ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДОБАВОК НА ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В РУБЦЕ И ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИКРОБИОМА
Рубрики: БИОЛОГИЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Аннотация. Цель. Исследование направлено на изучение таксономического состава микробиоты рубца и процессов ферментации in vitro в ответ на добавление растительного жира отдельно и комплексе с ультрадисперсными частицами Cr2O3 в рацион жвачных животных. Методология и методы. Контрольный рацион без добавления масла был представлен отрубями пшеничными, а опытные дополнялись только подсолнечным маслом (3 %) или подсолнечным маслом (3 %) с дополнительным введением УДЧ Cr2O3 в дозировке 0,2 мг/кг СВ. Были определены переваримость СВ в рубце, конечные продукты ферментации (летучие жирные кислоты, обмен азота) и таксономический состав микробиома рубца. Исследования производили методом in vitro c помощью установки-инкубатора ANKOM DaisyII по специализированной методике, уровень летучих жирных кислот (ЛЖК) в содержимом рубца определяли методом газовой хроматографии на хроматографе газовом «Кристаллюкс-4000М», определение форм азота – по ГОСТ 26180-84. Микробное биоразнообразие содержимого рубца проводили с помощью MiSeq (Illumina, США) методом секвенирования нового поколения (NGS) с набором реагентов MiSeq® Reagent Kit v3 (600 cycle). Результаты и практическая значимость. Применение добавок не изменяло микробное разнообразие, однако на уровне семейств выявлено повышение в группе, получавшей подсолнечное масло: Lachnospiraceae – на 9,5 %, Lentimicrobiaceaе – на 0,6 % относительно контроля. Напротив, в группе с применением комплекса подсолнечное масло с УДЧ оксида хрома отмечено снижение Lachnospiraceae на 1,12 %, Succnivibrionaceae на 2,4 %. Использование в рационах молодняка крупного рогатого скота добавок растительного жира и комбинированное добавление подсолнечного масла с УДЧ Cr2O3 оказывают позитивное влияние на интенсивность течения обменных процессов в рубце и могут быть использованы для повышения продуктивности жвачных животных. Научная новизна. Впервые описаны особенности течения ферментативных процессов в рубце на фоне комбинированного использования жиров и УДЧ Cr2O3.

Ключевые слова:
подсолнечное масло, ультрадисперсные частицы, хром, переваримость, летучие жирные кислоты, обмен азота, микробиом, рубец, жвачные
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать
Список литературы

1. Bayat A. R., Vilkki J., Razzaghi A., Leskinen H., Kettunen H., Khurana R., Brand T., Ahvenjarvi S Evaluating the effects of high-oil rapeseed cake or natural additives on methane emissions and performance of dairy cows // Journal of dairy science. 2022. No. 105 (2). Pp. 1211–1224. DOI:10.3168/jds.2021-20537.

2. Behan A. A., Akhtar M. T., Loh T. C., Fakurazi S., Kaka U., Muhamad A., Samsudin A. A. Meat quality, fatty acid content and NMR metabolic profile of dorper sheep supplemented with bypass fats [e-resource] // Foods. 2021. No. 10 (5). Article number 1133. URL: https://www.mdpi.com/2304-8158/10/5/1133/xml (date of reference: 13.01.2022). DOI: 10.3390/foods10051133.

3. Cancino-Padilla N., Catalan N., Siu-Ting K., Creevey C. J., Huws S. A., Romero J., Vargas-Bello-Perez E. Long-Term Effects of Dietary Supplementation with Olive Oil and Hydrogenated Vegetable Oil on the Rumen Microbiome of Dairy Cows [e-resource] // Microorganisms. 2021. No. 9 (6). Article number 1121. URL: https://www.mdpi.com/2076-2607/9/6/1121 (date of reference: 15.01.2022). DOI: 10.3390/microorganisms9061121.

4. Darabighane В., Tapio I., Ventto L., Kairenius P., Stefanski T., Leskinen H., Shingfield K. J., Vilkki J., Bayat A. R. Effects of Starch Level and a Mixture of Sunflower and Fish Oils on Nutrient Intake and Digestibility, Rumen Fermentation, and Ruminal Methane Emissions in Dairy Cows [e-resource] // Animals. 2021. No. 11 (5). Article number 1310. URL: https://www.mdpi.com/2076-2615/11/5/1310 (date of reference: 12.01.2022). DOI: 10.3390/ani11051310.

5. Del Valle T. A., Zilio E. M. C., Ghizzi L. G., Marques J. A., Dias M. S. S., Souza J. M., Silva T. B. P., Scognamiglio N. T., Nunes A. T., Gheller L. S., Silva G. G., Rennó F. P. Effect of calcium salts of fatty acids and level of rumen degradable protein on nitrogen metabolism and performance of dairy cows fed corn silage-based diets [e-resource] // Livestock Science. 2021. No. 254. Article number 104770. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1871141321003784?via%3Dihub (date of reference: 13.01.2022). DOI: 10.1016/j.livsci.2021.104770.

6. Enjalbert F., Combes S., Zened A., Meynadier A Rumen microbiota and dietary fat: a mutual shaping // Journal of applied microbiology. 2017. No. 123 (4). Pp. 782–797. DOI: 10.1111/jam.13501.

7. Huws S. A., Kim E. J., Cameron S. J. S., Girdwood S. E., Davies L., Tweed J., Vallin H., Scollan N. D. Characterization of the rumen lipidome and microbiome of steers fed a diet supplemented with flax and echium oil // Microbial biotechnology. 2015. No. 8 (2). Pp. 331–341. DOI: 10.1111/1751-7915.12164.

