摘要:反芻動物出生時其消化道內(nèi)不存在細(xì)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,其中日糧是最重要的因素。本周及下周將介紹反芻動物瘤胃微生物及其作用。
反芻動物前胃(瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃)是消化粗飼料的主要場所。前胃內(nèi)微生物每天消化的碳水化合物占所采食的總粗纖維和無氮浸出物的70-80%。其中瘤胃中微生物數(shù)量和種類最多,它們每天消化的量占采食總碳水化合物的50-55%,因此瘤胃微生物在反芻動物的飼料消化過程中起著重要的作用。瘤胃微生物包括細(xì)菌、原生蟲和厭氧真菌。一般每克瘤胃內(nèi)容物中細(xì)菌108-109個,原生蟲105-106個,真菌105個菌體形成單位。
1.瘤胃細(xì)菌
瘤胃細(xì)菌的種類很多,一般按其作用歸類。常見的分解纖維素的細(xì)菌有:產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌、黃色瘤胃球菌和白色瘤胃球菌,也有溶纖維丁酸弧菌,小生纖維梭菌和小瘤胃桿菌。發(fā)酵淀粉和糖類的細(xì)菌主要有:牛鏈球菌、反芻獸半月形芽胞菌、丁酸梭菌等。棲瘤胃普雷沃菌是瘤胃中最重要的分解蛋白質(zhì)的細(xì)菌。而合成蛋白質(zhì)的主要有:淀粉球菌、淀粉八疊球菌、淀粉螺旋菌和其他一些嗜碘微生物。合成維生素的主要有:維生瘤胃黃桿菌等。
2.瘤胃產(chǎn)甲烷菌
產(chǎn)甲烷菌過去一直被誤認(rèn)為是細(xì)菌,但16SRNA序列發(fā)現(xiàn)產(chǎn)甲烷菌是完全不同于細(xì)菌、系統(tǒng)進(jìn)化獨特的一類微生物,屬于古菌。產(chǎn)甲烷菌是嚴(yán)格厭氧菌,其細(xì)胞壁組成與細(xì)菌存在很大差異。在瘤胃中產(chǎn)甲烷菌是一類重要的微生物。糖發(fā)酵細(xì)菌、真菌和原蟲均不能產(chǎn)生甲烷,但這些微生物可以發(fā)酵產(chǎn)生甲酸、氫氣等,產(chǎn)甲烷菌則利用這些微生物發(fā)酵產(chǎn)生甲酸、氫氣等產(chǎn)物進(jìn)行還原生成甲烷,因此瘤胃中的氫氣很少,甲酸通常測不到。瘤胃中產(chǎn)生的甲烷通過反芻排放到大氣中。反芻動物排放甲烷量大,如高產(chǎn)奶牛每天產(chǎn)甲烷量可達(dá)500 L。因此,瘤胃中甲烷的生成是飼料能量的損失。同時,由于甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體,反芻動物甲烷的排放也是對環(huán)境的污染。
3.瘤胃厭氧真菌
瘤胃中具有大量厭氧真菌菌絲和游動孢子。與瘤胃細(xì)菌一樣,瘤胃真菌在瘤胃中經(jīng)過長期進(jìn)化一直定居在瘤胃中。瘤胃真菌是嚴(yán)格厭氧的微生物,沒有線粒體,不能通過呼吸產(chǎn)生能量,但能通過供氫體進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生能量,同時產(chǎn)生氫氣。目前瘤胃厭氧真菌有6個屬,共16個種,都具有降解纖維和半纖維的能力,有的瘤胃真菌還具有降解淀粉、蛋白質(zhì)的能力。
4.瘤胃原蟲
瘤胃中存在的原蟲雖然在數(shù)量上比細(xì)菌少得多,但因原蟲的體積大,故其總體積可與細(xì)菌相當(dāng)。在成年反芻動物體內(nèi),大多數(shù)瘤胃原蟲屬于纖毛蟲綱的毛科和頭毛蟲科。毛科的原蟲通常稱作全毛目,是布滿纖毛的卵圓形微生物。頭毛蟲科和寡毛目包括許多在體積、形態(tài)上差異很大的原生蟲
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