滋养瘤胃微生物

奶牛等反刍动物因瘤胃内栖息有大量微生物和独特的反刍行为．可以利用陆地上最丰富的生物资源一粗纤维饲料和低质蛋白（包括非蛋白氮），为人类生产牛奶。反刍动物对饲料的消化与瘤胃微生物密不可分。瘤胃内的微生物包括细菌、纤毛虫和真菌。从生物量上来看，以细菌为主。在瘤胃内细菌对纤维分解的贡献最大．其主要的优势纤维分解菌有产琥珀酸杆菌（Fibrobacter succinogenens）。黄色瘤胃球菌（Ruminococcus falvefaciens）和白色瘤胃球菌（Ruminococcus albus）（Weimer et al．，1999）。     

云南大额牛瘤胃微生物多样性分析

为研究云南大额牛瘤胃微生物多样性,本研究通过对大额牛瘤胃微生物宏基因组测序(总数据产出>3Gb)、分析、组装,共获得13546196个环境基因标签(EGTs)。在微生物分析时随机选用了10387566个EGTs(占总EGTs的76.68%)与NCBI的NR数据库进行BLAST比对,进行物种注释。结果显示,在分析的EGTs中,主要由细菌域、真核生物域、古生菌域及部分不能确定域归属的未知微生物构成,其中微生物主要属于10个门,94%的EGTs属于拟杆菌门、厚壁菌门、变形杆菌门和放线菌门,拟杆菌门和厚壁菌门丰度最高,分别占总细菌的48%和42%。大额牛瘤胃中主要的纤维降解细菌为黄化瘤胃球菌、溶纤维丁酸弧菌、白色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌,分别占总细菌的1.60%、1.20%、0.86%和0.52%。本研究结果表明EGTs技术可用于分析环境微生物群落结构和解释微生物群落功能,对研究特殊环境中的微生物的构成具有重要意义。     

瘤胃内微生物对饲料蛋白质消化的探析

1饲料蛋白质被瘤胃微生物降解瘤胃中有很多细菌能分泌蛋白酶,具有降解蛋白质的能力。最熟知的有嗜淀粉拟杆菌、溶纤维丁酸弧菌和栖瘤胃普雷沃氏菌这3种细菌。瘤胃真菌也具有分解蛋白质的能力。瘤胃厌氧性真菌菌株都可产生金属蛋白酶,N.frontalis可产生相当于细菌产生的高活性蛋白酶。     

运用Real-time PCR方法研究日粮添加豆油与胡麻油对肉牛瘤胃纤维分解菌数量的影响

本研究分别以产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)、黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、白色瘤胃球菌(Ruminobacter albus)和溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)16S rDNA序列设计引物,运用Real-time PCR技术研究日粮中添加豆油与胡麻油对肉牛上述4种瘤胃纤维分解菌数量的影响.结果表明,与对照组(CK)相比,添加豆油组(LOC1)和胡麻油(LOC2)组,产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)、黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、白色瘤胃球菌(Ruminobacter albus)和溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisol-vens)数量显著减少(P<0.05),分别降低了78%和31%、30%和36%、27%和23%、6%和13%.通过该方法的结果表明日粮中添加4%的豆油和胡麻油显著减少了瘤胃中纤维分解菌,对产琥珀酸丝状杆菌的影响明显.而且采用Real-time PCR方法对瘤胃纤维分解菌进行定量,可以快速有效反映出在日粮改变的情况下菌的数量变化趋势,相对于传统计数方法更直观、快捷与准确.     