8. Ibrahim N. A., Alimon A. R., Yaakub H., Samsudin A. A., Candyrine S. C. L., Mohamed W. N. W., Noh A. M., Fuat M. A., Mookiah S. Effects of vegetable oil supplementation on rumen fermentation and microbial population in ruminant: a review [e-resource] // Tropical animal health and production. 2021. No. 53 (4). Article number 422. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34331142 (date of reference: 15.01.2022). DOI: 10.1007/s11250-021-02863-4.

9. Lasseur J., Bonaudo T., Choisis J.-P., Houdart M., Napoléone M., Tichit M., Dedieu B. Livestock and territory: which interactions and what questions? [Élevage et territoires: quelles interactions et quelles questions ?]. Inra Productions Animales. 2019. No. 32 (2). Pp. 189–204. DOI: 10.20870/productions-animales.2019.32.2.2504 (In Frеnch)

10. Matamoros C., Klopp R. N., Moraes L. E., Harvatine K. J. Meta-analysis of the relationship between milk trans-10 C18:1, milk fatty acids <16 C, and milk fat production // Journal of Dairy Science. 2020. 103 (11). Pp. 10195–10206. DOI: 10.3168/jds.2019-18129.

11. Prom C. M., dos Santos Neto J. M., Newbold J. R., Lock A. L. Abomasal infusion of oleic acid increases fatty acid digestibility and plasma insulin of lactating dairy cows // Journal of Dairy Science. 2021. No. 104 (12). Pp. 12616–12627. DOI: 10.3168/jds.2021-20954.

12. Kapoor R., Reaney M. Conjugated Linoleic Acid Oils [e-resource] // In book: Bailey's Industrial Oil and Fat Products. 2020. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/047167849X.bio048.pub2 (date of reference: 12.01.2022). DOI: 10.1002/047167849X.bio048.pub2.

13. Sato Y., Takebe H., Tominaga K., Oishi K., Kumagai H., Yoshida T., Hirooka H. Taxonomic and functional characterization of the rumen microbiome of Japanese Black cattle revealed by 16S rRNA gene amplicon and metagenome shotgun sequencing [e-resource] // FEMS Microbiology Ecology. 2021. No. 97 (12). Article number 152. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34864967 (date of reference: 12.01.2022). DOI: 10.1093/femsec/fiab152.

14. Thanh L. P., Phakachoed N., Suksombat W., Loor J. J., Hang T. T. T. Partial substitution of fish oil for linseed oil enhances beneficial fatty acids from rumen biohydrogenation but reduces ruminal fermentation and digestibility in growing goats [e-resource] // Translational Animal Science. 2021. No. 5 (3). Article number txab116. URL: https://www.researchgate.net/publication/353097271 (date of reference: 15.01.2022). DOI: 10.1093/tas/txab116.

15. Vargas J. E., Andrés S., López-Ferreras L., López S. Effects of supplemental plant oils on rumen bacterial community profile and digesta fatty acid composition in a continuous culture system (RUSITEC) [e-resource] // Anaerobe. 2020. No. 61. Article number 102143. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31896059 (date of reference: 12.01.2022). DOI: 10.1016%2fj.anaerobe.2019.102143.

16. Vargas J. E., Andres S., Lopez S. Effect of Sunflower and Marine Oils on Ruminal Microbiota, In vitro Fermentation and Digesta Fatty Acid Profile // Frontiers in microbiology. 2017. No. 8. Article number 1124. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28676798 (date of reference: 13.01.2022). DOI: 10.3389/fmicb.2017.01124.

17. Wang M., Chen M., Bai J., Zhang J., Su R., Franco M., Ding Z., Zhang X., Zhang Y., Guo X. Ensiling characteristics, in vitro rumen fermentation profile, methane emission and archaeal and protozoal community of silage prepared with alfalfa, sainfoin and their mixture [e-resource] // Animal Feed Science and Technology. 2022. No. 284. Article number 115154. URL: https://jukuri.luke.fi/handle/10024/551049 DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2021.115154 (date of reference: 12.01.2022).

18. Wang S. P., Giller K., Kreuzer M., Ulbrich S. E., Braun U., Schwarm A. Contribution of Ruminal Fungi, Archaea, Protozoa, and Bacteria to the Methane Suppression Caused by Oilseed Supplemented Diets [e-resource] // Frontiers in microbiology. 2017. No. 8. Article number 1864. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.01864/full (date of reference: 12.01.2022). DOI: 10.3389/fmicb.2017.01864.

19. Xu Q., Qiao Q., Gao Y., Hou J., Hu M., Du Y., Zhao K., Li X. Gut Microbiota and Their Role in Health and Metabolic Disease of Dairy Cow [e-resource] // Frontiers in Nutrition. 2021. No. 8. Article number 701511. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2021.701511/full (date of reference: 12.01.2022). DOI: 10.3389/fnut.2021.701511.

20. Yanza Y. R., Szumacher-Strabel M., Jayanegara A., Kasenta A. M., Gao М., Huang H. H., Patra A. K., Warzych E., Cieslak A. The effects of dietary medium-chain fatty acids on ruminal methanogenesis and fermentation in vitro and in vivo: A meta-analysis // Journal of animal physiology and animal nutrition. 2021. No. 105 (5). Pp. 874–889. DOI: 10.1111/jpn.13367.