瘤胃(内消化代谢过程)
瘤胃内环境优化技术及其应用
瘤胃内环境优化技术及其应用摘要：瘤胃在反刍动物的在整个消化过程中起着非常重要的作用，瘤胃内环境的优劣是微生物生存与繁殖及营养物质吸收能否被很好地消化吸收的首要条件。
本文主要讨论了维持反刍动物瘤胃内环境（如瘤胃液PH 值，气体，微生物等方面）的重要性及其优化与调控技术，从而提高反刍动物的生产性能。
关键词：瘤胃；内环境；优化技术；应用瘤胃微生物生存与繁衍要求一个稳定的瘤胃内环境。
正常情况下，由于动物本身存在一套自我稳衡机制，反刍动物依靠它能不断实现瘤胃内环境的相对稳定。
这一自我稳衡机制主要包括唾液的分泌与反刍，瘤胃周期性收缩，内源营养物进入瘤胃，嗳气和有效的缓冲体系等。
如果瘤胃内环境的变动超过了动物自我稳衡控制能力的限度，就需要采取必要的人为调控措施；否则就会实现失控，导致瘤胃内环境紊乱，瘤胃功能下降等疾病[1] 。
因此，我们要采取相应手段来调节瘤胃内环境。
反刍动物瘤胃中生活着大量的微生物，可被看成一个供厌氧微生物繁殖的大发酵罐，饲料中的营养物质可以在瘤胃中经微生物降解为挥发性脂肪酸、肽类、氨基酸及氨等成分，并被微生物用来合成菌体蛋白及Ｂ族维生素等物质。
采用一定的手段对瘤胃内环境进行调控，可创造一个更加有利于瘤胃微生物生存和繁衍的稳定的条件。
如何维护良好且稳定的瘤胃环境，保持微生物的活性及其菌系的相对平衡，是反刍动物饲养过程中非常重要的环节。
1 瘤胃内环境的概述正常情况瘤胃内环境可看作是一个供厌氧微生物繁殖的发酵罐，具有微生物活动及繁殖的良好条件，主要包括以下几方面[2] ：1.1 瘤胃的营养供给与运动饲料进入瘤胃后，能供给微生物生长繁殖所需的营养物质；节律性瘤胃运动将内容物搅拌混合，并使未消化的食物残渣和微生物均匀地排入后段消化道。
1.2 瘤胃的渗透压，温度，PH 值瘤胃内容物的渗透压与血液相近，并维持相对恒定；瘤胃能维持适宜的温度，由于微生物的发酵活动，使瘤胃内的温度高达39 ～41℃；瘤胃理想的pH 值为6.4 ～6.8 ，呈中性至弱酸性，是瘤胃微生物存活的最佳条件，对纤维的降解和挥发性脂肪酸的形成有重要帮助，只有在此范围内，才能保证奶牛获得最高饲料采食量、最佳饲料消化率、正常的乳脂率和良好的健康状况[3] 。
反刍动物瘤胃微生物及其作用
学号：TS09028反刍动物瘤胃微生物及其作用（动物消化道微生物考试论文）耿文诚微生物是动物消化道内不可缺少的重要组成成分。
初生幼畜的消化道是无菌的，数小时后随着吮乳、采食等过程，在消化道内即出现了微生物，其中如大肠杆菌（Escherichia coli）便从此在动物肠道内与寄主共处终生。
1 反刍动物消化的主要特征反刍动物是哺乳动物中比较特别的一个类群，他们的日粮主要由植物材料组成。
反刍动物即使在不进食时也频繁地咀嚼，这一咀嚼活动称为“反刍”。
反刍是反刍动物从植物细胞壁（即纤维）中获得能量过程的一个步骤。
反刍减小了纤维颗粒的尺寸，暴露出糖以供微生物发酵；另外，唾液中缓冲物质（碳酸盐和磷酸盐）中和了微生物发酵产生的酸，以便维持一个有利于纤维降解和瘤胃微生物生长的中性偏酸的环境。
与单胃动物不同，反刍动物的胃由4部分组成，即网胃、瘤胃、瓣胃、真胃。
