十二烷基苯磺酸钠对黄牛体外瘤胃发酵特性的影响

黄金华，王士长

（1.广西农业职业技术学院，广西南宁530007；2 广西大学，广西南宁530005）

原虫、细菌和真菌是反刍动物瘤胃内栖居的三大微生物。原虫能降低瘤胃内可溶性碳水化合物的浓度，稳定pH，防止酸中毒；还可分泌酶类，消化纤维素。但原虫不能利用氨态氮合成氨基酸，不随瘤胃液外流，主要在瘤胃内自溶，增加氮的纯损失；会黏附产甲烷菌，增加甲烷的产量，造成能量的损失，对动物的生产不利，并会造成一定的环境污染［1－3］。因此，对反刍动物瘤胃内的原虫进行数量上的适当调控是近年来的研究热点［4－8］。十二烷基苯磺酸钠（sodium dodecylbenzene sulfonate，SDBS）是一种有效的瘤胃原虫抑制剂。韩春艳等［9－11］研究表明，用SDBS部分驱除原虫可明显提高绵羊瘤胃内的发酵程度，提高饲料的利用率。李水仙等［12］研究了在低蛋白日粮条件下，精料补充料中添加SDBS对绵羊的消化代谢及生长的影响，发现SDBS能够有效去除原虫，提高绵羊的生产性能。然而，SDBS对牛的影响仍然缺乏研究。本试验采取体外产气法研究SDBS对牛瘤胃发酵的影响，为进一步探讨SDBS在牛生产上的应用研究提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 体外培养法

体外培养法采取Raab等［13］等建立的方法。

1.2 瘤胃液的采集和保存

瘤胃液取自广西大学动物科技学院饲养场的黄牛。用特制的弹性胃管经牛的口腔和食道直到瘤胃底部，胃管另一端连接真空瓶，通过真空泵使瓶中产生负压，把瘤胃液从瘤胃中抽出。把抽出的瘤胃液迅速移入保温箱中，并迅速拿回实验室放在（39±0.5）℃水浴中保存，以防止微生物的死亡。

1.3 试验设计

本试验采用单因素设计。以发酵木薯渣粉和玉米粉各200 mg为瘤胃发酵底物，其中发酵木薯渣粉是由干木薯渣添加5%麦麸（风干基础）、1%尿素、50%水分、接入4%混合菌种（由黑曲霉、米曲霉、酿酒酵母、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、植物乳酸杆菌组成）发酵后65℃烘干粉碎制成。由发酵木薯渣粉和玉米粉组成的发酵底物的营养成分（风干基础）为：干物质90.55%，粗蛋白17.22%，中性洗涤纤维25.96%，酸性洗涤纤维12.39%。SDBS按培养液底物的浓度共设四个浓度：0（对照组）、0.2%、0.4%、0.8%，每个浓度设三个重复，分别培养3、6、9、12h，在每一时间段培养结束时，记录产气量，取出培养液，测定培养液的原虫数量、pH、氨态氮和微生物蛋白含量。

1.4 测定指标及方法

记录培养结束时的产气量；使用显微镜检测培养液的活原虫数目［14］；使用DELTA320型自动pH测定仪测定培养液的pH；采取比色法测定培养液的氨态氮含量［15－16］；采取嘌呤法测定培养液的微生物蛋白含量［17］。

1.5 数据处理

应用SPSS18.0统计分析软件对数据进行单因素方差分析，所有数据以平均数±标准误表示，并用Duncan法对平均数进行多重比较（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 SDBS对瘤胃培养液原虫数量的影响

SDBS对黄牛体外瘤胃培养液原虫数量的影响见表1。从表1看出，随着SDBS添加量的增加，培养液原虫数量显著降低（P＜0.05）。各个试验组与对照组、各个试验组之间均差异显著（P＜0.05）。

2.2 SDBS对黄牛体外瘤胃培养液pH 的影响

SDBS对黄牛体外瘤胃培养液pH 的影响见表2。从表2可以看出，SDBS显著降低培养液的pH（P＜0.05），在同一时间内，各个试验组与对照组、各个试验组之间均差异显著（P＜0.05），其中0.2%和0.4%组的pH当培养时间达9h时均达到稳定值（分别为7.36±0.02、6.77±0.03 和6.39±0.01）；而0.8%组的pH 则随着时间的推移不断在下降至5.5以下。

表1 SDBS对黄牛体外瘤胃培养液原虫数量的影响Table 1 The effect of SDBS on the protozoa counts in rumen fluid by fermentation in vitro×104／mL

表2 SDBS对黄牛体外瘤胃培养液pH 的影响Table 2 The effect of SDBS on the pH in rumen fluid by fermentation in vitro

2.3 SDBS对瘤胃培养液氨态氮含量的影响

SDBS对黄牛体外瘤胃培养液氨态氮含量的影响见表3。从表3看出，同一时间内，随着SDBS添加量的增加，培养液氨态氮含量显著降低（P＜0.05）。各个试验组与对照组、各个试验组之间均差异显著（P＜0.05）。表明SDBS具有降低黄牛瘤胃培养液氨态氮含量的作用。

