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不同水平苜蓿叶粉对妊娠母猪粪便体外发酵特性及菌群结构的调控作用OA

Regulatory effects of different levels of alfalfa leaf meal on in vitro fermentation characteristics and microbial community structure in feces from gestating sows

中文摘要英文摘要

本研究以妊娠母猪粪便微生物作为菌种构建体外发酵模型,旨在探究不同水平苜蓿叶粉(alfalfa leaf meal,ALM)在不同发酵时间下的气体和短链脂肪酸(SCFAs)产量,以及微生物组成变化规律.这有助于优化饲料配方从而提高母猪肠道健康和生产性能,同时减少环境污染,提升经济效益.试验使用健康母猪的粪便微生物作为接种源,采用体外发酵法,选取 ALM 作为发酵底物,在发酵罐中分别添加 0 mg(CON 组)、50 mg(LALM 组)、100 mg(MALM 组)和200 mg(HALM 组),在发酵时间为8、12、24 和36 h 时采集发酵液及底物残渣,测定气体、SCFAs 产量及微生物组成.结果表明,随着 ALM 添加水平的升高,各时间段各发酵液中总气体、总 SCFAs 含量呈上升趋势;添加 ALM 可使 H2S 的产量显著降低(P<0.05);添加 ALM 后乙酸含量极显著升高(P<0.01),在 12 h 后戊酸、异丁酸、异戊酸含量极显著升高(P<0.01);与对照组相比,添加 ALM 后梭杆菌属(Fusobacterium)的相对丰度显著降低(P<0.05),柯林斯菌属(Collinsella)、普雷沃氏菌科 NK3B31 群(Prevotellaceae_NK3B31_group)和放线菌门(Actinobacteriota)的相对丰度显著升高(P<0.05).普雷沃氏菌属(Prevotella)、欧陆森氏菌属(Olsenella)和霍尔德曼氏菌属(Holdemanella)相对丰度与发酵产气量及短链脂肪酸呈显著正相关,前两者与 H2S 呈极显著负相关(P<0.01).综上所述,在妊娠母猪粪便微生物发酵液加入 ALM 能改善微生物区系组成结构,促进 SCFAs 生成,提高 H2、CH4 和 CO2 的产生.

In this study,an in vitro fermentation model was constructed using fecal microbiota from gestating sows as the inoculum to investigate the effects of different levels of alfalfa leaf meal(ALM)on gas production,short-chain fatty acids(SCFAs)production,and microbial community composition under different fermentation times.This approach aims to optimize feed formulation to improve sow intestinal health and reproductive performance,reduce environmental pollution,and enhance economic benefits.Fecal microbiota from healthy gestating sows were used as the inoculum,and ALM was selected as the fermentation substrate.Four ALM levels were applied:0 mg(CON),50 mg(LALM),100 mg(MALM),and 200 mg(HALM).Fermentation broth and substrate residues were collected at 8,12,24,and 36 h for the determination of gas production,SCFAs yield,and microbiota composition.The results showed that total gas production and total SCFAs content in the fermentation broth at each time point tended to increase with increasing ALM levels.The addition of ALM significantly reduced H2S production(P<0.05).Acetic acid content increased significantly(P<0.01)following ALM addition,while valeric acid,isobutyric acid,and isovaleric acid contents were significantly increased(P<0.01)after 12 h of fermentation.Compared with the control group,the relative abundance of Fusobacterium was significantly reduced(P<0.05),whereas the relative abundance of Collinsella,Prevotellaceae_NK3B31_group,and Actinobacteriota was significantly increased(P<0.05)following ALM addition.The relative abundances of Prevotella,Olsenella,and Holdemanella exhibited significant positive correlations with fermentation gas production and short-chain fatty acids,while the former two genera showed highly significant negative correlations with H2S(P<0.01).In summary,supplementation with ALM in the in vitro fermentation of gestating sow fecal microbiota improved microbial community structure,promoted SCFAs production,and increased H2,CH4 and CO2 production.

程佳雯;张舒航;韩尧;皇甫卫康;刘孟琦;刘伯帅;崔亚垒;王志昌;史莹华

河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046||河南省草地资源创新与利用重点实验室,河南 郑州 450046||河南省草业工程技术研究中心,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046||河南省草地资源创新与利用重点实验室,河南 郑州 450046||河南省草业工程技术研究中心,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046||河南省草地资源创新与利用重点实验室,河南 郑州 450046||河南省草业工程技术研究中心,河南 郑州 450046河南农业大学动物科技学院,河南 郑州 450046||河南省草地资源创新与利用重点实验室,河南 郑州 450046||河南省草业工程技术研究中心,河南 郑州 450046

妊娠母猪体外发酵短链脂肪酸产气微生物菌落结构苜蓿叶粉相关性

gestating sowsin vitro fermentationshort-chain fatty acidsgas productionmicrobial community structurealfalfa leaf mealcorrelation

《草业科学》 2026 (2)

457-472,16

国家现代农业产业技术体系项目(CARS-34)中原科技创新领军人才项目(244200510010)河南省科技攻关(242102110055)

10.11829/j.issn.1001-0629.2024-0692

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