外源甘露寡糖影响绵羊代谢组的NMR研究

Mannan Oligosaccharides (MOS) is one of the functional oligosaccharides with better prospect. It was found that MOS increased the retention of nutrients, and promoted the capacity of immune and antioxidation, also rose the synthesis of bacterial protein in rumen and improved the fermentation of rumen by our research earlier. However, we have not known what metabolins may be adjusted by MOS, and MOS may affect which biochemical reactions, while which metabolic pathways may be revised by MOS to convert body metabolism yet. In additional, whether MOS influenced metabolism about sugar, lipid, protein and nucleic acid completely? As a result, this project was designed to explain the whole conversion of body metabolism and microbial species and population of sheep fed the diets with MOS via metabonimics and metagenomics plus multivariate statistical analysis. We hope to reveal the mechanism of MOS on body metabolism of sheep.

甘露寡糖（MOS）是很具开发前景的功能性寡糖。本团队在已经完成的研究中发现，绵羊饲粮中添加MOS时能提高养分存留和机体免疫及抗氧化指标，促进瘤胃微生物蛋白质的合成并改善瘤胃发酵。但是外源添加的MOS究竟会改变哪些代谢物质，是通过哪些生化反应影响代谢，是基于哪些通路的调节来改变代谢，是否对糖代谢、脂类代谢、氮代谢和核酸代谢都存在影响等，目前仍然未知。因此，本研究通过基于NMR检测的代谢组学方法及多变量统计分析，旨在寻找外源添加的MOS对绵羊的代谢组应答规律，并结合宏基因组技术对瘤胃和消化道微生物进行种群结构和数量变化分析，为从代谢层面揭示MOS改善绵羊代谢率的机理提供基础数据。

甘露寡糖（mannan oligosaccharides，MOS）是一种很有发展潜力的绿色饲料添加剂，属化学益生素，对动物生长发育、养分消化、肠道微生物平衡、免疫、抗氧化能力及机体代谢都有一定的正向作用。基于MOS在绵羊生产中的应用较少，因此，本项目主要对绵羊饲粮中添加外源MOS对体外产气和养分降解、体内养分消化利用、瘤胃发酵、免疫和抗氧化能力，以及羔羊代乳粉中添加外源MOS对羔羊生长、养分消化利用、脂肪酸沉积、器官和消化道发育、毛囊发育、血液生理生化指标和血液及尿液代谢组进行了深入研究。结果表明，在体外瘤胃发酵和半体内养分降解条件下，MOS对总产气和CH4产量、体外养分消化和瘤胃降解以及瘤胃发酵参数的影响幅度较小，在精粗比为40:60饲粮中添加1.6%MOS时能得到最大组合效应；在Rusitec人工瘤胃模拟装置的连续培养条件下，MOS对养分降解和发酵参数的影响也非常有限；绵羊精粗比为40:60饲粮中添加不同比例MOS时，1.6%MOS能显著提高绵羊机体抗氧化能力，并对NDF和ADF表观消化率及N表观存留率有一定的提高；羔羊代乳粉中添加0.2%MOS时，显著提高了羔羊ADG、EE、Ca和P的表观消化率、背最长肌中棕榈酸含量、肾周脂中n-3PUFA含量、心脏重、十二指肠绒毛高度和肌层厚度、初级毛囊密度、次级毛囊直径、表皮厚度和真皮厚度，显著上调空肠ZO-1蛋白mRNA表达量，血液和尿液代谢组分析显示，MOS对羔羊机体代谢的影响主要集中在脂类物质和氨基酸代谢。表明MOS在羔羊阶段产生的影响强于成年羊阶段，对羔羊生长发育、脂肪酸沉积以及肠道发育和防御机制都起到了一定的正向作用，但还需要大群动物试验对其结果进行验证，并对其是否具有延续性效果及羔羊机体微生物区系和整体代谢影响的机理展开研究。

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