瘤胃细菌_原虫和真菌降解植物细胞壁的相对贡献及其互作_高巍
瘤胃微生物多样性与定量
瘤胃微生物多样性与定量马涛;刁其玉【摘要】Ruminants are able to utilize fibrous feed as a source of energy and nutrients due to the ruminal mi-crobes, composed mainly of bacteria, fungi, and ciliate protozoa. Ruminal microbes play different roles in feed digestion and act synergistically to ferment dietary carbohydrates and proteins. This review reported the latest methods for assessment of ruminal microbial diversity, particularly molecular techniques, which allows people to gain new insights into rumen functions.%反刍动物由于瘤胃微生物的存在能够分解并利用饲料中的纤维素来提供能量和蛋白质. 瘤胃微生物主要包括细菌、真菌和原虫,三者在消化饲料过程中分工明确,共同实现碳水化合物和蛋白质的分解. 本文综述了定量瘤胃微生物群落多样性的新方法,尤其是分子生物学的应用,进一步提高人们对于瘤胃功能的认识水平.【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2015(027)012【总页数】6页(P3649-3654)【关键词】瘤胃微生物;细菌;古细菌;厌氧真菌;原虫【作者】马涛;刁其玉【作者单位】中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】S823;S826瘤胃具有复杂的微生物区系，主要包括细菌、原虫和真菌这3大类，由于微生物的功能使得反刍动物能够利用饲料中的营养成分生成挥发性脂肪酸以及微生物蛋白质[1]，因此瘤胃微生物的研究是反刍动物营养领域一个永恒的课题，直到20世纪80年代16S rRNA基因序列分析技术出现之前，研究人员广泛应用培养基的方法对微生物进行研究，涉及到分离、计数以及功能鉴定等技术步骤，应用该方法目前已经完成了200多种细菌和100多种原虫及真菌的鉴定。
（精选）近10年瘤胃微生物分离培养研究进展
China）
【Abstract】 The research of rumen microbiology is the key of ruminant nutrition． A large number of microorganisms par-
ticipating in nutritional metabolism have been isolated from rumen since the middle of 20th century． Nowadays，although it is
more and more popular to use molecular biological methods in the study of rumen microorganisms，traditional methods still play
瘤胃微生物类群的多样性及其综合发酵的研究进展
相 似 率 而 为 同 种 。说 明其 种 内 的遗 传 变 异 度 之 大 、 遗 传多样性 之丰 。
１１ 瘤 胃细 菌 ．
在 ６ Ａ Ｄ 能消化纤维素类 物质，所依 赖 的是 与之共 生 的瘤 胃微 定 为 同一 种 ， 耗 牛 和 晋 南 黄 牛 瘤 胃微 生 物 １Ｓｒ Ｎ
瘤 胃是 微 生 物 生 存 和 繁 衍 的 乐 园 ， 括 瘤 胃细 菌 、 包 原 虫 、 菌 以及 古 甲烷 菌 等 。其 生 物 量 巨 大， 充 分 繁 真 在 殖 时 约 占瘤 胃液 的 １％ 。 胃微 生 物 的 物 种 极 为 多 样， ０ 瘤 每 毫 升 瘤 胃 内容 物 中有 不 同 种 类 细 菌 １１ １ｌ个 、 ０ ０１ 原 ０ 虫 １ １ 、 氧 真 菌 ｆ 离 饱 子 数 为 １ １ ｓ 括 ６ ０～ ０ 个 厌 游 ０～ ０ 包
ｍｉ ｃｃ ｕ ） ｎ ｏｃ ｓ在瘤 胃中常 被检测 到 。 ｏ 如降解 淀粉为 主的
