减少瘤胃内甲烷产生的营养调控措施
反刍动物瘤胃甲烷产生的营养调控
基 础 研 究
中国畜牧 兽医文摘
２ ０ １ ５ 年
３ １ 卷
第７ 期
反刍 动物瘤 胃甲烷 产生 的营养 调控
王胤晨 袁 扬 张锦华 韩 勇’ 周文章
（ １ ． 贵州省 畜牧兽 医研究所 ，贵州贵 阳 ５ ５ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 西南大 学荣昌校区，重庆 ４ ０ ２ ４ ６ ０ ）
甲烷 菌 与瘤 胃微 生物 的 关 系和 反 刍动物 瘤 胃甲烷 的营养 调控 措施 。 ［ 关键 词 ］ 甲烷 反 刍动物 生成机 制 营养调 控
全球大气中最主要 的温室气体有Ｃ Ｏ 、Ｃ Ｈ 、Ｎ Ｏ。近几个世 纪 以来 ，随 着 工 业 、农 业 的不 断发 展 ，温 室 气 体 浓 度 都 显 著 的 提高。Ｃ Ｈ 是 大 气 中重 要 的 微 量 有机 温室 气 体 。 当前 Ｃ Ｈ 是 人 类 生活中产生 的仅次于Ｃ Ｏ ： 的第二 大温室气体 。 Ｃ Ｈ 对气候变暖的 影 响是 所 有 影 响全 球 气 候 变 暖 因素 的 １ ５ ％ 一２ ０ ％，其 增 温潜 势 是 Ｃ Ｏ 的６ ２ 倍 。２ ０ ０ ５ 年大 气 中Ｃ Ｈ 的浓 度 为 １ ７ ７ ４ ｐ ｐ ｂ ，比 １ ９ ９ ８ 年增 加 １ ｌ ｐ ｐ ｂ ，每年大约有５～５ ． ５ 亿ｔ Ｃ Ｈ 进人大气 ，远远超过大气反应 和 土壤 微生 物 可 以利用 消 耗 的总 和＿ ｌ ＿ 。其 中 ，反 刍动 物 年产 Ｃ Ｈ 约 ７ ． ７ ｘ １ ０ ｔ ， 占大气 中 的Ｃ Ｈ 总量 的 ２ ５ ％，而且 每年 还 以 １ ％的速 度 递增 】 。反刍动物Ｃ Ｈ 气体的排放不仅造成环境污染 ，而且引起能 量 的损 失 。 随着 各 国对 温 室气 体 排放 的重视 ，调 控反 刍 动 物瘤 胃 功 能减 少 Ｃ Ｈ 排放 ，使 更 多 的 能量 和 碳 源转 化 为 可 供 动物 利 用 的 挥 发性 脂 肪酸 ，降低 瘤 胃发酵 的 能量 损 失 ，提 高 饲料 利 用率 ，这 对缓 解 全球 气候 变 暖具有 重要 的现实 意义 。
反刍动物瘤胃甲烷生成机制及调控措施研究进展
起 着不可忽 略的作用 。据 报道 ， 全球反 刍动物每年 产生 ６ ０ ０万 ｔ 甲烷 ， 占甲烷排放总量 的 ２ ８ ％Ｅ 。 此外 ， 在反刍动 物代谢过程 中， 瘤 胃内 甲烷 的生成是 饲料能量损失 的主
要原 因， 占到 ２ ％～１ ２ ％。 因此 ， 有效抑制反刍动物 甲烷排
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ； ｕ ｍｉ ｒ ｎ ａ ｎ ｔ ； ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｓ ｉ ｓ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ； ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ； ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
中国草食 动物科 学
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ － ３ ８ ８ ７ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ４
２ ０ １ ４ 经
反 刍动物瘤 胃甲烷 生成机制及调控措施研 究进展
乔升 民 ， 乔君毅 ， 一 ， 谭 支 良