2.4 SDBS对瘤胃培养液产气量的影响

SDBS对黄牛体外瘤胃培养液产气量的影响见表4。由表4知，在同一时间内，0.4%组的产气量最高，显著高于对照组、0.2%和0.8%组（P＜0.05），而0.80%组的产气量显著低于对照组（P＜0.05）。

2.5 SDBS对瘤胃培养液微生物蛋白含量的影响

从表5看出，在同一时间内，0.4%组的微生物蛋白含量最高，和0.4%组显著高于对照组、0.2%组和0.80%组（P＜0.05），而0.80%组的微生物蛋白含量显著低于对照组（P＜0.05）。

表3 SDBS对黄牛体外瘤胃培养液氨态氮含量的影响Table 3 The effect of SDBS on the NH3－N in rumen fluid by fermentation in vitro mg／100mL

表4 SDBS对黄牛体外瘤胃培养液产气量的影响Table 4 The effect of SDBS on the gas production in rumen fluid by fermentation in vitro mL

表5 SDBS对黄牛体外瘤胃培养液微生物蛋白含量的影响Table 5 The effect of SDBS on the microbial crude protein in rumen fluid by fermentation in vitro mg／mL

3 讨论

在本试验条件下，添加不同浓度的SDBS显著降低了黄牛瘤胃培养液的原虫数量，表明SDBS具有去原虫的作用。这与韩春艳等［9－11］和李水仙等［12］的报道一致。添加不同浓度的SDBS显著降低了培养液的pH（P＜0.05），提示SDBS具有降低黄牛瘤胃培养液pH 的作用，这可能是由于SDBS 去除了原虫的缘故。因为原虫具有稳定瘤胃pH 的作用［2－3］。Hugate［18］报道，原虫能够将其发酵底物－颗粒淀粉和可溶性糖转化为支链淀粉贮藏于体内，避免细菌对淀粉和可溶性糖类进行爆发性发酵，控制瘤胃内乳酸生成和pH 下降的速度，从而稳定瘤胃内pH。本研究发现，随着SDBS浓度的递增，被除去的原虫越多，pH 下降得越多。当SDBS 浓度为0.80%时，pH 在6h时即降至5.43，这已经低于瘤胃微生物正常的生长范围。研究发现，瘤胃微生物最适宜生长的瘤胃pH 在5.7 以上，过低的pH 导致饲料消化率的降低［19－20］。因此，SDBS 的浓度以低于0.80%为好。同时，当培养时间达9h 时，0.2%组和0.4%组pH 即达到稳定值（分别为6.77±0.03和6.39±0.01），而对照组pH 未达到稳定值，表明适宜的SDBS浓度能够缩短pH 达到稳定的时间，从而更有利于瘤胃发酵的稳定进行。

在本试验条件下，添加不同浓度的SDBS均显著降低了培养液的氨态氮含量（P＜0.05），这与SDBS对原虫数量的影响结果一致，也与韩春艳等［11］的报道一致，用SDBS全部驱除原虫或者部分驱除原虫可降低瘤胃内氨态氮的浓度。瘤胃中的NH3是由原虫产生的，因为原虫不仅不能利用NH3合成自身的蛋白质，而且同时又能分泌脱氨酶释放NH3［21－22］。这就是SDBS降低瘤胃原虫数目的同时其中的氨态氮含量降低的真正原因。

瘤胃产气量反映瘤胃内饲料的消化率，产气量越高，饲料的消化率越高。瘤胃原虫并非是瘤胃发酵所必需的，饲料的消化主要依靠细菌进行，瘤胃微生物菌体蛋白也主要来源于细菌［2－3］。在本试验条件下，SDBS的浓度在0.80%时，瘤胃发酵的产气量和菌体蛋白含量最低。Van Houtert［19］和Calsamiglia等［20］研究发现，瘤胃微生物最适宜生长的瘤胃pH 在5.7 以上，过低的pH 导致饲料消化率的降低。在本试验中，0.80%组的pH 在6h时即降至5.43，在此pH 下细菌的生长和消化能力受到限制，这就是0.80%组产气量和菌体蛋白含量显著低于（P＜0.05）对照组、0.20%和0.40%组的原因。而SDBS的浓度在0.40%时产气量和菌体蛋白含量最高，是因为在此浓度下，原虫的数量较低，减少了原虫对细菌的吞噬，同时适宜稳定的pH 值有利于细菌的繁殖。

4 结论

本研究表明，黄牛瘤胃体外培养液的原虫数量、pH、氨态氮含量均随着SDBS浓度的递增而降低，其中添加0.2%、0.4%SDBS 组，能够缩短培养液pH 稳定的时间，并且使pH 稳定在适宜微生物生长的范围内；能显著提高黄牛瘤胃培养液的产气量和微生物蛋白含量，而添加0.4%SDBS的产气量和微生物蛋白含量均优于添加0.2%SDBS。

添加适量的SDBS能够显著降低黄牛体外瘤胃发酵的原虫数量、pH、氨态氮含量，显著提高其产气量和微生物蛋白含量，最适添加量为0.4%。

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