瘤胃微生物体外发酵过程与注意事项
奶牛瘤胃生理及其发酵条件的调控
奶牛瘤胃生理及其发酵条件的调控关键词：奶牛瘤胃生理发酵调控1 前言在反刍动物的四个胃中，瘤胃是靠近食道的第一个胃，容积约有70—120公升。
瘤胃可以看作是一个供厌气性微生物繁殖的连续接种的活性发酵罐，从某种意义上来说，人们养牛实际是在养瘤胃内的微生物。
在瘤胃中居留、繁殖、生长着亿万个微生物（主要为细菌和纤毛虫）。
它们产生各种物质，将进食的物质进行发酵，微生物发酵的最终产物为挥发性脂肪酸、维生素B、K和微生物菌体蛋白。
了解瘤胃的消化生理和生化反应，掌握瘤胃发酵的过程及条件，能通过饲料配方及饲养措施对其进行调控，稳定较好的发酵条件，使奶牛的健康、生产水平和饲料效益会有很大的提高。
2 瘤胃消化生理瘤胃微生物包括细菌、纤毛虫和真菌。
每毫升瘤胃液中有160—400亿个细菌和20万个纤毛虫，它们相互协作饲料中可消化物质。
碳水化合物在瘤胃内的产物为乙酸、丙酸和丁酸等恽发性脂肪酸。
非结构性碳水化合物在细菌和真菌作用下，降解较快，产物中丙酸比例较高。
而结构性碳水化合物（主指粗纤维）降解较慢，以细菌和真菌消化为主。
细菌和真菌伏贴在纤维表面上，对粗纤维进行消化并逐渐地深化，纤毛虫对粗纤维的结构进行物理性破坏，更有利于细菌和真菌的伏贴，产物中乙酸比例高。
消化非结构性碳水化合物的细菌对PH的敏感度比纤维细菌低，PH5.5时仍不受影响，但是如果发酵过快（饲料颗粒较细），PH过低，那些能将中间产物乳酸转化生成丙酸的细菌被抑制，造成乳酸过量，出现“酸中毒”。
产生的丙酸在体内转化为葡萄糖，乙酸和丁酸被用于合成脂肪。
因此乙酸比例提高，奶脂率提高，而丙酸比例提高时，奶脂含量降低。
饲料中的蛋白质在瘤胃中微生物作用下，被降解为肽，最后产物是氨和有机酸。
细菌可利用氨作为N源来合成微生物菌体蛋白，但这个合成过程必须有能量和氨协调地供应，效率才高。
如果氨释放过快，能量不足，会造成大量氨从瘤胃中吸收入血液，最后经肝脏处理产生尿素由尿中排出，造成N源的浪费，甚至会造成氨中毒，因此须对蛋白质进行过瘤胃保护。
瘤胃发酵试验方法
瘤胃体外发酵方法绞股蓝皂甙对山羊瘤胃菌群及微生物发酵特性和甲烷产量的影响_王新峰1.2瘤胃液的采集和培养基制备瘤胃液来自4头装有永久性瘤胃屡管的波尔山羊与本地山羊的杂交成年公山羊,日粮以羊草为主,每日补饲1509精料(精料组成,玉米:豆粕=2:1),自由饮用清洁水。
于晨饲前采集瘤胃液,用4层纱布过滤,与培养基按1:2混合,在39℃培养箱中培养30分钟,并充分通入CO2,进行厌氧分装,每瓶60mL。
每升培养基中含有15.71mg CaCl2·2H2O,11.90mg MnCl2·4H2O, 1.19mg CoCl2·6H2O, 9.52mg Fe Cl3·6H2O, 0.143g MgSO4·7H2O, 76.2mgNaOH, 0.95gNH4HCO3, 8.33g NaHCO3, l.36g Na2HPO4, 1.48g KH2PO4, 2.98g Na2S·9H2O和0.298g盐酸半肌胺(Menke等,1979)1.3试验设计试验根据绞股蓝皂试添加量(0、5、10、20和40 mL /60mL)分为5组,对照组不加皂试,实验组分别加入5,10,20和40mg皂试。
取60mL瘤胃液与培养基混合液(瘤胃液:培养基二1:2)分装于160mL的发酵瓶中,每瓶含0.69底物"底物由精料和粗饲料组成(3:7),精料为玉米和豆粕,分别为0.126和0.054g,粗饲料为0.42g羊草草粉(过1mm筛)。