甲烷是一种重要 的温室效应气体 ，对全球气候 变暖
递， 在原 虫的细胞 膜 内壁结合 着许 多种脱 氢酶 ， 催 化各 自的底物脱氢 ， 生成 Ｎ Ａ Ｄ Ｈ。同时 ， 在原虫的细胞 内有一 个亚 细胞 结构 ： 氢化 酶体 ， 氧化 Ｎ Ａ Ｄ Ｈ释放 Ｈ 。如果瘤
胃内 Ｈ 积累过多会影 响原虫 的生长活性 ， 而 甲烷菌 能利
（ １ ． Ｐ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｎ ｇ Ａ ｎ ｉ ｍ ｌ ａ Ｈ ｕ ｓ ｂ ａ ｎ ｄ ｒ ｙ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｙ ａ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｎ ０ ４ ５ ２ ０ ０ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｔ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ４ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｂ ｔ ｒ ｏ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ １ ２ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
降低反刍动物胃肠道甲烷排放的措施
Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａ ｎ ｉ ｍ ａ ｌ Ｎ ｕ ｔ ｒ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ２ ６ ７ ｘ ． ２ ０ １ ５ ． １ ０ ． ０ ０ ２
应用 ， 在 瘤 胃 中发 现 了许 多 新 的生 物 体 Ｊ 。 由 此 可 以推测 ， 瘤 胃 中依 然 有 未 被 鉴 定 和 识 别 的产 甲 烷 菌 种 。此 外 ， 尽 管 后 肠 与 瘤 胃 环 境 具 有 一 定 的
１ 产 甲烷菌研 究概论
产 甲烷菌 是 一 类 独 特 的微 生 物 群 体 。在 合 成 甲烷 的过 程 中 ， 有 ３种 辅 酶是 产 甲烷 菌所 特 有 的 。
关键 词 ：反 刍动 物 ； 胃肠 道 ； 甲烷 ； 排 放 中图分 类 号 ： ￥ ８ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ２ ６ ７ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） １ ０ ． ２ ９ ９ ４ ． １ ２
甲烷是三 大温室气 体之一 ， 其增温 潜力 是不 容忽 视 的。动 物 胃肠 道所 排 放 的 甲烷 约 占人 类 活
ｃ ｕ ｍ） 和活 动 甲烷微 菌 属 （ Ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ｕ ｍ ｍｏ —
其 中肉牛 和 奶 牛所 排 放 的 甲烷 占 ７ ４ ％， 水 牛 和 羊 占８ ％～ ９ ％ 。 胃肠 道 甲烷 排 放 主要 来 自于 瘤 胃 （ ８ ７ ％～ ９ ０ ％） ， 其余 来 自大 肠 （ １ ０ ％～１ ３ ％） 。瘤
奶牛瘤胃功能的调控技术
奶牛瘤胃功能的调控技术奶牛属反刍动物（草食动物），最主要的消化特点是有四个胃，即能够利用纤维和非蛋白氮。
