1 反刍动物温室气体的生成
1.1 瘤胃CH4的生成
1.2 排泄物N2O的生成
2 植物单宁概述
3 植物单宁对反刍动物温室气体排放的调控作用
3.1 植物单宁对CH4生成的调控
3.1.1 体内试验的相关研究
表1 植物单宁调控瘤胃CH4生成的体内试验研究Table 1 In vivo test studies of plant tannins regulating rumen CH4 production |
| 单宁类型 Types of tannins | 来源 Sources | 试验动物 Experimental animals | 添加量 Additive dosage | 饲粮组成 Diet composition | CH4产量 CH4 production | 瘤胃发酵/生产性能 Rumen fermentation/ performance | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CT | 黑荆 | 奶牛 | 120 g/d | 非洲粟+玉米粉+豆粕 | 32%↓ | DMI、产奶量和乳成分= | [29] |
| HT | 五倍子 | 绵羊 | 15、30和 60 g/kg DM | 麦麸+玉米 | 30和60 g/kg DM 组:↓ | 生产性能、营养物质表观消 化率= | [30] |
| CT HT | 含羞草和黑儿茶 板栗和刺云实 | 羔羊 | 40 g/kg DM | 精饲料 | - | 各组:乙酸、丙酸、戊酸和A∶P=; 含羞草和黑儿茶组:产甲烷菌数量↓; 含羞草组:丁酸浓度↑;板栗组和 刺云实组:原虫数量↓;板栗组: TVFA浓度↑,异丁酸、异戊酸浓度↓ | [11] |
| HT HT+CT | 栗子 栗子+白坚木(1∶1) | 肉牛 | 0.25%和 1.5%DM | 苜蓿青贮+ 大麦青贮(1∶1) | = | DMI、BW和ADG=,原虫数量=, 乙酸、丙酸和TVFA浓度= | [36] |
| CT | 白坚木 | 肉牛 | 1%和2%DM | 大麦青贮∶大麦粒 (70∶30)+ 豆粕+玉米蛋白粉 | = | TVFA、乙酸、丙酸、NH3浓 度和粗蛋白质消化率↓,DM、 ADF和ADF消化率= | [37] |
| HT+CT | 含羞草 | 2.8和 5.6 g/kg DM | 干草+玉米+ 豆粕 | 随单宁添加量 的增加而线性↓ | 采食量=,A∶P↓ | [38] | |
| CT | 无花树果和 番石榴树 | 羔羊 | 1.0%、1.5%和 2.0% DM | 小麦秸秆+ 燕麦干草 | 随单宁添加量的 增加而线性↓ | 采食量=,DM、OM、CP、EE、 NDF和ADF消化率=,BW↑ | [49] |
| CT | 白坚木+栗子 (2∶1) | 奶牛 | 0.45%和 1.8% DM | TMR(精粗比 46∶54) | 0.45% DM组:30%↓; 1.8% DM组:48%↓ | 产奶量= | [50] |
| CT | 金合欢 | 绵羊 | 30、40和 50 g/kg DM | 干草+ 颗粒饲粮 | 51%~60%↓ | 采食量、增重=,DM、OM、CP、EE、 NDF和ADF消化率= | [51] |
| CT | 白坚木 | 母牛 | 1、2、3和 4% DM | 象草 | 随单宁添加 量的增加而线性↓ | 4% DM组:DMI、OMI和NDFI↓;1%、 2%和3%DM组:TVFA、乙酸浓度=, 采食量、营养物质消化率=;3%、 4%DM组:丙酸浓度↑ | [52] |
CT:缩合单宁 condensed tannin;HT:水解单宁 hydrolyzed tannin;DM:干物质 dry matter;OM:有机物 organic matter;CP:粗蛋白质 crude protein;EE:粗脂肪 ether extract;NDF:中性洗涤纤维 neutral detergent fiber;ADF:酸性洗涤纤维 acid detergent fiber;BW:体重 body weight;ADG:平均日增重average daily gain;DMI:干物质采食量 dry matter intake;OMI:有机物采食量 organic matter intake;NDFI:中性洗涤纤维采食量 neutral detergent fiber intake;TMR:全混合日粮 total mixed ration;TVFA:总挥发性脂肪酸 total volatile fatty acids;A∶P:乙酸∶丙酸 acetic acid∶propionic acid;↑:升高 increased;↓:下降 decreased;=:无影响 no effect;-:未报道 unreported。下表同 the same as below。 |
3.1.2 体外试验的相关研究
表2 植物单宁调控瘤胃CH4生成的体外试验研究Table 2 In vitro test studies of plant tannins regulating rumen CH4 production |
| 单宁类型 Types of tannins | 来源 Source | 添加量 Additive dosage | 发酵底物 Fermentation substrate | CH4产量 CH4 production | 瘤胃微生物 Rumen microorganism | 瘤胃发酵 Rumen fermentation | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HT | 五倍子 | 20、 50 g/kg DM | 玉米青贮+精饲料 (1∶1) | ↓ | 总原虫、总产 甲烷菌数量↓ | 50 g/kg DM组:TVFA、乙酸、异戊酸 浓度↓,丙酸浓度↑;20 g/kg DM组: 乙酸浓度↓,丙酸浓度↑ | [41] |
