Aspergillus oryzae and Aspergillus niger Co-Cultivation Extract Affects In Vitro Degradation, Fermentation Characteristics, and Bacterial Composition in a Diet-Specific Manner


Table 2. Chemical composition of total mixed ration and feedstuffs used in vitro (dry matter basis). Item



Chế độ xem pdf
trang7/29
Chuyển đổi dữ liệu22.03.2022
Kích3 Mb.
#51355
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   29
animals-11-01248

Table 2.

Chemical composition of total mixed ration and feedstuffs used in vitro (dry matter basis).



Item

1

TMR

Corn Silage

Oat Hay

Alfalfa Hay

DM, %


94.6

±

0.3



93.5

±

0.2



94.1

±

0.2



93.4

±

0.3



CP, %

16.0


±

0.3


8.6

±

0.1



6.2

±

0.2



21.4

±

0.5



NDF, %

38.2


±

0.6


54.0

±

0.9



56.9

±

1.1



41.1

±

0.6



ADF, %

25.3


±

0.4


34.3

±

0.6



33.9

±

0.4



26.6

±

0.3



Starch, %

26.8


±

0.3


28.6

±

0.2



-

-

1



DM: dry matter; CP: crude protein; NDF: neutral detergent fiber; ADF: acid detergent fiber. Chemical composi-

tion was obtained from chemical analysis and shown as mean

±

standard deviation. ‘-’ indicates no data.



2.3. Sample Collection and Measurement

After 7 h, 24 h, 30 h, and 48 h of incubation, the content of each sample was filtered

through a nylon bag (80 mm

×

150 mm size with 42 µm pores), and then dried at 60



C

for 48 h in a forced-air oven (Wujiang Zhongda Electrical Technology Co., Ltd., Wujiang,



Jiangsu, China) to analyze and calculate nutrient degradability. The content of dry matter

(DM), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), and crude protein (CP) in

the original sample, and residues at 24 h, 30 h, and 48 h were determined according to the

previously described method [

27

]. The starch content of residues of TMR and corn silage



at 7 h was determined using a commercial starch assay kit (BioVision, Inc., San Francisco

Bay Area, the United States of America). Starch is hydrolyzed to glucose, which is oxidized

to color at 570 nm and can be read by a microplate reader (Multiskan Sky Microplate

spectrophotometer, Thermo Fisher Scientific-CN, Shanghai, China).

The culture fluid at 48 h was sampled from four of the six samples in each group into

2.5 mL microtubes and stored in liquid N for DNA extraction. The 15 mL fluid subsample

was stored at

80



C for ammonia nitrogen (NH

3

-N) and volatile fatty acid (VFA) anal-



ysis [

28

]. Briefly, the culture fluid at 48 h for VFA was centrifuged at 4731



×

g (5400 rpm,

14.5 cm) for 10 min, and the supernatant (1 mL) mixed with 200 µL metaphosphoric acid

solution (25%, w/v). After shaking in an ice-water bath for 30 min, samples were cen-

trifuged at 5595

×

g (10,000 rpm, 5 cm) for 10 min. The supernatant was injected into gas



chromatography (Agilent 6890N, Agilent Technologies, Inc., Beijing, China) to determine

the concentrations of acetate, propionate, butyrate, and branched fatty acids. The content

of individual VFAs is shown as a molar proportion. The subsamples for NH

3

-N analysis



were centrifuged at 2000

×

g for 20 min at 4



C, and the supernatant (2 mL) was acidified

with 8 mL of 0.2 N hydrochloric acid. The pH at 48 h was detected immediately using

a portable pH meter (S2-Meter, Mettler Toledo International Co., Ltd., Shanghai, Beijing,

China). The experimental design is shown in Supplemental Figure S1.