其中瘤胃中生活着大量的微生物，饲料中的营养成份在瘤胃中可被微生物降解发酵为挥发性脂肪酸、肽类、氨基酸及氨等成份，同时瘤胃微生物可以利用氮源、能源等发酵产物合成微生物蛋白质和B族维生素等营养物质。
在这些过程中，对于奶牛来说，有些是有利的，有些是不利的。
调控奶牛消化代谢过程的目标是，使奶牛发酵的有利方面到达最佳，而使发酵的损失最小。
为了提高饲料和营养物质的有效利用率或提高生奶质量，使用一定的手段对瘤胃中降解与合成过程进行调控是可能的，也是必要的。
人们养牛实际上是在养瘤胃微生物。
如何维护良好且稳定的瘤胃环境，保持微生物的活性及其菌系的相对平衡，是奶牛饲养技术中非常重要的环节。
本文对奶牛瘤胃功能的调控作了阐述，供同行们参考。
1.供给瘤胃微生物必要的、平衡的、稳定的营养素1.1 能源：能量是瘤胃微生物维持生命和生长繁殖的基础。
碳水化合物在瘤胃中发酵产生挥发性脂肪酸（VFA）和三磷酸腺苷(ATP),微生物细胞的活动取决于三磷酸腺苷的产生量，每克细菌生长所需0.4MATP。
1.2 氮源：瘤胃微生物合成蛋白质需要含氮化合物。
日粮蛋白质和非蛋白氮在瘤胃中发酵降解产生为肽类、氨基酸及氨，这些产物被瘤胃微生物用作合成微生物蛋白质的原料。
如果含氮化合物不足，则会影响微生物的生长，瘤胃液内氨氮浓度一般不应低于20mg/1OOml；如果氨的浓度过量，多余的氨可被吸收进入血液，在肝脏中被转化为尿素，一部分可以进行尿素循环流入瘤胃再利用，另一部分尿素从尿中排出，造成浪费。
1.3 瘤胃能量释放与含氮化合物释放的同步性（能氮平衡）：瘤胃内微生物蛋白质的合成主要取决于瘤胃内碳水化合物和氮的利用效率。
如果蛋白质的降解速度超过碳水化合物在瘤胃中的发酵速度，则氨过量，酮酸不足，大量的氮就以氨的形式丢失；如果碳水化合物在瘤胃中发酵速度超过蛋白质的降解速度，则酮酸过量，氨不足，微生物蛋白质合成也会下降，能量损失。
瘤胃甲烷菌及甲烷生成的调控
瘤胃甲烷菌及甲烷生成的调控郭嫣秋胡伟莲刘建新①(浙江大学奶业科学研究所杭州310029)摘要甲烷茵属于古细菌，参与有机物的厌氧降解，生成甲烷。
反刍动物瘤胃内甲烷的生成损耗2%～12%的饲料能量，并且通过暖气排入大气。
甲烷不仅是温室气体之一，而且还会破坏大气臭氧层。
每年全球反刍动物排放大量的甲烷，减少瘤胃内甲烷的生成对提高饲料能量利用率和改善环境具有重要意义。
近年来，有关瘤胃甲烷茵及甲烷生成调控的报道日益增多，本文概述了甲烷茵的特性以及瘤胃内甲烷生成的途径，综述了甲烷生成的调控手段，主要包括去原虫、日粮配合、添加电子受体、增加乙酸生成茵等方法。
关键词甲烷茵瘤胃调控Methanogens and Manipulation of MethaneProduction in the RumenGuo Yanqiu, Hu Weilian, Liu Jianxin②(Institute of Dairy Science and Industry,Zhejiang University, Hangzhou 310029, China)Abstract: Methanogens belong to the kingdom of Euryarchaeota in the domain of Archaea. They are characterized by their ability to produce methane under anaerobic conditions. Methane production in the rumen represents a loss of energy for the host animal, and, in addition, methane eructated by ruminants may contribute to