瘤胃是反刍动物特有的消化器官，它是反刍动物体内的饲料处理工厂，饲料中约有70～85%可消化物质和50%粗纤维在瘤胃内消化，因此，瘤胃（包括网胃）消化在反刍动物整个消化过程中占有特别重要的地位。
瘤胃和网胃是位于反刍动物消化道最前端的2个胃，网胃内含物几乎持续地与瘤胃内含物相混合（每分钟混合1次），这两个胃常又称为网-瘤胃，他们共同具有高密度的微生物群系（细菌、原生动物、真菌）。
瓣胃是个具有极大吸收能力的小器官，水和矿物质如钠和磷在瓣胃中吸收，经唾液重回到瘤胃中。
由于瘤胃和真胃的消化方式有极大的不同，瓣胃是一个连接瘤胃和真胃的过渡器官。
真胃相当于非反刍动物的胃，分泌强酸和许多消化酶。
非反刍动物摄取的食物首先在胃中被消化，但是进入反刍动物真胃中的食糜主要由未被发酵的饲料颗粒、一些微生物发酵终产物以及生长在瘤胃中的微生物有机体本身所构成。
反刍动物与非反刍动物另一个重要区别是反刍动物能大量利用纤维或半纤维并消化吸收，而非反刍动物在这方面的能力很有限（盲肠等器官可消化分解部分纤维）。
牦牛瘤胃代谢研究进展
收稿 日期 ：２ ０ — ８ ２ ０７ ０—８ 作 者 简介 ： 肖浩 （９ １ ） 男 ，畜牧 师 ，青 海 省 大通 种牛 场 。 １６一 ，
态 的恢复 牦 牛瘤 胃代 谢研究 的现状
牦 牛是我 国青藏高 原 的优势 畜种 ，是高 原藏族 同 胞不可替代的生活与生产资料。然而 由于社会和 自 然 的原 因 ，对 牦牛 营养 的研 究 工作起 步较 晚 ，迄 今为止 国内外 在此 方面 的研究 也主要 集 中在青 藏高 原周边 的 几个 国家 ，而且其 中大部 分科 研成 果 出 自于我 国的科
增 加 了饲料 中总能 的可利用 程度 ，提高 了饲料 中营养 物质 的消化率 。瘤 胃微生物 在发 酵碳水 化合 物时所 产
生 的 乙酸 、丙 酸 、丁酸等挥 发性脂 肪 酸是反 刍动物 主
其 中高寒 草地 面积 占各 种草 地类 型之首 ，可利 用 面积达 １ ５ ． ９亿 公 顷 。牦 牛是 高寒 草地 的主要 放 牧 家 ０
用 瘤 胃对牧草 消化 代谢 的调控 功能 ，可 以在枯草期 对
牦牛进行合理的补饲 ， 从而提高牦牛对枯草期低质牧
草 的利用 率 ，同时 也可 以缓 解草 场压 力有利 于草 场生
非反刍动物消化代谢特点不同的根本原因。 瘤 胃作 为反 刍动物 消化粗 饲料 的主要 场所 ，瘤 胃 微生物 每天 消化 的碳水化 合物 占采食 粗纤维 和无 氮浸 出物 的 ７ ％ ０ ，占总采食 量 的 ５ ％一 ５ ０ ９％ ０ ５ ％。反 刍 动 物通过瘤 胃发酵借助瘤 胃微生物产生的 ｐ 糖苷酶来 一 消化宿 主不能 消化 的纤 维 素 、半纤 维素 等物质 ，显 著
反刍动物瘤胃内糖类、蛋白质及脂肪的消化代谢
甲烷 和二 氧 化碳 。其 他糖 类 通 过不 同细 菌 和 纤 毛 虫
的发酵 ， 最终产物也大都是挥发性脂肪酸 、 甲烷和二 氧 化 碳 。挥 发 性脂 肪 酸 主要 是 乙酸 、 丙酸 、 丁酸 、 戊 酸 。此外 ， 还 有少 量 的支链 脂肪 酸 ， 如 异 丁酸 、 异戊 酸
等 。 瘤 胃挥 发 性 脂肪 酸是 反 刍 动 物最 主要 的能 量 来 源， 以牛 为 例 ， 一 昼 夜瘤 胃所 产 生 挥 发性 脂 肪 酸 可 提 供 ２ ５ １ ２ １ ～ ５ ０ ２ ４ ２千 焦 的能 量 ， 占机 体 所 需 能 量 的 ６ ０ ％ ７ ０ ％。 在一 定 日粮条 件下 ， 每 种 酸都 与 总酸成 一
