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硫酸銅と亜セレン酸ナトリウムの脂質マイクロカプセル化は、デュアルフロー連続培養システムでの鼻腔微生物発酵を修飾する
Copper sulfate and sodium selenite lipid-microencapsulation modifies ruminal microbial fermentation in a dual-flow continuous-culture system.
PMID: 32505403 DOI: 10.3168/jds.2019-17913.
抄録
ミネラルソルトを補給すると、消化中に微量ミネラル元素と噂の内容物との間で望ましくない相互作用が起こる可能性があります。硫酸銅（CuSO）の抗菌効果は、銅（Cu）の供給源として供給された場合、栄養素のうわさの消化率に影響を与える可能性がありますが、亜セレン酸ナトリウム（NaSeO）は、ルーメン内でセレン（Se）の利用可能性の低い形態に減少する可能性があります。我々の目的は、脂質マイクロカプセル化による CuSO と NaSeO の保護が、口内微生物発酵に変化をもたらすかどうかを評価することであった。我々は、処理の2×2因子配置と4×4重複ラテン正方形のデュアルフロー連続培養システムで8つの発酵槽を使用しています。因子は、CuSO保護（保護されておらず、脂質マイクロカプセル化によって保護されている）およびNaSeO保護（保護されておらず、脂質マイクロカプセル化によって保護されている）であった。処置は、以下のように、保護されていないまたは保護された（脂質マイクロカプセル化された）ソースのいずれかからの15 mg/kgのCuと0.3 mg/kgのSeを補充することで構成されています。1）コントロール（保護されていないCuSO + 保護されていないNaSeO）; （2）Cu-P（保護されたCuSO + 保護されていないNaSeO）; （3）Se-P（保護されていないCuSO + 保護されたNaSeO）; （4）（Cu+Se）-P（保護されたCuSO + 保護されたNaSeO）。全ての飼料は同じ栄養組成を有し、発酵槽には106gの乾物/dを供給した。各実験期間は10日間（適応期間7日間、サンプル採取期間3日間）であった。毎日プールされた排水サンプルを、pH、NH-N、栄養消化率、総N、NH-N、非アンモニアN（NAN）、細菌N、食餌N、細菌効率のフロー（g/d）について分析した。揮発性脂肪酸のキネティクスは、毎日、給餌後0、1、2、4、6、8時間で採取したサンプルで分析した。Cu 保護、Se 保護、およびそれらの相互作用の主な効果をすべての応答変数について試験した。キネティクスデータは反復測定として分析した。Cuの保護は、キネティクスのサンプルにおいて、酢酸モル比を減少させ、酪酸モル比を増加させ、酢酸：プロピオン酸比を減少させる傾向があったが、栄養消化率には影響を及ぼさなかった。また、Seの保護は、NH-N濃度、NH-Nフロー、CP消化率を低下させ、非アンモニア性Nと食物性Nのフローを増加させる傾向があった。本研究では、CuSOの保護は酢酸を犠牲にして酪酸濃度を増加させる可能性があり、NaSeOの保護はNの鼻腔内分解を減少させる傾向があることを示している。
Undesirable interactions between trace mineral elements and ruminal contents may occur during digestion when mineral salts are supplemented. Antimicrobial effects of copper sulfate (CuSO) may affect ruminal digestibility of nutrients when fed as a source of copper (Cu), while sodium selenite (NaSeO) may be reduced in the rumen to less available forms of selenium (Se). Our objective was to evaluate if protection of CuSO and NaSeO by lipid-microencapsulation would induce changes on ruminal microbial fermentation. We used 8 fermentors in a dual-flow continuous-culture system in a 4 × 4 duplicated Latin square with a 2 × 2 factorial arrangement of treatments. Factors were CuSO protection (unprotected and protected by lipid-microencapsulation) and NaSeO protection (unprotected and protected by lipid-microencapsulation). Treatments consisted of supplementation with 15 mg/kg of Cu and 0.3 mg/kg of Se from either unprotected or protected (lipid-microencapsulated) sources, as follows: (1) Control (unprotected CuSO + unprotected NaSeO); (2) Cu-P (protected CuSO + unprotected NaSeO); (3) Se-P (unprotected CuSO + protected NaSeO); (4) (Cu+Se)-P (protected CuSO + protected NaSeO). All diets had the same nutrient composition and fermentors were fed 106 g of dry matter/d. Each experimental period was 10 d (7 d of adaptation and 3 d for sample collections). Daily pooled samples of effluents were analyzed for pH, NH-N, nutrient digestibility, and flows (g/d) of total N, NH-N, nonammonia N (NAN), bacterial N, dietary N, and bacterial efficiency. Kinetics of volatile fatty acids was analyzed in samples collected daily at 0, 1, 2, 4, 6, and 8 h after feeding. Main effects of Cu protection, Se protection, and their interaction were tested for all response variables. Kinetics data were analyzed as repeated measures. Protection of Cu decreased acetate molar proportion, increased butyrate proportion, and tended to decrease acetate:propionate ratio in samples of kinetics, but did not modify nutrient digestibility. Protection of Se tended to decrease NH-N concentration, NH-N flow, and CP digestibility; and to increase flows of nonammonia N and dietary N. Our results indicate that protection of CuSO may increase butyrate concentration at expenses of acetate, while protection of NaSeO tended to reduce ruminal degradation of N. Further research is needed to determine the effects of lipid-microencapsulation on intestinal absorption, tissue distribution of Cu and Se, and animal performance.
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