丙酸生成前体及多不饱和脂肪酸对红花油中亚油酸代谢生成甲烷及CLA的影响
摘 要：本文旨在研究富马酸及多不饱和脂肪酸（PMUF）（C20：5，C22：6）在瘤胃微生物的作用下对富含亚油酸（Linoleic acid， C18:2）的红花油 (safflower oil) 调控脂肪酸的代谢过程中对甲烷的合成效率及其代谢机制的影响，试验分为五个处理：对照组（Control, 90ml培养液：45ml瘤胃液+45ml人工唾液)；SO (Control+红花油120mg)；SO-FO（SO + 24mg鱼油）；SO-FA（SO+24mM富马酸）；SO-FO-FA（SO+24 mg鱼油+24mM富马酸）。实验结果显示：经过3h培养后，与对照组、SO、SO-FO处理相比，SO-FA 和SO-FO-FA处理都显著提高了培养液的pH值(P<0.0001)和丙酸摩尔浓度(P<0.001～P<0.0001)，但降低了丁酸的摩尔浓度(P<0.004 - 0.001)。与对照组相比，其它四个处理均显著提高了发酵气体产生总量（P<0.0001）。其中，SO-FA 和SO-FA-FO产生的发酵气体都显著高于SO和SO-FO。经过12h的培养，SO，SO-FO，SO-FA，SO-FO-FA都显著降低了甲烷气体总产量（P<0.007），其中SO-FO-FA处理产生的甲烷总量最低。同时，与对照组相比，SO，SO-FO，SO-FA，SO-FO-FA的甲烷合成菌特异引物的mRNA表达量在培养6h时显著降低（P<0.01）；其中，SO-FO，SO-FA，SO-FO-FA的mRNA表达量显著低于SO处理。在培养过程中，富马酸及多不饱和脂肪酸影响了红花油脂肪酸生物氢化进程：与SO相比，SO-FO，SO-FA，SO-FO-FA提高了总CLA（cis9, trans11-CLA与trans10, cis12-CLA）的浓度(P<0.003～P<0.0001)、cis9, trans11-CLA浓度 (P<0.008～P<0.001) 和 trans10, cis12-CLA 浓度 (P<0.013～P<0.001)；比较而言，SO-FO-FA影响生物氢化进程效果最显著，使总CLA（cis9, trans11-CLA与trans10, cis12-CLA）的浓度、cis9, trans11-CLA浓度和trans10, cis12-CLA 浓度达到最高。另外，添加的富马酸浓度在培养3h内迅速降低；SO-FA，FO-FO-FA处理经过3h培养后，在发酵过程中产生的乳酸浓度迅速降低，差异显著(P<0.01～P<0.001)。结论：丙酸生成前体（富马酸）和PMUF不影响瘤胃微生物的发酵作用。PMUF中有多个不饱和双键，而双键的氧化饱和作用又影响了亚油酸的生物氢化作用，从而提高了CLA的生成效率，也降低了甲烷的产量及甲烷生成菌的mRNA表达量。富马酸和PMUF的协同作用，加快代谢过程中氢的转移，使得CLA的生成量达到最高，甲烷的产量降到最低。
关键词： 瘤胃, 微生物, 甲烷, 共轭亚油酸, 共轭亚麻酸, 丙酸前体