糖， 然 后 经乳 酸 和 丙 酮酸 阶 段 而生 成挥 发性 脂 肪 酸 、
的利 用 率 具有 重 要 意 义 ，尤 其 在低 蛋 白 日粮 的条 件
下， 反刍动物依靠尿素再循环可以节约氮的消耗 ， 保 证 瘤 胃内氮 的浓 度 ，利 于瘤 胃微 生 物 菌体 蛋 白 的合
成， 同时 使 尿 中尿素 的排 出量 降到最 低水 平 。 在 畜牧 生 产 中 ，尿 素可 用来 代 替 日粮 中约 ３ ０ ％ 的蛋 白质 。尿 素在 瘤 胃内脲 酶作用 下 迅速 分解 ， 产生
大体为 ７ ０： ２ ０－１ ０ ，但往 往 随饲 料种 类 不 同而发 生 较 大 变化 。瘤 胃微 生物 在发 酵糖 类 的 同时 ， 还能够 把
分解 出来的单糖和双糖转化 成 自身的糖原 ，储存于 细胞 内 ， 当他 们 随食 糜 进入 皱 胃和小 肠 后 ， 微 生 物 糖
原可 以被 动 物所 消 化利 用 ，成 为反 刍 动 物 机体 的葡 萄糖 来 源 之 一 。泌 乳 牛吸 收人 血 的葡 萄糖 约 有 ６ ０ ％
瘤胃(内消化代谢过程)
（1）糖类的分解和利用：反刍动物饲料内的糖类物质均能被微生物发酵，其中可溶性糖类的发酵速度最快，淀粉次之，纤维素和半纤维素最慢。
反刍动物饲料中的糖类物质主要是纤维素，其中40％—45％在瘤胃内被细菌和纤毛虫分解，其他糖类由不同细菌和纤毛虫发酵。
发酵的终产物主要是挥发性脂肪酸（VFA）、CO2和甲烷（CH4）。
VFA主要是乙酸、丙酸、丁酸，可以经动物瘤胃壁吸收进入血液，被机体利用，其中乙酸和丁酸是泌乳期反刍动物合成乳脂的主要原料。
瘤胃微生物在发酵糖类的同时，还能把分解产生的单糖和双糖转化成糖原，储存于细胞内。
微生物随食糜进入皱胃和小肠后能被消化，糖原可被宿主吸收利用，是反刍动物机体葡萄糖的来源之一。
（2）蛋白质的分解和合成：反刍动物能利用饲料中的蛋白氮和非蛋白氮，合成微生物自身的蛋白质，供宿主利用。
饲料蛋白进入瘤胃后50％—70％被微生物的蛋白酶分解为多肽和蛋白酶。
氨基酸经脱氨基酶的进一步分解，生成有机酸、氨和CO2。
微生物也可以直接利用氨基酸和多肽合成蛋白质，储存于微生物内，所以瘤胃中游离氨基酸很少。
瘤胃内的微生物还能分解饲料中的非蛋白含氮化合物，如尿素、铵盐、酰胺等，产生氨和CO2。
一部分氨作为氮源，可被微生物利用，用来合成菌体蛋白，储存在微生物体内；一部分可被瘤胃壁吸收进入血液，经门静脉运输到肝，经鸟氨酸循环生成尿素。
一部分尿素分泌到唾液中，进入瘤胃后被细菌分泌的脲酶分解为CO2和氨。
氨被瘤胃壁吸收后，可重新合成尿素，这一过程称尿素再循环。
糖类的分解产物和挥发性脂肪酸可为蛋白质的合成提供碳源，并可提供能量。
因此饲料中必须有足够的糖类物质，如给骆驼投喂几乎不含蛋白质的饲料时，其代谢产生的尿素并没有从尿中排除，而是在瘤胃用于蛋白质的合成。
微生物随食糜进入皱胃后，微生物蛋白可被宿主利用。
在畜牧生产过程中，常用尿素替代日粮中约30％的蛋白质，尿素在瘤胃内脲酶的作用下迅速分解，产生氨的速度为微生物利用速度的4倍。