发酵瓶封盖!气压平衡后置于39℃培养箱中培养,并定时摇匀,培养24h。
第二次发酵培养120h,分别在0,1,2,4,6,8,12,24, 48,72,96,120h, 计算出累积产气量;测定120h后干物质消失率。
1.4指标测定1.4.1产气量的测定根据Theodorou等(1994)的方法,使用气压转换器(IGER,UK)定时测定厌氧瘤胃微生物发酵产气量。
瘤胃微生物类群的多样性及其综合发酵的研究进展
ｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ） 在瘤胃中常被检测到。如降解淀粉为主的 Ｒ． ｂｒｏｍｉｉ（ Ｋｒａｕｓｅ 等， １９９９） ； 降解纤维为主的 Ｒ． ｆｌａｖｅ－ ｆａｃｉｅｎｓ 在孙 云章 （ ２００５） 的 研 究 中 占 测 序 克 隆 子 中 比 例 为 ２．０８％； 在 Ｋｒａｕｓｅ 等 （ １９９９） 报 道 中 占 有 ２．２％的 比例， 是以粗饲为主的反刍动物瘤胃中的常在菌类。
狭义遗传多样性是指种内基因的变化， 包括种内 Ｓｕｎｄｓｅｔ 等 （ ２００７） 对 ｒｅｉｎｄｅｅｒ 瘤 胃 微 生 物 １６Ｓ ｒＲＮＡ
ｇｅｎｅ 的测序结果表明 Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ 的比例为
王梦芝 ， 扬 州 大 学 动 物 科 学 与 技 术 学 院 ， 博 士 ， ２２５００９， 江 苏省扬州市文汇路东路 １２ 号。
用于构建系统树的 １６Ｓ ｒＤＮＡ 序列 ６ ２０５ 个， 而随着 ｃｌｕｓｔｅｒｓ） （ Ｐｒｙｄｅ 等， ２００２） 。
研究的不断深入，还有新发现的序列不断上传，丰富瘤
瘤胃中除有种类繁多的革兰氏阳性菌外尚存在一
胃微生物的基因库，足以说明其遗传多样性的丰富。 定比例的同样种类繁多的革兰氏阴性菌（ 安登第，２００３） 。
和基因表达具有很大的差异。目前，据 １６Ｓ ｒＤＮＡ 序列 维二糖、蔗糖、淀粉和糖原等几种 ＣＨＯ， 主要产生或只 同源分析建立的核糖体小亚基 １６Ｓ ｒＤＮＡ 和 １８Ｓ ｒＤＮＡ 产生丁酸， 其 ＤＮＡ 的 Ｇ＋Ｃ 摩尔百分比是 ４２．３％。据
奶牛瘤胃发酵及调控
食 物 。 对地不 与人类 竞争食 物 。奶 牛瘤 胃中栖居 着 相
大 量 的 微生 物 ， 料 中 的 营 养 成 分 在 瘤 胃 中 可 被 微 生 饲
中营养物 质 的利 用率或 提 高生奶 质量 ， 奶 牛发酵有 使 利 方 面达 到最 佳 ， 发酵 损失 降 到最 小 ， 内外 动 物 营 国
养 学 家 、 物 化 学 家 和 微 生 物 学 家 对 瘤 胃发 酵 进 行 了 生
果 是脂 类 的质 和量 发生 明显变 化 ： 大部 分不饱 和脂 ①
肪 酸 经 微 生 物 作 用 变 成 饱 和 脂 肪 酸 。 必 需 脂 肪 酸 减 少 。瘤 胃是 一 个 高 度 还 原 的 环 境 ， 物 氢 化 是 瘤 胃 脂 生 肪 消 化 的 一 个 重 要 过 程 。 粮 中 ９ ％以上 的 含 多 个 双 饲 ０ 键 的 不 饱 和 脂 肪 酸 被 氢 化 ， 化 作 用 必 须 在 脂 类 水 解 氢
２ 瘤 胃发 酵 调 控 方 法
