反刍动物瘤胃内古菌的研究进展

古菌是目前生物地球化学研究的热点之一,不仅能在高温、高盐、强酸、强碱、缺氧等极端条件下存在,而且能在多种生态环境中存活。其含量巨大和代谢产物多样,在全球的地球生物化学的作用中正扮演着重要角色。该领域研究对阐明生命运动的基本规律,揭示生物与环境间的相互作用具有重要意义。为便于了解这一新型领域以及进行的相关研究,着重介绍了生活在反刍动物瘤胃内的产甲烷古菌,以及研究瘤胃内古菌多样性的分子生物学方法,即16SrDNA的分析,该方法多被应用于极端环境下海洋古菌的扩增。近年来,在拓展于瘤胃内古菌的研究中,主要是应用16SrDNA基因分别建立产甲烷古菌的克隆库,对反刍动物瘤胃内古菌的多样性进行了研究。     

高通量测序技术在瘤胃产甲烷菌群研究中的应用

瘤胃产甲烷菌代谢产生的甲烷气体不仅会造成动物消化能的损失,而且增加温室效应,是当前的一个研究热点。高通量测序技术具有诸多优越性,其在瘤胃产甲烷菌研究中的迅速应用,使研究者不仅能够对反刍动物瘤胃产甲烷菌系统分类,还能深入分析瘤胃产甲烷菌群落结构和多样性,有助于系统开展反刍动物瘤胃产甲烷菌的研究。文章综述了高通量测序的优点及其在反刍动物瘤胃产甲烷菌群研究中的应用进展,为研究甲烷菌群产生甲烷的机制提供参考。     

瘤胃古菌C簇研究进展

甲烷常被认为是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。反刍动物是甲烷的主要排放来源之一,其甲烷排放量占全球甲烷排放总量的15%~25%。因此,反刍动物甲烷排放日益得到重视。反刍动物体内的甲烷主要由产甲烷菌利用二氧化碳和氢生成。瘤胃古菌C簇(Rumen Cluster C,RCC)是瘤胃产甲烷菌的重要组成部分,目前对其了解尚少。为进一步推动对RCC的研究,文章就RCC的发现、分布、生物学特性和分子水平的研究做一叙述。     

山羊瘤胃产甲烷古菌多样性及与其他动物瘤胃的比较

旨在研究山羊瘤胃产甲烷古菌的多样性并与其他动物瘤胃进行比较。采用产甲烷菌特异性引物Met86F/Met1340R研究山羊瘤胃产甲烷古菌16SrRNA基因的多样性,随机挑选100个克隆进行序列分析。结果表明,所有克隆经限制性内切酶酶切后共获得16个OTU,绝大多数为甲烷短杆菌,其中与甲烷短杆菌菌株AK-87、ZA-10、OCP、SM9和30Y序列最相近的克隆数分别为58%、19%、7%、2%和2%,还有与Methanosphaera stadtmanae(1%)、Methanobacterium aarhusense(2%)、Aciduliprofundum boonei(3%)、Methanobrevibacter sp.AK-87(4%)和Methanobrevibactersp.1Y(2%)等相似的古菌序列。将研究结果与已经报道的关于牛和绵羊瘤胃产甲烷菌多样性比较,发现不同PCR引物可检测出不同菌群结构,而饲料类型、动物种类可影响瘤胃产甲烷菌的菌群结构。     

牛至精油缓解反刍动物瘤胃甲烷排放的研究进展

反刍动物温室气体的排放量占畜禽温室气体总排放量的80%,甲烷作为瘤胃微生物代谢的副产物，不仅对环境造成严重危害还降低了反刍动物的饲料能量利用率。植物提取物凭借其调节瘤胃微生物群落的功效在甲烷减排领域成为研究热点之一。牛至精油是从牛至中提取的一种含多种生物活性物质的植物提取物，以麝香草酚和香芹酚为主效因子，具有改善瘤胃内环境、改变瘤胃微生物组成、调控瘤胃发酵等生物学功能，在反刍动物养殖领域的应用前景十分广阔。关于牛至精油降低甲烷的作用效果已在多种动物上进行研究，结果表明牛至精油能通过调节瘤胃微生物及其代谢来降低瘤胃甲烷排放，但对其作用机制的研究还不够深入。作者以反刍动物为对象，对牛至精油通过调节瘤胃中细菌、古菌以及原虫的丰度和组成，调控瘤胃代谢，抑制二氧化碳还原途径和乙酸发酵途径，达到改善甲烷排放的作用机制进行综述，以期为牛至精油在饲料中的应用提供参考。     

对反刍动物瘤胃甲烷产量预测模型的分析

近几十年来,家畜生产所带来的环境问题一直都在被研究,研究发现,反刍动物瘤胃发酵排放的甲烷是产生温室效应的重要源头。为了解决家畜生产带来的环境问题,各国都致力于探究准确测定反刍动物产甲烷量的模型,并且利用这些模型制定调节反刍动物甲烷排放的相关政策,以减轻因为家畜生产所带来的环境压力。为此,文章综述了反刍动物瘤胃甲烷产生的机制,瘤胃甲烷产量预测模型的类型,并且对不同类型进行了比较,同时对有关我国预测甲烷产量的模型进行了分析。     

分子生物学技术在产甲烷古菌多样性研究中的应用

产甲烷技术因其具有废物资源综合利用和净化环境的双重功效而备受关注。为了解分子生物学技术在产甲烷古菌多样性研究中的应用,文章重点论述了分子生物学技术在产甲烷古菌多样性研究中应用的研究进展,旨在对后续我国北方地区低温甲烷古菌的研究和技术开发进行指导。     

反刍动物复合微生态制剂的研制

模拟反刍动物瘤胃内环境对枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、肠球菌、啤酒酵母、酿酒酵母5种菌进行相关生物学特性研究。试验结果表明,这5株菌安全、菌株间无颉颃性、耐酸碱、耐胆盐、颉颃常见病原菌,符合研制反刍动物微生态制剂的要求。进而对这5种菌的发酵培养基和发酵参数进行了研究、优化,从而开发出一种新型复合微生态制剂及其发酵生产工艺。     

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...     

酿酒酵母对反刍月形单胞菌利用乳酸的影响

试验所选用的瘤胃菌为反刍月形单胞菌,它是革兰阴性乳酸发酵菌,是瘤胃内的一种优势菌,在瘤胃菌群中可达到51%以上,是参与瘤胃发酵的重要瘤胃微生物之一,并对反刍动物生糖先质丙酸的生成起到重要作用.研究目的是评定YEA-SACC对反刍月形单胞菌在乳酸中的生长及其对乳酸吸收的影响.