• Găsiți acest autor pe Google Scholar
  • Găsiți acest autor pe PubMed
  • Căutați acest autor pe acest site
  • Pentru corespondență: [email protected]

Abstract

Introducere

Dimensiunea particulelor nu afectează doar cantitatea de suprafață disponibilă pentru atașarea microbiană [11], ci și timpul de reținere a hranei în mediul rumenului. S-a demonstrat că furajul rămâne limitat la rumen până când atinge un prag de dimensiune critică - demonstrat de o serie de studii care variază de la ∼1 la 1,18 mm [12-14], după care poate scăpa de capacitatea de filtrare a omasumului [3], 15-17]. În consecință, reducerea dimensiunii particulelor din dietele de rumegătoare s-a văzut că mărește rata de trecere a GIT [18,19] și poate elibera astfel o capacitate suplimentară pentru umplerea cu rumeni, care încurajează consumul de substanță uscată (DMI). Atât creșterea DMI, cât și creșterea presiunii parțiale a hidrogenului gazos care poate rezulta din fermentarea rapidă poate crește în continuare rata de trecere a GIT și reduce timpul de retenție ruminală independent de dimensiunea particulelor [12-14]. După ieșirea din rumen prin omasum, digesta se îndreaptă spre abomasul foarte acid, unde activitatea microbiană este într-o mare măsură oprită [20]. Astfel, potențialul crescut de activitate fibrolitică asociat cu reducerea dimensiunii particulelor de furaje este compensat de timpul mai scurt disponibil pentru ca aceste activități să aibă loc. În acest context, efectul mărimii particulelor de furaj asupra activității fibrolitice microbiene a rumenului rămâne în mare parte neexplorat.

lucernă

Obiectivul acestei cercetări a fost de a determina efectul reducerii dimensiunii particulelor asupra creșterii animalelor, aportului de furaje, digestibilității furajelor și diversității microbiene prin compararea mieilor hrăniți fie cu fân de lucernă cu tăiere lungă, fie cu aceeași lucernă după peletizare. Ipoteza noastră de lucru a fost că scăderea dimensiunii particulelor fânului de lucernă și livrarea sub formă de pelete ar crește creșterea animalelor și digestibilitatea furajelor datorită dimensiunii reduse a particulelor. În plus, furajele peletate au fost ipotezate pentru a reduce diversitatea microbiană, permițând o fermentare mai rapidă și modificarea condițiilor de mediu din rumen.

Materiale și metode

Declarație de etică

Toate procedurile pentru animale au fost aprobate de Comitetul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor agricole din Universitatea de Stat din Montana (Protocolul nr. 2014-AA04). Procesul a fost desfășurat la ferma de cercetare și predare a agriculturii din Universitatea de Stat din Montana, în Bozeman, MT, SUA.

A doua lucernă tăiată a fost recoltată și înțepată în toamna anului 2014 și folosită pentru a produce 2 tratamente dietetice. Primul tratament a constat în fânul de lucernă, cu tulpină lungă, și cel de-al doilea tratament a cuprins același fân, măcinat comercial și peletat. Profilurile nutriționale ale fiecărei diete au fost determinate prin NIR de Dairy One Forage Lab (Ithaca, NY) și sunt prezentate în Tabelul 1. Deși se intenționa ca dietele să fie echilibrate pentru NDF, ADF, CP și ME, măcinarea mecanică și peletizarea procesul a indus unele modificări inevitabile ale furajelor cu condiția să aibă ca rezultat diferențe minore între diete între unele categorii de nutrienți. Deoarece peletele au fost derivate din aceeași sursă de fân, factorii principali care au contribuit la variația dintre tratamente au fost probabil spargerea particulelor cu frunze din fân la măcinare și granulare și adăugarea unor uleiuri pentru a lega corect peleta. Fibrele (NDF și ADF) au fost scăzute de dieta cu granule, în timp ce CP a fost crescut.

Proiectare experimentală

Aport și digestibilitate

Aportul a fost determinat deoarece hrana a furnizat mai puține ort. Substanța uscată (DM) a furajelor, ortelor și fecalelor a fost determinată prin uscare peste noapte într-un cuptor setat la 100 ° C. Digestibilitatea tratamentelor cu lucernă a fost estimată cu 48 de ore de incubare in situ (adică în sacco) într-o vacă de lapte canulată cu rumen folosind o procedură standardizată așa cum s-a descris anterior [44]. Distribuția mărimii particulelor de furaje, orturi și fecale a fost determinată prin cernere umedă așa cum s-a descris anterior [45] folosind un set de 12 site cu ochiuri (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, SUA) variind de la Nr. 4 (> 4,76 mm) până la nr. 200 (0,074 - 0,087 mm) Folosind lignina ca marker intern, compoziția nutrienților fecali a fost utilizată pentru a prezice digestibilitatea aparentă a nutrienților (DM, CP, NDF, ADF) folosind ecuația [46]: Mijloacele pentru consumul de oi și digestibilitatea au fost comparate într-un model cu efecte mixte (SAS 9.4, Cary, NC) cu efect fix al tratamentului, efect aleatoriu al ovinelor și o zi de prelevare repetată. Structura de covarianță repetată a fost selectată folosind cel mai mic BIC și semnificația a fost declarată la P Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up
  • Descărcați PowerPoint

Indicele icteric și indicele lipemic au fost ambele 0,17 pentru toate wethers.