a greenhouse effect or global warming. Reduction or elimination of methanogenesis in the rumen has been touted as a way of improving animal production and may marginally benefit to control of anthropogenic release of methane. More and more scientists focus on ruminal methanogens and methanogenesis recently. Author summarized the manipulation of methanogenesis in the rumen, including defaunation, feed formulation, adding electron acceptors and stimulation of acetogens. The characteristics of methanogenic Archaea and the recent knowledge of the methanogenesis in the rumen were also reviewed in this article.Key words: Methanogens Rumen Manipulation甲烷菌严格厌氧，属于古细菌的水生古细菌门(Euryarchaeota)。
反刍动物甲烷排放的调控技术
反刍动物甲烷排放的调控技术摘要：反刍动物体内甲烷的产生不但降低了饲料中能量的利用效率，而且产生的大量的甲烷会加重温室效应，促使全球气候变暖。
因此，各种调控反刍动物甲烷排放技术的实施，不仅可以增加饲料能量的利用效率而且可以带来良好的生态效益。
本文主要介绍关于反刍动物甲烷排放的调控技术。
关键词：反刍动物；瘤胃微生物；甲烷；调控排放正文：地球气候正经历着一次以全球变暖为主要特征的显著变化，全球气候变暖已经成为人类最为关注的共性问题之一。
甲烷（CH4)是一种重要的生物源温室气体，源自生物的排放占大气CH4排放总量的70％左右。
目前，全球大气中CH4的平均浓度为1.72×10-6μL/L，而且每年以1.1％的比率增长，对全球气候变暖的贡献率约为20％。
CH4气体对于温室效应产生的作用远高于二氧化碳和氧化亚氮，其对大气的温室作用是CO2的20～30倍，是N2O的300倍。
在由农业排放的CH4中，反刍动物被认为是主要的CH4排放源，全球反刍动物每年约产生CH4 8×107t，占全球人类活动CH4排放量的28％。
不同种类家畜CH4排放所占比重各异，其中水牛排放量占8％，其他牛排放量占74％，羊排放量占13％，骆驼排放量占1％。
随着反刍动物养殖规模的不断扩大，其CH4排放已经构成严重的环境污染，因此，如何减少反刍动物CH4排放量并探求减排方法已经成为当务之急。
1瘤胃内产甲烷菌及甲烷(CH4)的产生机制目前，从瘤冒中用传统方法分离得到的主要四个菌属产甲烷菌分别为：可活动甲烷细菌(Met hanobacterium mobile)、反刍兽甲烷杆菌(Met hanobrevibacter ruminantium)、巴氏甲烷八叠球菌(Met hanosarcinabarkeri)、甲酸甲烷杆菌(Met hanobacterium formic1icum)(Tatsuoka etal，2004)。
其中在瘤胃中的数目达到lxl06个/mL的只有甲烷八叠球菌和反刍兽甲烷短杆菌(吴健豪等，2008)。
单宁酸对瘤胃发酵特性及甲烷产量的影响