２１ 通 过 饲 喂方 式 来 调 控 瘤 胃 发 酵 ． ２１ 增 加 饲 喂 次 数 ．． １ 维 持 瘤 胃 内 稳 定 而 又 有 规 律 的 发 酵 是 提 高 养 分
碳 水化 合物 在瘤 胃内 的降解 产物为 乙酸 、 酸 和 丙
丁酸等挥 发性 脂 肪酸 （ Ｆ 。淀粉 、 类等 非结 构性 利 用效 率 ， 别是提 高微 生物 菌体 蛋 白（ Ｃ ） 成 的 Ｖ Ａ） 糖 特 Ｍ Ｐ合 碳 水化 合物 在 细菌 和真 菌作 用 下 ， 降解 较 快 ， 产物 中 关 键 ， 喂次 数影 响采食 和瘤 胃内乳 酸浓度 。每 天饲 饲 丙酸 比例较 高。 而结构 性碳水 化合物 （ 主要指粗 纤维 ） 降解 较慢 ， 以细 菌和真 菌消化 为 主。细菌 和真 菌伏贴
瘤胃(内消化代谢过程)
-----WORD格式--可编辑--专业资料-----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。
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。
体外法研究酵母发酵饲料对瘤胃发酵参数及瘤胃细菌数量的影响
浓度 （ ｐ ＜ ０ ． ０ ５ ）和 菌 体 蛋 白 （ Ｂ Ｃ Ｐ） 浓 度 （ Ｐ ＜ ０ ． ０ ５ ） ； 试 验 组 乙 酸 、 丁 酸 及 总挥 发 性 脂 肪 酸 （ Ｔ Ｖ Ｆ Ａ）含 量 显 著 高于对照组 （ Ｐ ＜ ０ ． ０ ５ ）；添加酵母发 酵饲料 对 ｐ Ｈ 无显著性 影响 （ Ｐ ＞ Ｏ ． ０ ５ ）。
２ ０ １ ７ 单 第５ ３ 卷 笫１ ２ 期
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 科学技术
体外法研究酵母发酵饲料对瘤胃发酵参数及 瘤 胃细菌数量的影响
张 棋 炜 ｒ ， 张 政 ，杨 晶 晶 ， 高 民 ，胡 红 莲 。 ， 刘 大程 ‘
目前 ，对 酵 母 发 酵 饲料 的 研 究 主 要 集 中在 发 酵
ｌ 材 料 与 方法
Ｉ ． １酵母发酵饲料的制备 酿酒酵母菌 （ Ｓ ａ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ｏ ｍ ｙ ｃ ｅ ｓ
Ｃ ｅ ｒ ｅ ｖ ｉ ｓ ｉ ａ ｅ ，Ｓ Ｃ）２ 株 ，编 号 为 Ｘ Ｒ ４ 和 Ｂ Ｃ；枯 草 芽
结果 表 明：酵母发 酵饲 料 能够显 著提 高瘤 胃细 菌总数 （ Ｐ ＜ Ｏ ． ０ ５ ），促 进溶 纤维 丁酸弧 菌 、埃 氏 巨型球 菌、黄
色瘤 胃球 菌、白 色瘤 胃球 菌和 琥珀 酸丝状 杆 菌的 生长繁 殖 （ Ｐ ＜ Ｏ ． ０ ５ ） ，显 著 降低 牛链 球 菌数量 （ Ｐ ＜ ０ ． ０ ５ ）：
生物对瘤 胃健康 和饲料 的消化吸收起 到了至关重要
牛的饲养中的瘤胃功能调节
牛的饲养中的瘤胃功能调节瘤胃是牛类动物消化系统中的关键器官，对牛的饲养和生长具有重要作用。
瘤胃功能的调节对于牛的健康和生产性能非常重要。
本文将围绕牛的饲养中的瘤胃功能调节展开详细探讨，包括瘤胃功能的作用、调节方法以及注意事项等内容。
1. 瘤胃功能的作用瘤胃是牛类动物消化系统中的第一化验室，主要包括瘤胃皱胃、网胃和omasum三部分。
瘤胃通过微生物的发酵作用，将纤维素等难以消化的植物纤维分解为易于吸收的有机物质，提供给牛类动物。
瘤胃还可以调节食物在胃肠道中的通过速度，保证养分的充分吸收。
