在添加亞麻酸后沒有生長。
　　 上述結(jié)果表明,脂肪酸添加后能改變瘤胃發(fā)酵模式、微生物區(qū)系和甲烷生成,并且亞麻酸對瘤胃發(fā)酵的改變程度、甲烷生成和微生物生長抑制作用強(qiáng)于月桂酸。純培養(yǎng)試驗(yàn)表明,當(dāng)培養(yǎng)基中脂肪酸濃度達(dá)到30mg/dl時(shí),月桂酸對甲烷菌M1的抑制作用強(qiáng)于亞麻酸,但總體而言,亞麻酸對M1的影響程度大于月桂酸。