Ｒ ｂｏ ｉ Ｋ ａｓ ． ｒｍ ｉ ｒｕｅ等 ，９ ９ ； 解 纤 维 为 主 的 Ｒ ｆ ｖ ． １９ ）降 ．ｌ ｅ ａ
ｆ ｉｎ 在孙 云 章 （０ ５ 的研 究 中 占测 序克 隆 子 中 比 ａ ｅｓ ｃ ２０ ） 例 为 ２０ ％ ； Ｋ ａ ｓ ． ８ 在 ｒｕｅ等 （９ ９ 报 道 中 占有 ２２ １９ ） ．％的 比例 ，是 以粗 饲为 主的反 刍动 物瘤 胃中的常在 菌类 。
维普资讯
《 饲斛工业 ２ ０ ０８正器 笪望 曼 塑
瘤 胃 微 生 物 类 群 的 多样 性 及 其 综 合 发 酵 的 研 究 进 展
王梦 芝 徐爱 秋 李 世霞 王 洪 荣
反刍动物能将可再 生资源类纤维素 物质转化为动 物产 品而 被誉 为“ 物转 化器 ” 反 刍动 物本 身 并不 生 ， 但 生物 。不 同的反刍动物 因其瘤 胃微 生物种群 的不 同， 而 能利用 各种不同类型 的纤维 素资源 。甚至对其 它物种
韩博士瘤胃消化生理与肉牛肉羊的饲养
高巍、孟庆翔，2004
粗饲料应用方面的问题
科学加工：青贮、氨化、微贮 合理利用： 玉米秸、小麦秸、稻草 高油玉米 补饲：舔块饲料 评价体系： NDF和粗纤维体系 快速测定：滤袋技术、NIR 美国CNCPS 中国农业大学 IACPS
秸秆利用技术
发展草食 畜牧业，要 从当地饲料 资源的实际 出发。大力 推行利用秸 秆发展畜牧 业的经验， 提倡秸秆青 贮，如高油 玉米青贮
瘤胃易发酵碳水 化合物 pH<5
牛链球菌 乳杆菌
生长速度 （所有细菌） 总VFA pH=6.0 乳酸 牛链球菌生长
生长速度 （大部分细菌） pH=5.6
瘤胃酸 中毒
瘤胃发酵停滞 代谢性酸中毒 D-和L-乳酸被吸收
(Nocek, 1997)
瘤胃酸中毒的发生率和危害
生产上常见为慢性酸中毒，其发生率：
瘤胃酸中毒
由于反刍动物突然采食大量易发酵碳水化 合物使瘤胃有机酸及肠毒素迅速产生并吸 收，从而引发动物体内生物化学和生理学应 激簇 (stress array)的病理现象--(Owens, 1998)
控制瘤胃酸中毒的意义
理论上：明确酸中毒的机制，调控瘤胃发酵 实践上：} 生产性能；} 增重速度；改变乳 成分；} 进食量；} 动物福利等
瘤胃食糜外流速度
瘤胃食糜外流速度分为液相外流速度和固相外 流速度(Kp)，它是由单位时间内流出瘤胃的液相或 固相数量与瘤胃容积之比。液相外流速度通常称为 “稀释率(dilution rate)”。例如，瘤胃容积为50 L，每小时流出瘤胃的液相容积为4 L，那么液相外 流速度或稀释率计算为0.08/h，或8%/h 瘤胃液相速度通常高于固相外流速度。液相外流 速度为4-10%/h，而固相外流速度通常为2-7%/h 精饲料外流速度高于粗饲料
酵母培养物与瘤胃功能的发挥梁老师
（二）动物对饲料的化学性消化
脂肪的消化 甘油三酯 胰脂肪酶 甘油一酯 磷 脂 乳化颗粒 小乳化颗粒 脂肪酸 固醇及其酯 甘油二酯 胆盐 氨基酸 胰酶素 胆碱 脂肪酸 （胆囊收缩素） 胆囊 胆盐微胶粒 V. 胆固醇、磷脂 胆汁 甘油一酯 脂肪酸 肝 上皮细胞内 吸收运转
物理性消化的方式
牙齿的切（撕）碎 肌胃收缩的切搓（添加沙石） 消化道管壁肌肉运动的磨烂、压扁
物理性消化的作用
改变饲料粒度，提高在消化道的外流速度 形成多水的食糜，有利于化学和微生物的消化 通过消化道管壁肌肉运动，将食糜送入下一个 部位
（二）动物对饲料的化学性消化
动物对饲料的化学性消化主要是酶的消化，酶的消化是高等动物的主要消化方式。 原生动物酶的消化主要是细胞内消化；随着动物的进化，逐渐分化为细胞外消化。细胞外消化的动物，消化道发生分化，口腔和肌胃以物理消化为主，嗉囊用来贮存食物，真胃和小肠分泌消化液进行酶的消化，小肠主要用来吸收。
（二）动物对饲料的化学性消化
瘤胃微生物 瘤胃环境 饲料在瘤胃中的降解过程 瘤胃发酵的特点
瘤胃及瘤胃发酵
瘤胃微生物
瘤胃细菌: 200多种, l09-l011个／m1; 占45%左右 瘤 胃 产甲烷菌: 古细菌,占瘤胃微生物0．5％～3％ 瘤胃原虫: 便毛虫和纤毛虫，含量为104 ～106个／m1，25个属 微生物 厌氧真菌: 游动孢子数为103－105个／m1，6个属;占8% 噬菌体 : 微粒密度达l0７ ～10９个／ml
（二）动物对饲料的化学性消化
蛋白质的消化（循序快速进行） 蛋白质 神经刺激 蛋白质消化产物 胃酸 食糜 G细胞 胃泌素 胃液 蛋白质变性 胃 胃扩张 胆碱能神经神经放射 胃蛋白酶 （芳香族氨基酸苯丙、酪氨酸氨基端） 胃蛋白酶原 胰蛋白酶 盐酸、胃蛋白酶 （碱性氨基酸 组、赖氨酸羧基端） 多肽 外切酶 氨肽酶 小肠肠腔 （小肠液） 羧肽酶 氨基酸 小肽 黏膜刷壮缘 小肠黏膜 寡肽酶 寡肽 氨基酸 吸收 吸收 吸收 门静脉
