Семена каннабиса богаты α-линоленовой кислотой (АЛК) и может увеличить содержание полиненасыщенных жирных кислот омега-3 в молоке молочных коров. Однако реакция рубцовой ферментации на различные формы добавок семени конопли неизвестна. Целью исследования было изучение влияния различных форм семени на профиль жирных кислот, ферментацию и состав бактерий в рубце молочных коров.
Методология и разбивка по группам
Всего было отобрано 30 молочных коров голштинской породы, которые случайным образом были разделены на три группы (по 10 на группу). Коровам давали основной рацион (контрольный контроль; КК) или базовый рацион с добавлением либо 1500 г в день цельного семени (WF), либо 1500 г в день молотого семени марихуаны (GF). Группа WF имела самое высокое содержание АЛК в рубцовой жидкости, тогда как между группами CK и GF не было обнаружено различий.
Однако молярная доля ацетата увеличилась в группах WF и GF и была самой высокой в группе GF, аналогичную тенденцию показали пропионат, изобутират, бутират, изовалерат и валерат (CK < WF < GF). Обилие Ruminococcaceae_NK4A214_group, Christensenellaceae_R-7_group и Eubacterium_coprostanoligenes_group также продемонстрировало ту же тенденцию (CK < WF < GF). Различные формы семени конопли высвобождают АЛК в рубце по разным механизмам, а молярные пропорции летучих жирных кислот и бактериальный состав потенциально зависят главным образом от количества АЛК, высвобождаемого в рубец.
Основания для экспериментов с семенами конопли
В качестве источника полиненасыщенных жирных кислот омега-3 (n-3 ПНЖК) семена конопли широко используются для повышения уровня n-3 ПНЖК при производстве молока (Meignan et al., 2017; Brzozowska et al., 2018; Marino et al. ., 2019), в частности, α-линоленовая кислота (АЛК; c9,c12,c15-C18:3). Льняное семя богато АЛК, 18% от общего количества семян и от 53 до 56% общего количества жирных кислот (Мустафа и др., 2002; Petit, 2003).
В экспериментах по кормлению цельное (WF; Castillo-Lopez et al., 2018) и молотое семя марихуаны (GF; Isenberg et al., 2019) являются двумя важными формами пищевых добавок. Однако предыдущие исследования показали, что добавки GF имели более высокую эффективность в увеличении n-3 ПНЖК (в основном АЛК) в молоке (Silva et al., 2007; Petit and Cortes, 2010; Mesgaran et al., 2012). ПНЖК n-3 (в основном АЛК) в WF не могут высвобождаться так же полно, как GF, из-за оболочки льняного семени.
Большая часть АЛК в ВФ выводится непосредственно из организма животного (Oba et al., 2009). Чтобы высвободить АЛК из ВФ, коровам необходимо раздавить семена конопли зубами. Таким образом, в рубце жвачных животных высвобождение АЛК из ВФ занимает больше времени. Однако АЛК из ГФ может попасть в рубец за более короткое время. По сравнению с коротким и быстрым высвобождением, длительное высвобождение может привести к непрерывному биологическому гидрированию АЛК в рубце. Следовательно, эффективность транспортировки АЛК в молоко ниже.
Влияние кислот из семени на микробиоту
В рубце пищевые ПНЖК из семян конопли могут влиять на состав микробиоты (Fievez et al., 2007). В предыдущих статьях сообщалось, что АЛК токсична для роста Clostridium proteoclasticum, Butyrivibrio hungatei и Eubacterium ruminantium в рубце (Maia et al., 2007). Высвобождение АЛК из ВФ или ГФ различно и может влиять на разнообразие микробиоты рубца. Однако ни одно исследование не выявило влияния АЛК из разных семян марихуаны на микрофлору рубца.
Это исследование было направлено на изучение влияния добавок WF или GF на формирование рубца и бактериальное сообщество. Мы предположили, что пищевые добавки с WF и GF могут оказывать различное влияние на профиль жирных кислот в рубце и что на характер ферментации в рубце и структуру бактерий может влиять АЛК, высвобождаемая в рубец.
Экспериментальный дизайн и методы лечения
Этот эксперимент был проведен в компании Tianjin Fuyou Agricultural Technology Co., Ltd. (Тяньцзинь, Китай). Протокол о кормлении животных семенами конопли (протокол № IAS 2019-28; дата утверждения: 8 апреля 2019 г.) был одобрен Комитетом по уходу и использованию животных Института зоотехники Китайской академии сельскохозяйственных наук, Пекин, Китай. Для настоящего исследования были отобраны тридцать первородящих молочных коров голштинской породы (90 ± 28 дней на молоке; живая масса 628 ± 103 кг; 37,22 ± 2,60 кг молока в день).
Коров случайным образом распределяли на три группы и получали основной рацион (контрольный контроль; КК) или основной рацион дополнен 1500 г WF в день или 1500 г GF в день (прогнозируемое потребление корма: 22,3 кг в день и сухое вещество семени каннабиса составляет 94,96%, таким образом, содержание льняного семени в рационе: 6,38%). Рационы в этом эксперименте были составлены и оценены с использованием Стандартов кормления молочного скота в Китае (Министерство сельского хозяйства Китая (MOA). Стандарт кормления молочного скота, NY/T 34-2004; MOA: Пекин, Китай, 2004). Этот эксперимент длился 5 недель, коров кормили в хорошо проветриваемом коровнике. Ежедневное время кормления составляло 6:30, 14:00 и 21:30 с использованием общего смешанного соотношения семян конопли. В этом эксперименте потребление сухого вещества и надои молока не показали различий между вариантами обработки.