瘤胃纤维分解菌对钙离子需要量的研究

产琥珀酸丝状杆菌、黄色瘤胃球菌和白色瘤胃球菌3种主要的瘤胃优势纤维分解菌表现出对Ca2+的需要。本试验评价了Ca2+在纤维分解菌生长和纤维素降解中的作用。采用最大生长量或生长率、降解度和延滞时间为评价标准确定Ca2+的需要量。除了产琥珀酸丝状杆菌A3c,其它菌群在无Ca2+的培养基中重复接种都不能生长。随着纤维二糖培养基中Ca2+浓度的增加,产琥珀酸丝状杆菌A3c的生长速率加快,滞后时间减慢,而产琥珀酸丝状杆菌S85的最大生长量和生长率都有所增加。瘤胃球菌在纤维二糖培养基中以上检测指标都没有变化。在以纤维素作为唯一底物的培养基中,两种产琥珀酸丝状杆菌都表现出对Ca2+的绝对需要。菌株A3c的需要量为0.36～0.42 mg/kg,菌株S85的需要量大于0.64 mg/kg。当Ca2+浓度增加时,所有瘤胃球菌菌株对纤维素的降解率都增加,然而,瘤胃球菌在无Ca2+存在的培养基中与产琥珀酸丝状杆菌添加Ca2+对纤维素的降解率相似。虽然瘤胃球菌组成中可能需要Ca2+以降解纤维素,但本研究中没有得到证明。尽管Ca2+在黄色瘤胃球菌降解纤维素中作用还不知道,但有可能与纤维素酶的分泌和活化有关。根据对瘤胃中Ca2+浓度的报道,体内这种菌可能不会出现Ca2+缺乏。     

外源纤维酶对奶牛瘤胃纤维降解细菌影响的研究

为研究外源纤维酶对奶牛瘤胃纤维降解细菌的影响,试验选用安装有永久性瘤胃瘘管,年龄、体重相近的3头奶牛为试验动物,采用前后期自身对照试验方法,进行2期动物试验,第1期基础日粮中不加外源纤维酶(对照组),第2期(试验组)基础日粮中,将外源纤维酶组合按日粮的0.1%进行添加饲喂。结果显示,外源纤维酶显著提高了奶牛瘤胃中的白色瘤胃球菌、黄化瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、溶纤维丁酸弧菌、反刍兽真细菌和栖瘤胃普雷沃氏菌(P<0.05～P<0.01)的数量。     

参与瘤胃内纤维素降解过程的主要微生物研究进展

纤维素是反刍动物的必需营养素之一,反刍动物主要通过瘤胃微生物降解纤维素。研究者们希望通过全面深入地了解纤维素在瘤胃内的降解过程及相关微生物的信息去调控瘤胃发酵,最终提高动物生产性能。因此,纤维素在瘤胃内的降解过程及相关微生物是反刍动物营养研究的重要内容之一。目前,人们对瘤胃内个别种属纤维分解菌的个别菌株研究较为深入,并建立了纤维小体模型,但是缺乏对瘤胃微生物这个复杂系统整体的了解,同时人们对纤维降解菌和纤维素酶的研究还停留在理论阶段。作者综述了纤维素降解过程及主要相关微生物,其中重点介绍纤维分解菌及相应的纤维素酶的分类、结构和功能,以及固相黏附微生物的洗脱方法等。     

羊草茎在奶牛瘤胃中降解特性及其对食糜纤维分解菌数量的影响

本试验旨在研究羊草茎降解特性和紧密吸附于茎的3种主要纤维分解菌的动态变化。选用羊草茎为试验材料,将其纵切6份后装入尼龙袋投入瘤胃中,分别在6,12,24,48和72 h取出,利用扫描电子显微镜观察超微结构变化;取粉碎后羊草茎进行尼龙袋试验,分别在0.5,2,6、12,24,48和72 h取出,测定不同时间点中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)降解率和吸附在茎中3种主要纤维分解菌的数量变化。结果表明,薄壁组织和韧皮部可被瘤胃微生物降解,维管束会伴随薄壁组织的降解而发生脱落。羊草茎和食糜不同时间点纤维分解菌数量均为产琥珀酸丝状杆菌>白色瘤胃球菌>黄色瘤胃球菌,茎中产琥珀酸丝状杆菌和黄色瘤胃球菌数量在24 h达峰值,分别为10⁹和10⁵ copy/g羊草茎,白色瘤胃球菌在12 h达峰值,为10⁸ copy/g羊草茎。瘤胃食糜中3种纤维分解菌的数量在24 h内基本处在一个恒定的水平,而羊草茎NDF降解率在72 h内逐渐提高,羊草NDF降解率与瘤胃食糜中3种纤维分解菌数量不同步,这可能与纤维分解菌分泌的酶活力存在滞后有关。     

