摘要：反芻動物出生時其消化道內(nèi)不存在細菌、真菌和原蟲，而后隨著與母體及環(huán)境的接觸，瘤胃及其他消化道部位逐漸建立微生物區(qū)系。瘤胃菌群的數(shù)量及整個微生物區(qū)系的組成受諸多因素的影響。本期將繼續(xù)介紹瘤胃微生物之間的關(guān)系及瘤胃微生物的主要作用。
1瘤胃微生物間的關(guān)系
瘤胃微生物間的關(guān)系復(fù)雜，但可歸納為協(xié)同、競爭、共棲、吞噬關(guān)系。
1.1協(xié)同關(guān)系：瘤胃中厭氧真菌和纖維分解菌協(xié)同降解粗纖維。瘤胃真菌通過其豐富的菌根體系侵入飼料粗纖維片段，可把大片段降解成小片段；瘤胃細菌則進一步降解小片段。
1.2競爭關(guān)系：瘤胃中很多纖維分解菌和厭氧真菌都以纖維素或半纖維素為生長基物或發(fā)酵底物，因此瘤胃中粗纖維是它們共同爭奪的能源，但是這些微生物在競爭中又和平共處，并協(xié)同降解粗飼料，所以瘤胃中的這些微生物在降解飼料的過程中既有協(xié)同又有競爭。
1.3共生關(guān)系：瘤胃中真菌發(fā)酵飼料，產(chǎn)生甲酸、乙酸、乳酸、乙醇、二氧化碳和氫氣，其中的甲酸和氫氣被產(chǎn)甲烷菌利用。因此，瘤胃內(nèi)基本上測不到甲酸、氫氣含量也很低。目前一般認(rèn)為這是瘤胃微生物種間氫轉(zhuǎn)移作用。
1.4吞噬關(guān)系：瘤胃中原蟲也有降解和利用粗纖維的能力，但一般認(rèn)為它們主要靠吞噬瘤胃細菌來獲得能量和氮源。
上述瘤胃微生物間的關(guān)系，有時兩種或兩種以上并存，如瘤胃真菌和產(chǎn)甲烷菌間的共棲關(guān)系通常能提高微生物對瘤胃中飼料的降解，因此從結(jié)果上也可認(rèn)為是協(xié)同關(guān)系。迄今，瘤胃真菌與原蟲的關(guān)系還不清楚，但有研究表明，當(dāng)反芻家畜瘤胃中去除或滅絕原蟲后，瘤胃真菌數(shù)量顯著增加。
2瘤胃微生物的主要作用
瘤胃微生物在長期進化過程中形成相對穩(wěn)定的微生物區(qū)系，而這種微生物區(qū)系與宿主動物形成一個共生的關(guān)系，在反芻動物瘤胃內(nèi)的飼料降解過程中起著重要的作用。
2.1粗纖維的消化：反芻家畜飼料的碳水化合物有結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性之分。前者也稱粗纖維，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，是植物細胞壁的主要成分。后者是泛指所有粗纖維以外的碳水化合物，也稱無氮浸出物，包括淀粉和水溶性碳水化合物。因為粗纖維是反芻家畜粗飼料中的主要組成成分，也是決定粗飼料消化率的主要因素，并且由于反芻家畜自身不分泌能降解粗纖維的酶，因此瘤胃微生物產(chǎn)生的纖維素酶和半纖維素酶對反芻家畜粗飼料的消化非常重要。
在瘤胃中飼料的粗纖維成分，各種纖維素和半纖維素，首先經(jīng)瘤胃微生物產(chǎn)生的酶降解成各種單糖，然后立即被微生物吸收并進行代謝，最終產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，被動物利用。牛瘤胃每天產(chǎn)生的各種脂肪酸提供25000-50000KJ的熱能，占牛體所需能量的60%-70%。揮發(fā)性脂肪酸主要有乙酸、丙酸、丁酸，及少量的帶支鏈的高級脂肪酸，其中乙酸含量通常最多，但它們的比例常受日糧中精粗料比例的影響，也受瘤胃中微生物區(qū)系的影響。揮發(fā)性脂肪酸在瘤胃中的總濃度也因日糧及其飼喂間隔時間而異。
除了代謝產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，瘤胃微生物還利用飼料降解產(chǎn)生的單糖和雙糖合成糖原，儲存于微生物體內(nèi)，待其進入小腸被消化后，這種糖原又可被利用作為動物體的葡萄糖來源之一。乳牛吸收入血液的葡萄糖約有60%被用來合成牛乳。微生物還能產(chǎn)生淀粉酶和其他一些糖化酶，將淀粉和其他非結(jié)構(gòu)性糖類降解，產(chǎn)生低級脂肪酸、二氧化碳和甲烷。 |