反刍动物瘤胃微生物及其作用
通过与亲畜或其他反刍动物直接接触而获得。如果 用成年羊、 牛 的 反 刍食 团喂饲 幼 畜 进行 接 种 ， 幼 畜 出 生后 ３ ￣ ６周龄 瘤 胃内就 有纤 毛 虫 繁殖 。而 在 一 般情
况 下 ，犊 牛要 到 ３ ４月 龄瘤 胃 内才 能建 立 纤 毛 虫 区
制 度 和动 物年 龄 的不 同而发 生变 化 。据 统 计 ， 一 克瘤 胃内容 物 中 ， 含 细 菌为 １ Ｏ ｍ ～ ｌ Ｏ “ 个， 纤 毛虫 为 １ ０ － １ ０ 个 。尽 管 纤 毛 虫 的数 量 比细菌 少 的 多 ，但 由于个 体 大， 致使 在 瘤 胃内他 们所 占 的容积 大 致 与 细 菌 相 等 。 微 生 物 的总 体 积 占瘤 胃液 体积 的 ３ ． ６ ％。在 某 些情 况 下， 还发 现有 其 他类 群 的微 生物 ， 如 真菌 。据 报道 ， 真
畜 禽 饲 养
反 刍 动 物 瘤 胃 微 生 物 及 其 作 用
李玉杰 （ 黑龙江省双城市畜 牧兽医 局 １ ５ ０ １ ０ ０ ）
在 一 般 饲 养 条 件下 瘤 胃 中的微 生 物 是 厌 氧 的原 细 菌 是瘤 胃 内最 主要 的微 生 物 ，不 仅 其 种 类 和
虫、 细菌和真菌。他们种类复杂 ， 并随饲料性质 、 饲养
过 程应 作为
养殖技术顾 问 ２ ０ １ ４ ． １ ２
合 成菌体 蛋 白的原料 。
有益 。瘤 胃内的纤毛虫喜好捕食饲料 中的淀粉和蛋 白质颗粒 ， 并贮存 于体 内 ， 避免 了细菌的分解 ， 直到
纤 毛 虫 离 开 瘤 胃进 入 小 肠并 解 体 后 ，才 能被 转化成 自身菌体蛋 白。因 此， 在 反 刍 动物 饲 料 中适 当添 加非 蛋 白含 氮物 ， 能增
反刍动物对淀粉的利用（
反刍动物对淀粉的利用汪水平王文娟左福元西南大学荣昌校区动物科学系重庆402460 摘要淀粉是谷物的主要能量组分。
小麦干物质中淀粉含量为77玉米和高粱为72大麦和燕麦为57和58。
谷物来源与加工方法对淀粉的消化位点及其消化率影响很大。
小肠消化淀粉的能力受胰腺淀粉酶的限制。
增加十二指肠蛋白质的数量可促进胰腺分泌淀粉酶。
小肠葡萄糖转运能力不受葡萄糖数量的限制。
反刍动物对淀粉的利用与机体葡萄糖代谢密切相关。
评价淀粉在小肠的利用效率不能只考虑瘤胃淀粉发酵造成的潜在能量损失而需要评定小肠葡萄糖吸收对代谢葡萄糖的贡献及大肠淀粉发酵的能量损失和对反刍动物健康的影响。
从整体代谢能角度看谷物淀粉在瘤胃发酵的利用效率最高。
但是只有保证瘤胃充分发酵并提供能发挥小肠葡萄糖主动转运能力的过瘤胃量淀粉才得到最佳利用。
关键词淀粉反刍动物消化吸收葡萄糖代谢Starch utilization by ruminants WANG Shui-ping WANG Wen-juan ZUO Fu-yuan Department of Animal Science Rongchang Campus of Southwest University Chongqing 402460 China Abstract: Starch is the major energy component of grains. Wheat contains 77 of DM as starch corn and sorghum contain 72 and barley and oats contain 57 to 58. Grain sources and processing methods have a profound effect on starch digestibility and site of starch digestion. The capacity to digest starch in the intestine are apparently limited by the supply of pancreatic amylase. Amylase secretion may be enhanced by increasing duodenal entry of protein. Capacity for active transport of glucose across the gut wall does not seem to limit the amount of starch digested that is absorbed