氨化秸秆与苜蓿组合对其营养成分及瘤胃微生物区系的影响

本试验通过体外产气法探讨不同比例快速氨化玉米秸秆(ACS)替代苜蓿(AM)对其营养成分及瘤胃微生物区系的影响,为提高粗饲料利用率和降低饲养成本提供科学依据。结果表明:苜蓿干草和氨化玉米秸秆以100∶0、80∶20、60∶40、50∶50、40∶60、20∶80和0∶100比例进行组合后各组干物质含量相差较小,粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分的含量随氨化秸秆添加比例的提高而不断降低,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量随着氨化秸秆添加比例的提高而不断增加;不同比例组合对瘤胃发酵液中产琥珀酸丝状杆菌、黄色瘤胃球菌、白色瘤胃球菌、真菌和原虫相对于总菌的数量产生了不同程度的影响。随着发酵时间的延长,黄色瘤胃球菌和原虫的相对数量显著降低(P 0.05),而产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌和真菌的相对数量则显著上升(P 0.05),溶纤维丁酸弧菌的相对数量无明显变化。在发酵48 h时,AM∶ACS(20∶80)组的黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌的相对数量显著高于其他各组(P 0.05),分别为0.036%和0.26%。20%的苜蓿干草和80%的氨化秸秆组合可有效提高其营养成分的互补,增强瘤胃内主要纤维分解菌的活性,有助于真菌的定植,促进瘤胃微生物的发酵。     

16S rRNA定量分析技术对绵羊瘤胃固相纤维降解菌的研究

本试验选择3只安装永久性瘤胃瘘管、体重25￣30kg的羯羊,使用特异性16SrRNA目标探针进行斑点杂交研究绵羊瘤胃固相纤维降解菌的动态变化规律。结果表明:3种纤维分解菌的RNA占总菌数RNA的15.76%;在各时间点产琥珀酸拟杆菌的相对含量均高于黄化瘤胃球菌和白色瘤胃球菌相对含量。     

2-甲基丁酸对断奶前后犊牛瘤胃发酵、酶活及纤维分解菌菌群的影响

通过研究日粮添加2-甲基丁酸对断奶前后犊牛瘤胃发酵、酶活及纤维分解菌菌群的影响,旨在探讨其对犊牛瘤胃发育的影响。试验选取32头体重(46.45±0.37)kg15日龄的荷斯坦哺乳公犊,随机分为4组,每组8头,对照组犊牛断奶前饲喂鲜奶,断奶后饲喂犊牛料和苜蓿干草,试验组在对照组日粮基础上分别添加3、6和9g·d~(-1)的2-甲基丁酸,犊牛在45日龄断奶,分别于30和90日龄时从各组抽取4头,晨饲前称重后进行屠宰并采样测定指标。结果表明,90日龄犊牛瘤胃总挥发性脂肪酸及乙酸与丙酸比例,滤纸酶、羧甲基纤维素酶、纤维二糖酶、木聚糖酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶和蛋白酶的活力,溶纤维丁酸弧菌、白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌的数量,较30日龄均显著增高(P0.05),而pH和氨态氮浓度均显著降低(P0.05)。日粮添加6和9g·d~(-1)的2-甲基丁酸,较对照组显著降低了瘤胃pH,较3g·d~(-1)和对照组显著降低了氨态氮浓度(P0.05),日粮添加9g·d~(-1)的2-甲基丁酸较3g·d~(-1)和对照组显著提高乙酸与丙酸比例,较3g·d~(-1)和对照组显著提高滤纸酶、羧甲基纤维素酶、纤维二糖酶、木聚糖酶、α-淀粉酶和β-淀粉酶的活力,较3g·d~(-1)和对照组显著提高纤维丁酸弧菌、白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌的数量,但对蛋白酶的活力无显著影响(P0.05)。结果提示,2-甲基丁酸通过刺激纤维分解菌和淀粉分解菌的生长提高瘤胃纤维分解酶和淀粉降解酶的活力,从而促进瘤胃发酵和瘤胃的发育;根据各项指标综合考虑,建议2-甲基丁酸的适宜添加量为6g·d~(-1)。     