单宁酸对瘤胃发酵特性及甲烷产量的影响单宁酸对瘤胃发酵特性及甲烷产量的影响瘤胃发酵是反刍动物消化系统中的重要环节，其产生的甲烷不仅对环境造成不良影响，还导致畜牧业的温室气体排放增加。
因此，研究如何减少瘤胃甲烷产量成为当前的热点问题之一。
而单宁酸作为植物中的常见成分，其在减少瘤胃甲烷产量方面具有潜在的作用。
本文将探讨单宁酸对瘤胃发酵特性及甲烷产量的影响，并展望其在畜牧业中的应用前景。
瘤胃是反刍动物独有的消化器官，它分为瘤胃前室、瘤胃中室和瘤胃网室。
在这些瘤胃室中，存在着大量的微生物群落，它们与宿主动物共生，共同完成植物纤维素的降解、发酵和吸收等过程。
然而，瘤胃微生物在进行这些代谢过程时产生了大量的甲烷，这不仅造成资源浪费，还对环境造成了温室气体的排放。
单宁酸是植物中常见的多酚类化合物，它在植物的细胞壁中起到结构支持的作用。
此外，单宁酸还具有抗氧化、抗菌和抗充气等生物活性。
近年来的研究表明，单宁酸对瘤胃微生物的群落结构和代谢活性有着显著影响。
首先，单宁酸可以抑制瘤胃微生物群落中甲烷生成菌的生长，从而减少甲烷的产生。
其次，单宁酸还可以改变瘤胃微生物的代谢途径，增加瘤胃内短链脂肪酸的产量，提高其能量利用效率。
最后，单宁酸还可以改善瘤胃酸度，减少氨气的产生，从而降低了瘤胃发酵过程中产生气体的量。
研究发现，单宁酸对瘤胃发酵特性及甲烷产量的影响具有剂量依赖性。
适量的单宁酸可以显著降低瘤胃甲烷的产量，同时提高短链脂肪酸的产量。
然而，过量的单宁酸反而可能对瘤胃微生物群落造成不良影响，干扰其平衡。
因此，在应用单宁酸减少瘤胃甲烷产量时，需要掌握合适的用量和使用时机。
在畜牧业中，通过添加单宁酸来减少瘤胃甲烷产量已经被提出并展开了一些实践。
研究表明，添加单宁酸的饲料可以显著降低反刍动物体内甲烷的排放，达到减少温室气体的目的。
此外，由于单宁酸对瘤胃微生物的抑制作用，添加单宁酸的饲料还可以增加动物的采食量、改善肠道菌群结构、提高饲料利用效率，从而增加动物的生产性能。
通过添加耗氢化合物调节瘤胃微生物实现甲烷减排
动物营养学报２０１９，３１（１１）：４９６７⁃４９７２ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ㊀ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃２６７ｘ．２０１９．１１．００９通过添加耗氢化合物调节瘤胃微生物实现甲烷减排俎昊辰㊀许㊀静㊀丛玉艳∗（沈阳农业大学畜牧兽医学院，沈阳１１０８６６）摘㊀要：反刍动物排放甲烷既会造成环境污染，又会造成饲料能量浪费，因此探究反刍动物甲烷减排措施至关重要㊂瘤胃存在复杂的微生物发酵系统，反刍动物的甲烷生成与瘤胃微生物区系关系密切㊂本文对瘤胃甲烷生成的机理和调控途径进行了综述，并着重阐述了主要耗氢化合物及耗氢微生物的研究进展，为通过添加耗氢化合物调节瘤胃微生物，实现反刍动物甲烷减排与改善瘤胃发酵提供技术依据㊂关键词：反刍动物；甲烷；产甲烷菌；耗氢化合物；氢气利用菌中图分类号：Ｓ８１６㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号：１００６⁃２６７Ｘ（２０１９）１１⁃４９６７⁃０６收稿日期：２０１９－０４－０８基金项目：辽宁省科学技术攻关项目（２０１５１０３０３６）作者简介：俎昊辰（１９９６ ），男，河北保定人，硕士研究生，从事反刍动物营养研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈｅｚｈｉｃｈｅｎｓｈｕ＠１６３．ｃｏｍ∗通信作者：丛玉艳，教授，硕士生导师，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃｙｙ６６＠１６３．