as glucose. High correlation exists between starch utilization and glucose metabolism by ruminants. It is not enough to consider separately the potential energy loss as a result of starch fermentation in the rumen for evaluating the efficiency of utilization about starch in the small intestine. Therefore it is indispensable to evaluate the contribution of glucose absorbed from the small intestine to metabolizable glucose and the potential energy loss and healthy benefit as a result of starch fermentation in the large intestine. In terms of overall metabolizable energy yield grain starch is best used when it is fermented in the rumen. However the optimal utilization of starch can be realized when starch is adequately fermented in the rumen and the potential capacity of glucose transport across the gut wall are exerted. Key Words: Starch Ruminants Digestion Absorption Glucose Metabolism 近些年来由于谷物相对于粗料具有价格优势且谷物能增加日粮能量浓度故在反刍动物生产上得到广泛应用。
牛羊瘤胃微生物多样性及其影响因素
DOI :10.15906/11-2975/s.20202102基金项目:2018年省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室自主课题(30500-518390224)*通讯作者[摘要]与单胃动物不同,反刍动物有瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃四个胃室,且以瘤胃为首的复胃内存在着数量众多的微生物。
这些微生物可以将饲料中的结构性碳水化合物,如纤维和半纤维发酵成挥发性脂肪酸(VFA ),为宿主动物提供所需的能量。
反刍动物消化道微生态组成受日粮、年龄、品种、环境和微生态制剂等因素的影响,而其组成与分布和宿主的消化吸收以及免疫密切相关。
本文综述了以牛羊为主的反刍动物瘤胃微生态分布特性及其作用,以及影响瘤胃微生态组成的外界因素,以期对未来的研究和应用提供参考。
[关键词]反刍动物;瘤胃;微生物;菌群多样性[中图分类号]S811.6[文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2020)21-0008-07牛羊瘤胃微生物多样性及其影响因素司丽炜,韩红燕*(省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室,内蒙古大学,内蒙古呼和浩特010070)1反刍动物瘤胃微生物多样性在健康的反刍动物瘤胃内栖息着复杂、多样、非致病的多种微生物,其中包括瘤胃细菌、厌氧真菌、古细菌及瘤胃原虫等。
根据微生物的定植部位可分为三类:瘤胃液相菌、瘤胃固相菌和瘤胃壁黏附菌(代文婷,2014)。
1.1瘤胃细菌反刍动物瘤胃微生物中细菌的数量和种类最多,瘤胃液中细菌数量为1010~1011cfu/mL (巴哈提古丽,2010)。
根据形态瘤胃液中细菌大致可分为球菌、短杆菌、长杆菌、弧菌和螺旋菌等;根据功能可分为纤维素降解细菌、半纤维素降解细菌、淀粉降解细菌、蛋白降解细菌、脂肪降解细菌、利用酸菌和乳酸产生菌等。
Jami 等(2013)观测以色列荷斯坦奶牛从出生到成年期间瘤胃菌群的变化发现,1~3日龄组中厚壁菌门较其他年龄组更为丰富,而在2月龄组群中其数量有所减少,并在6月龄时再次明显地增加,表明厚壁菌门受月龄影响显著。