藏绵羊暖、冷季瘤胃微生物菌群密度与其短链脂肪酸浓度互作分析

针对藏绵羊暖、冷季营养供给严重不均衡的生产实际,本试验旨在解析藏绵羊应对冷季营养严重匮乏的适应机制。试验选择1周岁(±1月龄)健康的放牧藏绵羊母羊12只,采用气相色谱仪和荧光定量PCR仪分别测定藏绵羊暖(7月)、冷(12月)季瘤胃短链脂肪酸(SCFA)浓度和微生物菌群密度,分析藏绵羊暖、冷季瘤胃SCFA浓度与微生物菌群密度间的互作关系。结果表明:藏绵羊冷季瘤胃中乙酸与丙酸浓度及比值(A/P)显著高于暖季(P<0.05),其他SCFA浓度在暖、冷季间差异不显著(P>0.05);各种SCFA所占比例分析发现,乙酸比例在冷季显著高于暖季(P<0.05),丁酸比例在暖季显著高于冷季(P<0.05),异丁酸比例在暖、冷季间差异不显著(P>0.05)。随着季节的变化,藏绵羊瘤胃微生物中黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)、溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)、嗜淀粉瘤胃杆菌(Ruminobacter amylophilus)与产甲烷菌(Methanogenic bacteria)的相对密度在暖季显著高于冷季(P<0.05)。相关性分析表明,乙酸浓度与黄色瘤胃球菌相对密度,丙酸浓度与白色瘤胃球菌相对密度呈极显著正相关(P<0.01),乙酸浓度与白色瘤胃球菌、嗜淀粉瘤胃杆菌、溶纤维丁酸弧菌、产甲烷菌相对密度,丙酸浓度与产琥珀酸丝状杆菌相对密度呈显著负相关(P<0.05),丁酸浓度与6种微生物菌种相对密度无显著相关性(P>0.05)。由此可见,藏绵羊瘤胃微生物菌群密度与SCFA浓度间的互作存在明显差异,这种互作机制可能在藏绵羊应对暖、冷季的适应性方面发挥着重要作用,研究结果将为藏绵羊产业发展及种质资源保护利用提供参考。     

瘤胃纤维降解细菌的发酵和纤维降解特性研究

为了研究瘤胃非典型纤维降解细菌的发酵和纤维降解特性,试验选取已分离鉴定出的四株瘤胃纤维降解细菌,即拜氏梭菌、丁酸梭状芽孢杆菌、链球菌、肠球菌,分别培养72h后,测定其pH、产气量、纤维素酶活力、挥发性脂肪酸、氨氮浓度和菌体蛋白浓度。结果表明,4株瘤胃纤维降解细菌培养液的pH、羧甲基纤维素(CMC)酶活力、挥发性脂肪酸(VFA)浓度无显著差异(P0.05),而在产气量、氨氮浓度、菌体蛋白浓度、滤纸酶活力、水杨苷酶活力和微晶纤维素酶活力,拜氏梭菌与肠球菌均高于链球菌与丁酸梭状芽孢杆菌(P0.05)。试验结果提示,拜氏梭菌与肠球菌纤维降解特性较好。     

4种油脂对瘤胃原虫群体和纤维降解菌的影响

试验旨在研究不同油脂对体外培养瘤胃原虫群体结构、纤维降解菌及纤维素降解性能的影响。以3头瘤胃瘘管山羊为瘤胃液供体,分对照、菜籽油(A)、豆油(B)、玉米油(C)、花生油(D)5组体外培养。结果表明:各组间原虫密度差异显著(P<0.05),A到D组有依次上升的趋势;内毛虫、等毛虫、双毛虫、前毛虫等类群原虫组间变化显著(P<0.05)。4种油脂对产琥珀酸拟杆菌、白色瘤胃球菌、生黄瘤胃球菌的影响不大,B组溶纤丁弧菌显著高于对照组(P<0.05)。A组的4种纤维降解菌基本都显著低于对照组与其他试验组(P<0.05)。总之,添加4%的油脂除菜籽油外对纤维降解性能没有明显的负面影响,均对微生物的群体结构有不同程度的影响。     

瘤胃细菌在瘤胃营养运输中的作用

瘤胃细菌在瘤胃营养运输中的作用（续）ＳｃｏｔｔＡ．Ｍａｒｌｉｎ４瘤胃菌中糖类的运输近年来，开始对以下几种菌的葡萄糖运输机制进行了研究，即瘤胃拟杆菌Ｂ＿１４、溶纤维丁酸弧菌４９、琥珀酸拟杆菌Ｓ＿８５、埃氏巨球形菌Ｂ＿１３９、反刍月形单孢菌ＨＤ＿４和牛链...     