因此，合理调节瘤胃功能对于牛的生长发育和生产性能至关重要。
2. 瘤胃功能调节方法（1）饲料管理：饲料是影响瘤胃功能的重要因素之一。
合理搭配饲料种类和比例，确保饲料中的粗蛋白、粗纤维和能量等养分均衡，有利于瘤胃微生物的发酵作用。
（2）水的供给：水是牛类动物消化系统中的重要组成部分，保证水的充分供给有利于瘤胃功能的正常发挥。
饮水不足会导致瘤胃粘膜干燥，影响微生物的生长和发酵。
（3）定时定量饲喂：定时定量饲喂有助于稳定瘤胃内的微生物群落，增强瘤胃功能。
避免过度饲喂或者间断饲喂，避免对瘤胃功能造成负面影响。
（4）添加益生菌：益生菌是对抗有害微生物、促进瘤胃微生物平衡的重要营养素。
适当添加益生菌可以促进瘤胃内的有益菌群生长，帮助牛类动物更好地进行食物消化。
3. 瘤胃功能调节注意事项（1）避免过度灌食：过量饲喂会导致瘤胃内pH值降低，影响瘤胃微生物的平衡，严重时可引发瘤胃溃疡等疾病。
（2）注意饲料质量：优质的饲料是保证瘤胃功能正常的基础，避免饲料变质或者含有过多的有毒物质。
（3）定期检查：定期检查牛的瘤胃健康状况，如瘤胃酸度、微生物种群等，及时调整饲料搭配和管理方法，保证瘤胃功能的正常发挥。
总结：牛的饲养中瘤胃功能的调节是关乎牛类动物生长和生产性能的重要环节。
通过合理的饲料管理、水的供给、益生菌的添加等手段，可以有效调节瘤胃功能，提高牛的健康水平和生产效益。
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瘤胃微生物体外发酵过程与注意事项
瘤胃微生物体外发酵过程通常由以下步骤组成：
1. 选择合适的培养基：瘤胃微生物在体外培养需要合适的培养基来提供必要的营养物质和生长因子。
常用的培养基包括Ruminal Fluid Medium和Grain Medium等。
2. 收集瘤胃液：可以通过手术方式或经皮逆行注射等方法收集健康反刍动物的瘤胃液作为发酵的种子物质。
收集过程中需要注意避免污染，确保瘤胃液的质量。
3. 调整酸碱度和温度：瘤胃微生物主要在弱酸性条件下进行发酵，一般采用pH 6.5-7.0的培养条件。
此外，适宜的温度也是促进微生物生长和发酵的关键因素。
4. 添加底物和营养物质：添加适量的底物（如纤维素、淀粉、蛋白质等）和营养物质（如维生素、无机盐等）是瘤胃微生物体外发酵的必要步骤。
不同的瘤胃微生物有不同的营养要求，因此需要根据具体情况进行配方。
5. 保持氧气供应：瘤胃微生物主要是厌氧生物，因此在培养过程中需要注意排除氧气的影响。
可以通过使用密闭容器或添加还原剂等方法来维持适宜的厌氧条件。
6. 监测发酵过程：通过定期取样分析微生物数目、发酵产物和代谢产物的变化等指标，来监测瘤胃微生物体外发酵的进展和效果。
在进行瘤胃微生物体外发酵时，需要注意以下事项：
1. 严格控制实验条件：如pH、温度、厌氧条件等，确保实验
结果的准确性和可重复性。
2. 避免污染：在采集瘤胃液和进行发酵过程时，要避免外界杂质的污染，以避免对实验结果的影响。
3. 合理选择培养基和底物：根据瘤胃微生物的特点和需求，选择合适的培养基和底物，以提供必要的营养和生长因子。
4. 注意安全问题：一些瘤胃微生物可能产生有害物质或是具有致病性，因此在操作过程中需要注意个人安全保护，如戴手套、口罩等。
总之，瘤胃微生物体外发酵是一项复杂的实验操作，需要严格控制实验条件，避免污染，并注意安全问题，以确保实验的成功实施和准确性。