| CT | 5种红海藻 | 0.25 mg/mL | 提摩西干 草+精饲料 | 24和 36 h时↓ | 总细菌数量= | 扁叉节藻组和江篱藻组: 总产甲烷菌数量↓ | [44] |
| CT,HT | 白坚木, 栗子 | 2%、4%、 6%、8% DM | 草甸干草+苜蓿 干草+豌豆种 子+精饲料 | 0~48 h时随单宁 添加量的增加而↓ | 总原虫、总古菌数量=; 产甲烷菌数量- | 乙酸、丙酸和丁酸占TVFA 的百分比= | [45] |
| CT,HT | 白坚木, 栗子 | 20、50 g/kg DM CT; 10 g/kg DM CT+ 10 g/kg DM HT; 10 g/kg DM CT+ 10 g/kg DM HT | 苜蓿青贮 | ↓,且组合添加效果 大于单独添加 | 总产甲烷菌、 厌氧真菌数量↓ | TVFA浓度↓,丙酸浓度↑ | [47] |
| CT | 三叶草 | 1.6%~ 2.4% DM | 三叶草花和叶 | ↓ | - | 丙酸、丁酸浓度↓, 乙酸:丁酸↑ | [53] |
| CT | 白坚木 | 0.05%和 0.07% | 小麦牧草 | ↓ | - | - | [54] |
| CT | 葡萄籽 | 0.2%、0.4%、 0.8% DM | 象草+玉米+米 糠+豆粕+椰子 饼粉等 | ↓ | - | 0.2%、0.4%、0.8% DM组: 丙酸浓度↑,异丁酸浓度线性↓, 异戊酸浓度线性↑;0.4%、0.8% DM 组:A:P↓,TVFA浓度↓ | [55] |
| CT | 山竹果皮 | 10、20和30 mg CT/ 500 mg DM | 干草 | ↓ | - | 总产气量以及TVFA、乙酸、丙酸、 丁酸和异戊酸浓度随单宁添加 量的增加呈线性↓ | [56] |
3.2 植物单宁对N2O生成的调控
表3 植物单宁调控反刍动物氮排泄与排泄物N2O生成的试验研究Table 3 Experimental studies of plant tannins regulating nitrogen excretion and excreta-derived N2O production in ruminants |
| 单宁类型 Types of tannins | 来源 Source | 试验动物 Experimental animals | 添加量 Additive dosage | 饲粮组成 Diet composition | 氮排泄与N2O排放 Nitrogen excretion and N2O emissions | 生产性能 Performance | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CT | 无花果+番石榴 (70∶30) | 羔羊 | 1%、1.5%和 2% DM | 小麦+燕麦+ 精饲料 | 1.5% DM组:FN↑;1.5%和 2% DM组:UN线性↓, 氮排泄量线性↓ | BW↑,DMI=,DM、OM、CP、 EE、NDF和ADF消化率= | [49] |
| HT | 栗子、单宁酸 | 肉牛 | 单宁酸:1.5% DM 栗子单宁:2% DM | 苜蓿青贮+ 大麦青贮 | FN↑,UN线性↓ | DMI=,OM、NDF、ADF和 总能表观消化率= | [58] |
| CT | 胡枝子 | 肉牛 | 胡枝子干草 替代50%、100%的 百慕大草 | 百慕大草 | 尿液N2O↓,粪便N2O↓ | - | [77] |
| CT+HT | 白坚木+板栗 (2∶1) | 奶牛 | 0.45%、 1.8% DM | 紫花苜蓿青贮+玉米 青贮+玉米+菜籽粕+大豆 | UN线性↓ | 产奶量=,DMI、 BW线性↑ | [61] |
| CT | 黑荆 | 肉牛 | 25 g/kg DM | 大麦+DDGS | N2O= | - | [69] |
| CT | 金合欢 | 绵羊 | 0.14%、0.29%、 0.43% DM | 黑麦草+玉米 粉+豆粕 | FN↑,UN=, 尿液N2O↑,粪便N2O= | DMI=,OMI= | [70] |
| CT | 金合欢 | 奶牛 | 0.15%、0.30%、 0.45% DM | TMR | UN线性↓,FN= | DMI、BW、产奶量、乳成分= | [71] |
| CT | 含羞草 | 绵羊 | 26.2、52.4和 78.6 g/kg DM | 含羞草+玉米+ 豆粕 | FN↑,UN线性↓ | DMI↓,DM消化率呈二次↑ | [72] |
| CT | 杨梅、金合欢 | 奶牛 | 3% DM | 紫花苜蓿+野麦+ 玉米+精饲料 | 金合欢组:FN↑; 杨梅组:UN↓ | DMI、产奶量、乳成分= | [73] |
| HT | 没食子酸 | 肉牛 | 15.2 g/kg DM | TMR | FN=,UN=,尿液N2O↓ | ADG= | [68] |
| HT | 单宁酸 | 肉牛 | 16.9 g/kg DM | TMR | FN↑,UN↓,尿液N2O↓ | - | [74] |
N2O:氧化亚氮 nitrous oxide;FN:粪氮 fecal nitrogen;UN:尿氮 urinary nitrogen。 |

:反硝化 denitrification。