执业兽医资格考试生理学第六单元 消化与吸收 【digestion and absorption】
消化与吸收
3.瘤胃内消化代谢过程
（1）糖 类 （2）蛋白质 （3）脂 肪 （4）维生素合成 （5）前胃的吸收
消化与吸收
纤维素 纤维素分解酶 纤维二糖
（1）糖 类：
VFA提供反刍动物机体所需
葡萄糖 丙酮酸、乳酸
能量的60-70%，葡萄糖主要用于
泌乳、妊娠和肥育等过程。
反刍动物体内糖的主要来源：
挥发性脂肪酸（VFA， 乙、丙、丁酸，比例 丙酸和生糖氨基酸的糖异生。 70:20:10，随日粮而变 化）+CH4+CO2 瘤胃微生物自身的糖原。
第六单元 消化与吸收 （Digestion and Absorption）
一、口腔消化 二、胃的消化 三、小肠的消化和吸收 四、胃肠功能的调节
消化与吸收
概 念
种类
消化(digestion): 食物在消化道内被分解为可吸收的小分子
物质的过程。
吸收(absorption): 食物经消化后，通过消化道粘膜进入血液
黏蛋白
分泌： 糖蛋白
表面上皮细胞（不溶性黏液） 黏液细胞（可溶性黏液）
特性： 粘滞性高，能形成凝胶层（500µ m） 作用： 1、润湿食物，保护胃粘膜免受机械损伤;
2、与碳酸氢盐形成“黏液-碳酸氢盐屏障” 中和胃酸和防御胃蛋白酶对黏膜的消化作用。
内因子：
分泌：由壁细胞分泌。 特性：分子量约6万的糖蛋白。 作用： 与食糜中的维生素B12结合而促进B12 的吸收。（与红细胞生成有关）
胃期（gastric phase） 酸度高,含酶少。 肠期（intestinal phase ） 分泌量少。
消化与吸收
复胃消化
复胃消化（digestion in complex stomach）是反刍动物
动物解剖生理试题一 2
动物解剖生理试题一一、名词解释（每小题3分，共15分）1、胸廓2、骨盆腔3、鼻旁窦4、消化5、副性腺二、选择题（每小题1分，共20分）1、在面骨中，具有面结节和眶下孔的骨是（）A、上颌骨B、颧骨C、泪骨D、鼻骨2、猪的胸椎一般有（）块A、12B、14-15C、13D、183、反刍动物排出气体最主要的形式是（）A、肺B、胃肠道末端C、嗳气D、口腔4、不属于皮肤衍生物的是（）A、乳腺B、角C、皮脂腺D、皮下组织5、牛的肝脏位于（）A、左季肋部B、右季肋部C、剑状软骨部D、右髂部6、动物固有鼻腔中的四个鼻道中，哪种与鼻旁窦相通（）A、中鼻道B、下鼻道C、上鼻道D、总鼻道7、构成喉腔的四种软骨中哪种是成对的（）A、甲状软骨B、会厌软骨C、勺状软骨D、环状软骨8、具有肠绒毛和微绒毛的是（）A、结肠B、直肠C、盲肠D、小肠9、反刍动物进行化学性消化的主要器官是（）A、瘤胃B、瓣胃C、皱胃D、网胃10、下列肌沟中，位于臂头肌和胸头肌之间的是（）。
Ａ、颈静脉沟Ｂ、髂肋肌沟Ｃ、前臂正中沟Ｄ、股二头肌沟11、单室胃动物的胃液中分泌盐酸的是（）A、颈黏液细胞B、壁细胞C 主细胞、D、嗜银细胞12、直接与( )相连的肋骨,称为真肋A、髋骨B、肩胛骨C、枕骨D、胸骨13、具有舌圆枕、没有上切齿的是（）A、猪B、马C、羊D、牛14、牛、羊和猪的肺分叶，右肺比左肺多的是（）A、副叶B、心叶C、隔叶D、尖叶15、吸收营养物质的主要部位是（）A、瘤胃B、小肠C、大肠D、皱胃16、下列对胆汁的描述，错误的是（）A、由肝细胞分泌B、含有胆色素C、含有消化酶D、含有胆盐17、正常情况下猪、牛、羊等动物胸膜腔内压力_________大气压。