Profiluri ARNr V3-V4 16S bacteriene

Distribuția mărimii particulelor de biomasă în tratamentul dietei și procentul de particule de furaje reziduale în fecale în weters pe o dietă cu lucernă cu fân (Hay) și peletată (Pellet).

Proteina brută (% DM) a fost semnificativ diferită în funcție de dietă (lmer, p = 0,00150) și de zi (lmer, p = 0,00285) per total.

Analizele nutriționale ale celor două tratamente dietetice sunt prezentate în Tabelul 1. Dispariția in situ a substanței uscate la 48 de ore a indicat faptul că dieta peletată a fost mai digerabilă decât întreaga dietă cu fân (58,8% față de 51,5%, P Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up
  • Descărcați PowerPoint

Digestibilitatea aparentă a fost estimată folosind lignina ca marker intern.

Parametrii sângelui

Valorile serice sunt furnizate în Tabelul suplimentar 3. Creatinina din sânge nu a fost diferită între tratamente (P = 0,18), dar CPK a avut tendința de a fi crescută în tratamentul peletat cu 135 de unități/L (Tabelul 3; P = 0,06). Proteina totală a arătat o tendință de a fi mai mare în dieta peletată (P = 0,08), dar nu au existat diferențe în măsurarea albuminei și a globulinei pentru a explica variația (P ≥ 0,20). Multe alte măsurători standard ale panoului (AST, ALKP, GLU și atât bilirubina totală, cât și cea directă nu au fost afectate de tratament (P ≥ 0,37). Azotul uree din sânge a fost mai mare în ambele grupuri de tratament decât intervalul de referință normal pentru ovine [59], dar tratamentul cu granule ovinele au fost, de asemenea, mai mari decât oile hrănite cu fân (P = 0,02) cu 4,25 mg/dL Sângele Ca a fost ușor mai mare în tratamentul cu granule (P = 0,05), în timp ce P a scăzut cu 1,5 mg/dL în dieta cu granule (P = 0,0008 În cele din urmă, CO2 total din sânge a scăzut în cadrul grupului de tratament cu pelete, dar ambele estimări ale tratamentului se încadrează în intervalul normal pentru acest test.

Bogăție bacteriană în galben de miel

Analiza de redundanță bazată pe distanță a Bray-Curtis Distanța dintre comunitățile bacteriene ale rumenului în apele care primesc diete de lucernă cu fân liber sau cu fân peletat.

În mod similar, compoziția comunității bacteriene grupată în funcție de ziua eșantionului, urmată de dietă, în ordonații necontrolate (Fig. 4). În ciuda bogăției crescute, nu a existat o dietă semnificativă: interacțiunea zilnică între comunitățile bacteriene bazată pe diversitatea β (ponderată pe baza prezenței sau absenței OTU) β-diversitate (P = 0,31), totuși a existat un efect al zilei probei (F = 2,44, R 2 = 0,15, P = 0,0001) și tratament dietetic global (F = 1,50, R 2 = 0,05, P = 0,037). Distanța comunitară bacteriană ponderată (comparând eșantioanele pe baza abundențelor OTU), utilizând diferența Bray-Curtis, a fost semnificativ diferită doar în funcție de ziua eșantionului (F = 4,64, R 2 = 0,25, P = 0,0001).

Complot non-metric multidimensional de scalare (NMDS) al distanței Jaccard neponderate între comunitățile bacteriene ale rumenului în apele care primesc diete de lucernă cu fân liber sau cu fân peletat. Elipsele reprezintă săptămâni de tratament. Cea mai mică stres = 0,0649, R 2 = 0,9958.

La examinarea eșantioanelor din zilele 7 și 14, pentru a minimiza orice impact potențial al adaptării dietetice care a avut loc între zilele de probă 0 și 7 eșantioane, 86 SV au fost semnificativ discriminatorii față de dieta peletată față de dietele de lucernă cu fân liber, dintre care cele mai abundente 50 sunt în Figura 5. Acestea au inclus Ruminococcaceae UCG-005, Succiniclasticum, grupul intestinal RC9 și mai multe Prevotella. Precizia aleatorie a predicției pădurilor pentru dietă a fost de 80%, folosind doar zilele 7 și 14 ca referință, dar a fost exactă cu 60% în determinarea comunităților discriminatorii folosind toate zilele de eșantionare (0, 7 și 14; datele nu sunt prezentate), în ciuda grupării strânse de probe observate în Figura 4. De asemenea, a fost obținută o precizie de doar 30% în prezicerea comunităților bacteriene pentru tratament x zi de probă (datele nu sunt prezentate).

Semnificație (p Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up
  • Descărcați PowerPoint