ｃｏｍ㊀㊀反刍动物的瘤胃在消化过程中会产生大量甲烷［１］，２０１５年我国反刍动物甲烷排放量为１０．２Ｔｇ，占农业生产甲烷排放量的５０％，占人为甲烷排放总量的２０．５％［２］㊂甲烷的生成会造成饲料能量的浪费，损失量约占食入代谢能的３．９％ １０．７％［３］㊂甲烷既作为主要温室气体，导致全球变暖，又作为瘤胃能量流失的途径，严重影响饲料的能量利用率㊂因此，如何减少瘤胃甲烷排放成为了目前的研究热点㊂笔者将目前降低甲烷排放的方法总结为三大类，即降低瘤胃氢气生成㊁降低产甲烷菌的数量与活性及添加其他耗氢化合物㊂本文将综述瘤胃甲烷生成的机理和调控途径，并着重阐述添加耗氢化合物对降低甲烷排放及瘤胃菌群的影响，为实现反刍动物甲烷减排与改善瘤胃发酵提供技术依据㊂１㊀瘤胃甲烷生成的机理㊀㊀反刍动物瘤胃内存在着复杂的微生物发酵系统，不同微生物种群共同作用，协助动物体对纤维素㊁非蛋白氮等物质的利用㊂但瘤胃微生物在利用结构性碳水化合物时会产生的大量氢气，若氢气不断积累，则会抑制瘤胃微生物的正常活动，使瘤胃发酵受阻［４］㊂产甲烷菌作为瘤胃内主要的氢利用菌，可迅速利用氢气将二氧化碳转化为甲烷，并通过嗳气排出体外，由此降低瘤胃内氢分压，解除氢气的抑制作用［５］㊂若能干预和调控瘤胃甲烷生成的任意一个环节，就能达到降低甲烷排放的目的㊂２㊀调控瘤胃甲烷生成的途径㊀㊀目前研究降低瘤胃甲烷生成的方法从目的上看可分为三大类，即降低氢气生成㊁抑制产甲烷菌活动㊁添加耗氢化合物并增加耗氢微生物活性㊂２．１㊀降低瘤胃氢气生成㊀㊀瘤胃微生物在消化利用粗饲料时主要进行乙酸发酵，此途径会产生氢气，随着粗饲料比例的升高，氢气产量增加，使甲烷产生增多㊂孙德成等［６］使用不同精粗比的全混合日粮饲喂荷斯坦奶牛，发现随精料比例的升高，乙酸浓度及乙酸与丙酸比值逐渐降低，甲烷的释放量也显著降低，崔安等［７］㊁周艳等［８］㊁丁静美等［９］的试验均得到相同的结果㊂但因精料比例过高会引起瘤胃酸中毒，实际生产中需结合生产成本，选择合适的精粗比，虽不能使甲烷生成完全停止，但能在一定程度上降㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３１卷低甲烷生成㊂２．２㊀降低产甲烷菌的数量和活性㊀㊀抑制产甲烷菌活性的方法是近些年研究的热点方向，主要分为２种方法：一是通过使用抗生素等方法来直接抑制产甲烷菌的数量和活性［１０－１１］；二是通过驱除原虫间接性的减少产甲烷菌的数量［１２］㊂大部分体外与体内试验表明，此类方法能在短时间内大幅度减少甲烷生成，但长期试验会使瘤胃产生适应性，使降低甲烷生成的效果变差［１３－１４］㊂产生这种结果的原因可能是瘤胃内复杂的微生物群落存在自我调节能力，此类方法只减少产甲烷菌的活性，却未减少氢气生成量，使氢分压上升，抵消了对产甲烷菌的抑制效果㊂２．３㊀添加耗氢化合物㊀㊀耗氢化合物主要包括不饱和脂肪酸㊁硝酸盐㊁延胡索酸及其盐㊁硫酸盐等㊂除产甲烷菌外，试验中主要关注的瘤胃内其他耗氢微生物有延胡索酸利用菌㊁硝酸盐还原菌㊁硫酸盐还原菌㊁产乙酸菌及酵母菌㊂耗氢化合物在瘤胃内被微生物利用，进行代谢并消耗一定量的氢气，降低瘤胃氢分压㊂此类方法没有抑制产甲烷菌，而是提供另外的氢气释放途径，因而不会对纤维素分解产生不利影响㊂因此，调控这些化合物的添加量，增加其他耗氢微生物的活性，使其能与产甲烷菌竞争氢气底物，便可在不影响瘤胃发酵的情况下降低甲烷排放㊂３㊀主要耗氢化合物及耗氢微生物的研究进展３．