A、小于B、等于C、大于D、以上都不对18、家畜精子成熟的部位是: ( )A、支持细胞B、附睾C、直细精管D、曲细精管19、下列肌肉中属于跗关节的主要伸肌是（）。
Ａ、阔筋膜张肌Ｂ、股四头肌Ｃ、腓肠肌Ｄ、腘肌20、肾单位包括肾小体和（）。
动物解剖生理试题.docx
动物解剖生理试题一一、名词解释（每小题 3 分，共 15 分）1、胸廓2、骨盆腔3、鼻旁窦4、消化5、副性腺二、选择题（每小题1 分，共 20 分）1、在面骨中，具有面结节和眶下孔的骨是（ ）A 、上颌骨B 、颧骨C 、泪骨D 、鼻骨 2、猪的胸椎一般有（ ）块A 、12B 、 14-15C 、 133、反刍动物排出气体最主要的形式是（ A 、肺 B 、胃肠道末端 C 、嗳气 D 、口腔4、不属于皮肤衍生物的是 （ ）A 、乳腺B 、角C 、皮脂腺D 、皮下组织5、牛的肝脏位于（）A 、左季肋部B 、右季肋部C 、剑状软骨部D 、右髂部 6、动物固有鼻腔中的四个鼻道中，哪种与鼻旁窦相通（ ）A 、中鼻道B 、下鼻道C 、上鼻道D 、总鼻道 7、构成喉腔的四种软骨中哪种是成对的 （ ）A 、甲状软骨B 、会厌软骨C 、勺状软骨D 、环状软骨 8、具有肠绒毛和微绒毛的是（）A 、结肠B 、直肠C 、盲肠D 、小肠 9、反刍动物进行化学性消化的主要器官是（ ）A 、瘤胃B 、瓣胃C 、皱胃D 、网胃10、下列肌沟中，位于臂头肌和胸头肌之间的是（ ）。
Ａ、颈静脉沟 Ｂ、髂肋肌沟 Ｃ、前臂正中沟 Ｄ、股二头肌沟11、单室胃动物的胃液中分泌盐酸的是（ ）A 、颈黏液细胞B 、壁细胞C 主细胞、D 、嗜银细胞12、直接与 ()相连的肋骨 ,称为真肋A 、髋骨B 、肩胛骨C 、枕骨D 、胸骨 13、具有舌圆枕、没有上切齿的是（ ）A 、猪B 、马C 、羊D 、牛14、牛、羊和猪的肺分叶，右肺比左肺多的是（ ）A 、副叶B 、心叶C 、隔叶D 、尖叶 15、吸收营养物质的主要部位是（ ）A 、瘤胃B 、小肠C 、大肠D 、皱胃16、下列对胆汁的描述，错误的是（ ）A 、由肝细胞分泌B 、含有胆色素C 、含有消化酶D 、含有胆盐 17、正常情况下猪、牛、羊等动物胸膜腔内压力 _________大气压。
A 、小于B 、等于C 、大于D 、以上都不对 18、家畜精子成熟的部位是: ()A 、支持细胞B 、附睾C 、直细精管D 、曲细精管D 、 18）19、下列肌肉中属于跗关节的主要伸肌是（）。
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饲料进入瘤胃后，在微生物作用下，发生一系列复杂的消化和代谢过程，产生挥发性脂肪酸（VFA），饲料的分解产物可用来合成微生物蛋白、糖原和纤维素等，供机体利用。
（1）糖类的分解和利用：反刍动物饲料内的糖类物质均能被微生物发酵，其中可溶性糖类的发酵速度最快，淀粉次之，纤维素和半纤维素最慢。
反刍动物饲料中的糖类物质主要是纤维素，其中40％—45％在瘤胃内被细菌和纤毛虫分解，其他糖类由不同细菌和纤毛虫发酵。
发酵的终产物主要是挥发性脂肪酸（VFA）、CO2和甲烷（CH4）。