银杏叶提取物对山羊瘤胃纤维分解菌的影响

以3只安装永久性瘤胃瘘管的山羊为试验动物,以淀粉、纤维素和酪蛋白为底物,银杏叶提取物在瘤胃培养液底物的浓度设为0(对照组)、0.30%、0.60%、0.90%、1.20%5个水平,利用相对定量PCR法分析银杏叶提取物对山羊瘤胃内3种主要纤维分解菌的影响,结果表明,银杏叶提取物能够极显著提高产琥珀酸拟杆菌的数量(P<0.01),显著提高黄色瘤胃球菌和白色瘤胃球菌的数量(P<0.05)。     

实时荧光定量PCR对瘤胃纤维分解菌定量方法的构建

试验构建了白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌及产琥珀酸丝状杆菌等3种瘤胃纤维分解菌实时荧光绝对定量PCR的标准品及标准曲线,以用于纤维分解菌的定量测定。提取瘤胃微生物总DNA,以各菌特异性引物进行PCR扩增,回收纯化PCR产物,与pMD18-T Vector连接并转化到大肠杆菌。用氨苄青霉素培养基筛选阳性重组质粒,提取含目的片段质粒DNA,通过PCR及测序鉴定重组质粒。根据OD值确定浓度,将梯度稀释的质粒作为模板,进行荧光定量PCR反应做出标准曲线。结果表明:所构建的3条标准曲线具有很高的相关性(R2>0.999),并获得了高扩增效率产物(白色瘤胃球菌为101%、黄色瘤胃球菌为98.0%、产琥珀酸丝状杆菌为97.7%),说明成功构建了瘤胃纤维分解菌实时绝对定量PCR的标准品和标准曲线,为定量研究瘤胃纤维分解菌奠定基础。     

奶牛粪中一般微生物的研究

奶牛粪中微生物很丰富,根据细菌的种类、形态和大小,采用革兰氏染色后,直接镜检,测定细菌的数量.同时,制作培养基对细菌进行培养,鉴定细菌的种类,研究细菌的致病性.共测得细菌8类.其中大肠杆菌数达到1.38× 107个/g,瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、溶纤维丁酸弧菌数达到105个/g,芽孢杆菌、双歧杆菌、粪肠球菌、反刍兽甲烷短杆菌数达到106个/g.菌落的溶血性致病性试验结果表明所检测的八类菌都为非致病菌群.结果表明奶牛粪微生物含量很丰富,种类很多,大多数的菌落都为非致病菌,是有益菌群.     

单宁对反刍动物氮代谢及瘤胃微生物影响的研究进展

在反刍动物饲粮中添加一定量的单宁可有效抑制瘤胃蛋白降解酶,增加过瘤胃蛋白含量,调节反刍动物氮代谢,同时影响溶纤维丁酸弧菌、栖瘤胃普雷沃氏菌等肠道菌群丰度,提高动物对饲粮碳、氮的利用率,增加经济效益.然而,饲粮中单宁的不同来源及添加剂量对反刍动物氮代谢、溶纤维丁酸弧菌和栖瘤胃普雷沃氏菌的影响不同.因此,本文主要论述了不同...     

瘤胃纤维分解菌多纤维素酶体及其类似物的研究进展

反刍动物瘤胃微生物能够有效地降解粗饲料,瘤胃细菌特别是纤维分解菌在此过程发挥了特别重要的作用。近年来的研究表明,只有与饲料颗粒相黏附的细菌才直接负责纤维物质的降解,可见黏附是瘤胃细菌降解纤维物质的关键步骤。多纤维素酶体是某些厌氧细菌和真菌产生的、能使微生物细胞与纤维物质发生黏附并高效降解纤维物质的多酶复合体。本文综述了多纤维素酶体的分子结构、瘤胃中主要纤维分解菌的多纤维素酶体及其类似物等方面的研究进展。