2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of nutritional function of native plant resources by analysis of intra-ruminal environment and rumen digestion
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20K06358
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小倉 振一郎 東北大学, 農学研究科, 教授 (60315356)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 放牧牛 / 植物種多様性 / in vitroルーメン消化 / 微生物叢 / 次世代シーケンサー / 揮発性脂肪酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多様な植生下での放牧が家畜に及ぼす効果を解明するため、植物種多様性の異なる放牧地でウシのルーメン内細菌群集の多様性を比較した。
1. 山地放牧地（草地3 ha＋林地17 ha）およびイネ科牧草地 （5 ha）に、2020-2021年5-10月に黒毛和種成雌牛を放牧した。各放牧地4頭から初夏と秋にルーメン内容物を採取し，細菌群集構造を解析した。ルーメン固相では両季節、液相では秋に山地放牧地で多様性が高かった（p<0.05）。
2. 各放牧地のウシのルーメン消化機能を検討するため、2021年に放牧牛のルーメン内容物を採取し、in vitro消化実験を行った。圧ぺんトウモロコシ（Zm）を購入し、およびオーチャードグラス（Dg）、ウリハダカエデ（Ar）、シロクローバ（Tr）およびエゾノギシギシ（Ro）のウシ可食部を各季節に放牧地から採取し、乾燥・粉砕し、培養24-48 h後の乾物消化率（DMD）と培養液中VFA濃度を測定し、培養液固相と液相の細菌群集構造を解析した。初夏には、山地放牧地では48 hのOgとArのDMDが高く、OgやArの消化に伴いセルロース分解菌が多く確認された。一方イネ科牧草地では24 hのArのDMDが高かった（p<0.05）。秋には、山地放牧地では24hのAr、Tr、RoのDMDが高かった。イネ科牧草地では48 hのZmのDMDが高かった（p<0.05）。またイネ科牧草地ではZm以外の基質でセルロース分解菌が多かった。培養液中VFA濃度は、初夏には放牧地間の違いは無かったが、秋には全ての基質で総VFA濃度とプロピオン酸濃度がイネ科牧草地で高かった（p<0.05）。
以上より、植物種が多様な放牧地ではルーメン内細菌群集の多様性が高いことが示された。また、これに伴うルーメン細菌群集構造の違いはルーメン消化機能に影響を及ぼす可能性が示唆された。
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