VFA主要是乙酸、丙酸、丁酸，可以经动物瘤胃壁吸收进入血液，被机体利用，其中乙酸和丁酸是泌乳期反刍动物合成乳脂的主要原料。
瘤胃微生物在发酵糖类的同时，还能把分解产生的单糖和双糖转化成糖原，储存于细胞内。
微生物随食糜进入皱胃和小肠后能被消化，糖原可被宿主吸收利用，是反刍动物机体葡萄糖的来源之一。
（2）蛋白质的分解和合成：反刍动物能利用饲料中的蛋白氮和非蛋白氮，合成微生物自身的蛋白质，供宿主利用。
饲料蛋白进入瘤胃后50％—70％被微生物的蛋白酶分解为多肽和蛋白酶。
氨基酸经脱氨基酶的进一步分解，生成有机酸、氨和CO2。
微生物也可以直接利用氨基酸和多肽合成蛋白质，储存于微生物内，所以瘤胃中游离氨基酸很少。
瘤胃内的微生物还能分解饲料中的非蛋白含氮化合物，如尿素、铵盐、酰胺等，产生氨和CO2。
一部分氨作为氮源，可被微生物利用，用来合成菌体蛋白，储存在微生物体内；一部分可被瘤胃壁吸收进入血液，经门静脉运输到肝，经鸟氨酸循环生成尿素。
一部分尿素分泌到唾液中，进入瘤胃后被细菌分泌的脲酶分解为CO2和氨。
氨被瘤胃壁吸收后，可重新合成尿素，这一过程称尿素再循环。
糖类的分解产物和挥发性脂肪酸可为蛋白质的合成提供碳源，并可提供能量。
因此饲料中必须有足够的糖类物质，如给骆驼投喂几乎不含蛋白质的饲料时，其代谢产生的尿素并没有从尿中排除，而是在瘤胃用于蛋白质的合成。
微生物随食糜进入皱胃后，微生物蛋白可被宿主利用。
在畜牧生产过程中，常用尿素替代日粮中约30％的蛋白质，尿素在瘤胃内脲酶的作用下迅速分解，产生氨的速度为微生物利用速度的4倍。
为了有效利用尿素，必须降低尿素在瘤胃的分解速度，这样不仅可提高尿素的利用率，而且可以避免氨中毒的发生。
（3）维生素的合成：瘤胃中的微生物能够合成B族维生素和维生素K。
因此，成年反刍动物的饲料中即使缺少这类维生素，也不会发生上述维生素的缺乏症。
如果饲料中缺乏钴，瘤胃的微生物就不能合成足够的维生素B12，也可能发生维生素B12的缺乏症。
幼龄反刍动物因其瘤胃发育不完善，微生物区系尚未完全建立，有可能患维生素缺乏症。
（4）脂肪的分解与合成：瘤胃中的微生物能够水解饲料中的脂肪，生成甘油和脂肪酸，其中甘油发酵生成丙酸，少量被转化为琥珀酸和乳酸；不饱和脂肪酸在体内可转化为饱和脂肪酸。
因此，反刍动物的体脂中饱和脂肪酸的含量比单胃动物高。
细菌能够合成少量奇数碳的脂肪酸、支链脂肪酸以及脂肪酸的各种反式异构体。
饲料中脂肪水平能够影响脂肪酸的合成。
瘤胃微生物内的脂肪酸主要以膜磷脂或游离脂肪酸的形式存在。
（5）气体的生成：瘤胃微生物发酵过程中。
能产生大量气体。
牛一昼夜可产生600-1300L 气体，主要是CO2和CH4，还有少量的N2、O2和H2S。
气体的组成随饲料种类和饲喂时间不同而有较大差异。
犊牛出生后的几个月，瘤胃中的气体以CH4为主，随着日粮中纤维素的含量增加。
CO2的含量逐渐增加，6月龄达到成年牛的水平。
正常情况下瘤胃中CO2含量比CH4多，但饥饿和气胀时，CH4的含量明显超过CO2。
CO2主要由糖发酵和氨基酸脱羧产生，小部分由唾液内的HCO3-转化产生。
CH4是瘤胃内
发酵的主要终产物之一，由CO2还原或有甲酸分解产生。
瘤胃中约1/4的气体通过瘤胃壁吸收进入血液，经肺排除；小部分被微生物利用和随食物残渣经肠胃排除；大部分靠嗳气排除。