2.4. DNA Extraction and Sequencing

Bacterial DNA was extracted from 48 h samples using an Omega Stool DNA kit

(Omega Bio-Tek, Norcross, GA, USA). The quality and quantity of the DNA were de-

termined using NanoDrop 2000 UV–vis spectrophotometer (Thermo Scientific, Wilm-

ington, DE, USA). Amplicon library preparation was performed by polymerase chain

reaction (PCR) of the V3-V4 region of the 16s rRNA gene using universal primers 338F (5

0

-



ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3

0

), and reverse primers 306R (5



0

-GGACTACHVGGGTWT

CTAAT-3

0

) [



28

]. The 20 µL reaction system included 10 ng of template DNA, 4 µL of FasPfu

buffer, 2 µL of 2.5 mmol/L dNTPs, 0.8 µL of each primer, 0.4 µL of FasPfu polymerase,

0.2 µL bovine serum albumin, and double-distilled H

2

O to 20 µL. The amplicons were



electrophoresed on 2% agarose gel, purified using an Agencourt AM Pure XP kit (Beckman

Coulter Genomics, Indianapolis, IN, USA), and quantified using the Quanti-FluorTM-

ST system (Promega, Madison, WI, USA). Finally, the purified amplicons were pooled in

equimolar concentrations and pair-end sequenced on an Illumina MiSeq platform (Illumina,

Inc., San Diego, CA, USA).



Animals 2021, 11, 1248

5 of 19


2.5. Sequencing Data Processing

The raw sequencing data were filtered and processed using the Quantitative Insights

into Ecology (QIIME) program (1.9.0) [

29

]. The sequences were classified into operational



taxonomic units (OTUs) following the threshold of 97% identity using USTRA-fast sequence

analysis (version 10.0.240) [

30

], and the OTU numbers were assigned based on unique



OTU reads. Taxonomy classifications were assigned against the Silva bacterial alignment

database [

31

], with a confidence threshold of 70%, using the Ribosomal database project



classifier [

32

].



Alpha diversity indices were calculated to indicate community diversity through

QIIME [


29

]. Differences in Chao1, Ace, numbers of OTUs, and Shannon indices were

analyzed with the Mann–Whitney U test and the p-value was calculated, corrected for the

false discovery rate, on the Microbiome Analyst platform [

33

]. The principal coordinates



analysis (PCoA) was conducted based on the Bray–Curtis distance on the Microbiome

Analyst platform [

33

]. Analysis of non-parametric multivariate of variance (PERMANOVA)



was calculated using the Bray-Curtis distance metric (permutation = 999). The linear

discriminant analysis effect size (LEfSe) in the Microbiome Analyst platform was used

to identify genera that showed significant differences in relative abundance [

34

]. The



raw reads were deposited at NCBI (under BioProject accession ID: PRJNA699978, RUN:

SRR13696322-SRR13696353,

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/study/?acc=PRJNA6

99978


, (accessed on 12 February 2021)

2.6. Statistical Analyses

The gas production data (gas production, mL/g, dry matter basis) exported from the

automated recording system in Excel were fitted according to an exponential model as

described by France et al. [

35

].



GP

=

A



× [

1



e

−C × (time − Lag)

i

(1)


where GP (mL) is the gas production, A (mL) is the ideal maximum gas production, C (h

−1

)



is the gas production rate, Lag (mL) is the lag phase before gas production commences. The

nonlinear regression procedure in statistical analysis system (SAS) 9.2 (SAS Institute Inc.,

Cary, NC, USA) was used in this process. The time taken to reach half of the ideal maximum

gas production (HT, h), and average gas production rate when half of the ideal maximum

gas production produced (AGPR, mL/h) were calculated as shown below according to the

A, C, and Lag values obtained above [

36

]:

HT



=

log


 2

C





+

Lag


(2)

AGPR


=

A

×



C

2

× (



log

(

2



) +

C

×



Lag

)

(3)



The data, including starch digestibility, fermentation parameters, and gas production

kinetics parameters, were analyzed using the general linear model produce (GLM) of

SAS 9.2 to obtain the effects of feed type, AOAN, and feed type

×

AOAN. The DM, CP,



NDF, and ADF digestibility at 24 h, 30 h, and 48 h were analyzed using GLM produce as

described above to investigate the effects of feed type, AOAN, time, and AOAN

×

time.


All data are presented as least-squares means. All differences were declared significant at

p



0.05, and tendencies at 0.05

p



0.10.


To assess the correlation between the phenotypic variables and the relative abundance

of microbial genera, the Spearman correlation test was performed using SPSS 20.0 (IBM,

Armonk, NY, USA), and plotted using GraphPad Prism 7 (GraphPad Software, San Diego,

CA, USA). For each correlation, the correlation coefficient value ranged from

1 to +1


with larger absolute values indicating a stronger relationship and positive/negative values

indicating the direction of the association.




Animals 2021, 11, 1248

6 of 19




Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   29




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương