瘤胃微生物的分离、鉴定及定量分析技术

瘤胃微生物在反刍动物饲料营养物质消化中起着举足轻重的作用,瘤胃微生物的分离、鉴定及定量分析技术是研究瘤胃微生物生长及动态变化规律的重要手段.本文对瘤胃微生物的分离、鉴定及定量分析技术进行了简要综述,旨在为瘤胃微生物的研究提供参考.     

瘤胃微生物组成、日粮与饲料消化率及其关系的研究进展

在反刍动物的瘤胃内栖息着复杂、多样、非致病的各种微生物,包括瘤胃细菌、厌氧真菌和瘤胃原虫,还有少数噬菌体.每克瘤胃内容物含有109～1010个细菌和105～106个瘤胃原虫,瘤胃中厌氧真菌的数量较少.经过长期的适应和选择,微生物和宿主之间、微生物与微生物之间处于一种相互依赖、相互制约的动态平衡系统中.反刍动物的种类、日粮都会导致瘤胃微生物的不同,反之不同的瘤胃微生物又会影响瘤胃对饲料的消化率.因此,对瘤胃微生物的研究,希望更多地掌握反刍动物种类、日粮和微生物及饲料消化率相互之间的关系,为合理应用饲料、调控瘤胃微生物从而提高饲料消化率提供科学依据,在很大程度上对生产实践具有一定的经济意义.     

早期营养干预对幼龄反刍动物瘤胃微生物区系发育的影响

正常稳定的瘤胃微生物区系是反刍动物瘤胃健康的重要指标,且在瘤胃结构形态发育、微生物定植模式、免疫功能调节及抵御外源致病因子侵袭等方面发挥着重要积极作用.最近研究表明,新生反刍动物瘤胃微生物组成相对单一,但随着早期瘤胃发育过程中不同微生物群落相继开始定植并占据不同的生态位,此时的营养干预可能会形成特定的微生物群落组合并产...     

瘤胃微生物氨基酸代谢的研究进展

瘤胃微生物在反刍动物氨基酸代谢中起着重要作用。通过介绍瘤胃微生物在蛋白质降解中的作用。进而阐述瘤胃微生物的氨基酸需要、产量及其氨基酸组成,并对今后瘤胃微生物的氨基酸营养研究进行了展望。     

瘤胃微生物生态研究方法评述

瘤胃微生物生态研究方法主要经历了微生物纯培养、混合培养、微生物分子生物学技术[(从瘤胃中提取DNA,进行PCR-16S rDNA(rRNA)技术]、变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术),在不同程度上揭示了瘤胃微生物群落丰富的多样性和生态功能.但由于各种方法本身的局限性,限制了人类对瘤胃微生物的全面了解,现代生物技术和传统微生物研究方法的配合将为瘤胃微生物生态研究提供较好的前景.     

瘤胃微生物区系及相互关系的研究进展

反刍动物瘤胃是一个复杂的生态系统,其中瘤胃微生物与宿主之间、微生物与微生物之间处于一种既协同又制约的动态平衡关系.微生物间的关系会直接或间接影响反刍动物对饲料的消化和利用.笔者将微生物的特点、微生物间的关系以及微生物对饲料的降解进行了阐述,并介绍了分子生物学方法在瘤胃微生物研究中的进展.     

传统技术与现代分子生物学技术在瘤胃微生物多样性方面的研究进展

为了提高反刍动物利用瘤胃微生物的效率,微生物学家和动物营养学家都致力于瘤胃微生物的培养分离纯化和生理生化特性研究.但是由于瘤胃微生物大多是厌氧性的,很难培养成功,传统技术在瘤胃微生物的研究上受到很多限制.随着科学技术的进步,现代分子技术也开始逐渐渗透到瘤胃微生物的研究中来.文章将瘤胃微生物多样性研究的方法简要划分为纯培养技术,现代分子生物学技术和上述两种方法的联合使用,并重点阐述了不同方法的优缺点,展望了瘤胃微生物多样性研究方法的发展前景.     

瘤胃甲烷生成过程中微生物之间的相互关系

反刍动物瘤胃含有甲烷菌,是主要的甲烷(methane,CH4)排放源,甲烷菌利用饲料发酵过程中生成的氢和CO2作为主要的电子受体和供体通过还原反应生成甲烷,在瘤胃功能性生态生境(niche)中发挥重要作用.除甲烷菌以外,其他瘤胃微生物也影响甲烷产量.瘤胃微生物总体来说可分为产氢微生物(hydrogenogens)和耗氢...     

幼龄反刍动物消化道微生物演替与消化道发育调控

消化道微生物在消化道形态结构和免疫系统发育过程中扮演重要角色。文章在综述消化道微生物演替与消化道功能分化关系的基础上,阐述了日粮和瘤胃微生物移植对幼龄反刍动物消化道微生物演替和消化道发育的调节作用。微生物通过刺激杯状细胞分泌黏蛋白和活性树突状细胞,调节免疫细胞分化,实现其对宿主免疫系统的调节;通过介导缺氧,激活JAK-STAT和JNK途径或胰岛素/胰岛素样生长因子信号途径调节肠道干细胞分化。相比于液体饲料,固体饲料在瘤胃中留存时间较长,能够促进瘤胃微生物定植和瘤胃代谢,进而促进瘤胃发育。瘤胃微生物移植可加速幼龄反刍动物消化道微生物演替和功能分化,但其对瘤胃微生物区系的影响弱于饲料,是一种潜在的免疫增效方法。     

瘤胃微生物移植及应用研究进展

反刍动物瘤胃微生物对瘤胃发育、营养物质消化和宿主生理健康有重要意义。瘤胃微生物移植(rumen microbiota transplantation, RMT)是将特定供体的瘤胃微生物及其代谢物移植到受体中，通过操纵瘤胃微生物群落进行菌群重塑或微生物组修复，改善宿主机能状态、生产效率、产品质量等，并可预防或治疗部分胃肠道疾病的措施。本文就RMT的发展历程、应用、安全性及潜在作用机制等进行了综述，重点阐述了RMT在揭示瘤胃微生物组特性或功能、调节宿主新陈代谢、提高生长性能、调控微生物区系平衡、疾病治疗等方面的作用，为RMT的研究与应用提供技术参考。     

RNA-Seq技术在瘤胃微生物研究中的应用进展

反刍动物瘤胃内多种多样的微生物组成一个复杂的微生态系统,它们在瘤胃内物质消化过程中发挥重要作用。RNA-Seq技术的出现为反刍动物瘤胃微生物的研究提供了前所未有的机遇。本文主要从新一代高通量测序技术出发,阐述RNA-Seq技术在瘤胃微生物代谢酶特性、瘤胃微生物的多样性、瘤胃微生物新功能基因方面的应用,以期为瘤胃微生物的研究提供参考。     

影响瘤胃微生物区系的因素及其调控措施研究进展

瘤胃微生物主要由细菌、原虫、真菌等组成,日龄、品种、饲粮结构、饲粮添加剂和饲养方式均会对瘤胃微生物产生影响.从饲粮精粗比、营养水平、品种、饲养方式和饲料添加剂方面进行调控,能够改善瘤胃微生物区系,提高反刍动物生产性能和健康水平.文章对瘤胃微生物区系的组成及影响因素进行综述,为反刍动物的科学饲养管理及营养调控提供参考.     

反刍动物瘤胃微生物区系及其功能、定植规律的研究进展

反刍动物的生产力主要由瘤胃微生物驱动，包括细菌、产甲烷菌、真菌和原虫等功能性微生物群。瘤胃微生物可将植物性饲料分解发酵生成挥发性脂肪酸、微生物蛋白和维生素等营养物质。从反刍动物生命早期到每个生命重要节点，其瘤胃微生物群落会发生剧烈变化。目前，反刍动物瘤胃微生物早期调控是畜牧研究领域的热门话题之一。因此，了解瘤胃微生物定植状况对机体的健康具有重要意义。文章对瘤胃中常见的微生物菌群及其主要功能和定植过程进行综述，旨在了解反刍动物瘤胃微生物区系，并为进一步开展相关研究提供参考。     

瘤胃微生物多样性与分析技术的研究进展

瘤胃微生物区系是一个组成和功能极其复杂的体系,微生物的多样性决定着动物机体健康和生产性能。本文就瘤胃微生物多样性的研究进展和瘤胃微生物分类定量的技术手段以及益生菌对瘤胃微生物的作用作一综述。     

不同日粮时羊瘤胃微生物数量的影响

实验用装有永久性瘤胃瘘管的健康山羊通过瘤胃微生物的计数研究添加某些有益于瘤胃微生物生长和繁殖的物质对瘤胃微生物种类和数量的影响.实验将4只山羊随机分成2组饲喂两种不同的日粮,试验组在饲喂基础日粮的基础上添加葡萄糖、尿素和无机盐等.对照组仅饲喂基础日粮.实验结果表明:在添加葡萄糖、尿素和无机盐等物质的日粮饲喂后,羊瘤胃内的微生物种类和数量呈现增加趋势.     

反刍动物复胃消化的概述

1瘤胃和网胃 瘤胃和网胃在反刍动物的整个消化过程中占有特别重要的地位。饲料内可消化的干物质有70%~85%在此消化,其中起主要作用的是微生物。瘤胃可看作是一个供嫌气性微生物高效率繁殖的发酵罐。他具有微生物活动及繁殖的良好条件,表现在：1食物和水分相对稳定的进入瘤胃,有供给微生物繁殖所需的营养物质。2节律性瘤胃运动将内容物搅拌混和,利于微生物利用营养物质,并使未消化的食物残渣和微生物均匀地排入后段消化道。     

瘤胃微生物宏组学分析及研究进展

瘤胃微生物在反刍动物饲粮消化和吸收中起着重要的作用,深入探索瘤胃微生物群落结构、代谢活动和功能作用,对反刍动物健康和促进饲草利用效率具有重要意义。相对传统瘤胃微生物纯培养方法,组学技术能够更加全面对瘤胃微生物种类、代谢途径、功能进行解释,宏组学联用为系统理解瘤胃微生物降解纤维物质分子机理提供新方式,并受到研究人员越来越多的关注。本文总结了宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学与代谢组学在瘤胃微生物研究中的应用,并围绕宏组学技术联合应用进行综述,为反刍动物瘤胃微生物的研究提供理论支持。     

宏基因组学技术在瘤胃微生物研究中的应用研究进展

反刍动物瘤胃中存在大量微生物,这些瘤胃微生物(rumen microorganisms)是影响反刍动物健康和生产性能的关键因素。宏基因组学技术的发展为研究瘤胃微生物开辟了新的途径和方法。利用宏基因组学技术可研究瘤胃微生物的多样性、瘤胃微生物对宿主生理代谢的影响、瘤胃微生物和宿主的相互作用关系,并且还可以挖掘与代谢相关的新功能基因。笔者综述了宏基因组学技术发展背景,以及该技术在研究反刍动物瘤胃微生物方面的主要应用和不足,包括宿主及其生存环境对瘤胃微生物的影响、日粮中精粗比和饲料添加剂对瘤胃微生物的影响、瘤胃微生物中的抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes, ARGs)、瘤胃微生物对反刍动物产奶性能的影响,并展望了宏基因组学技术在研究瘤胃微生物方面的应用前景,旨在为反刍动物瘤胃微生物的研究提供参考。     

瘤胃微生物植酸酶的分类与酶学性质研究进展

反刍动物能很大程度上依靠瘤胃微生物来消化利用饲料中的植酸盐,但目前国内有关瘤胃微生物植酸酶的研究报道较少.本文对瘤胃微生物植酸酶的主要来源和活性进行了综述分析,发现主要有5种瘤胃细菌能分泌植酸酶,其中,反刍兽新月形单胞菌(Selenomonas ruminantium)分泌的植酸酶活性最高(199.1～703.6 U·mL-1)；根据酶促反应的最适pH和催化机理,可将瘤胃微生物植酸酶分别归类为酸性植酸酶和半胱氨酸磷酸酶植酸酶；根据植酸酶水解植酸时的立体专一性,发现瘤胃微生物植酸酶中可能同时存在3-植酸酶和5-植酸酶2类植酸酶.最后本文论述了瘤胃微生物植酸酶酶促反应动力学特性,发现反刍兽新月形单胞菌植酸酶的最适pH为4.0～5.5、最适温度为50～55℃、对植酸和ATP表现出较强的活性；埃氏巨形球菌植酸酶的最适pH为5,0、最适温度为60℃、仅对植酸表现出活性.     

瘤胃微生物区系的研究进展

反刍动物瘤胃是一个生态系统,其中的瘤胃微生物与宿主之间、微生物与微生物之间处于一种既协同又制约的动态平衡关系。笔者对微生物的特点、作用、微生物间的相互作用以及用分子生物学方法对瘤胃微生物的研究进展作一综述。