１㊀不饱和脂肪酸㊀㊀不饱和脂肪酸进入瘤胃后，与瘤胃内的氢气反应，增加其饱和度，这被称为瘤胃的生物氢化作用㊂生物氢化作用消耗了氢气底物，这可能是不饱和脂肪酸降低甲烷生成的原因之一㊂但也有研究表明，不饱和脂肪酸主要是通过对原虫或产甲烷菌的抑制作用，降低产甲烷菌的数量，从而降低甲烷产生［１５］㊂㊀㊀吴端钦等［１６］在羊草底物里添加不同水平的亚油酸盐，体外培养２４ｈ后甲烷产量和总产气量显著降低；Ｗｕ等［１７］在羊草中加入油酸的体外试验中也得到相同的结果㊂天然植物油富含多不饱和脂肪酸，Ｖａｒｇａｓ等［１８］用添加２％葵花籽油的饲粮进行体外试验，结果表明，添加油脂会显著降低甲烷产量㊂乌日娜［１９］通过体内试验和体外试验结合发现，添加大豆油可使甲烷产量显著降低，大豆油添加剂量越高，对纤维素降解率的抑制作用就越明显，这是由不饱和脂肪酸的添加抑制了纤维分解菌的数量和活性导致的，由于纤维分解菌是主要的产氢菌，这可能也是瘤胃甲烷产量降低的原因之一㊂Ｂａｙａｔ等［２０］用添加４种不同植物油的青贮饲料饲喂奶牛，在不影响产奶量的情况下降低了甲烷的产生㊂不饱和脂肪酸作为一种优良的能量饲料添加剂，在产生其他效益的同时，能降低甲烷排放，对其在反刍动物饲粮中适宜添加水平与添加形式的研究是十分有意义的㊂３．２㊀硝酸盐与硝酸盐还原菌㊀㊀硝酸盐可作为非蛋白氮为瘤胃微生物提供氮源［２１］，硝酸盐还原菌在瘤胃内将硝酸盐还原成亚硝酸盐，再进一步被转化为氨，此过程消耗氢气，理论上可降低瘤胃甲烷生成㊂硝酸盐还原菌所利用的硝酸盐作为强电子受体，对氢气亲和力强，可与产甲烷菌产生有效竞争㊂但因硝酸盐易在瘤胃体内被还原成亚硝酸盐，若产生的亚硝酸盐不能及时被分解利用，则会对动物机体产生毒害作用，若沉积在动物产品内，则可能造成更大的危害㊂而ＬｅＨｕｙｅｎ等［２１］将硝酸盐作为唯一非蛋白氮源添加到低蛋白质饲粮中，并给动物４周左右的适应期，并未对动物产生毒害作用㊂这可能是瘤胃微生物在适应过程中增加了亚硝酸盐还原菌的活性，使产生的亚硝酸盐被及时分解利用所致㊂Ｍｂｉｒｉｒｉ等［２２］用大蒜油㊁富马酸盐和硝酸盐的混合物进行体外试验，在维持总挥发性脂肪酸产量不变的情况下，显著降低了甲烷的产量，证明硝酸盐与其他耗氢化合物混合使用有降低甲烷排放的潜力，但需更多的体内试验总结出硝酸盐的适宜添加水平㊂３．３㊀延胡索酸与延胡索酸利用菌㊀㊀延胡索酸利用菌可将延胡索酸还原成琥珀酸，再通过脱羧作用生成丙酸，并消耗氢气，使产甲烷菌可利用氢减少㊂山羊瘤胃液中存在大量延胡索酸利用菌［２３］㊂饲粮中添加延胡索酸可增加延胡索酸利用菌的活性［２４］，消耗更多氢气，减少瘤胃内氢分压，减少甲烷生成㊂Ｌｉ等［２５］在未泌乳的新农萨能奶山羊饲粮中添加延胡索酸后降低了瘤胃甲烷产量，且对干物质降解率无显著影响㊂㊀㊀延胡索酸的酸度较高，为避免添加延胡索酸８６９４１１期俎昊辰等：通过添加耗氢化合物调节瘤胃微生物实现甲烷减排导致瘤胃ｐＨ失衡，在试验中可使用其钠盐或钙盐形式［２６］㊂杨洋［２７］在慢性瘤胃酸中毒的奶山羊饲粮中添加延胡索酸二钠与瘤胃素，发现延胡索酸二钠既可作为缓冲剂维持瘤胃内ｐＨ稳定，还可增加乳酸利用菌活性，使瘤胃ｐＨ升高，这与赖瀚卿等［２８］在断奶羔羊饲粮中添加延胡索酸二钠的试验所得结论相同㊂但仍有部分试验显示添加延胡索酸或其盐产物只改变瘤胃内挥发性脂肪酸的比值，并没有产生降低甲烷排放的作用，这可能是由于瘤胃中还存在延胡索酸分解产生乙酸和氢气的反应，延胡索酸分解产生的氢气抵消了其消耗的氢气，没有使甲烷产量发生变化［２９］㊂因此，关于延胡索酸的作用机理以及添加延胡索酸对延胡索酸利用菌菌群的影响仍需进一步研究㊂３．４㊀硫酸盐与硫酸盐还原菌㊀㊀自然环境中的硫酸盐还原菌和产甲烷菌可能存在竞争作用［３０－３１］，硫酸盐还原菌与产甲烷菌竞争同一电子供体，在硫酸盐缺乏或耗尽的生态系统（如淡水）中，主要是产甲烷菌占优势，利用氢和乙酸盐；在富含硫酸盐的情况下（如海水中），硫酸盐还原菌占优势，产甲烷菌受到抑制，因为硫酸盐还原菌对底物氢和乙酸盐的亲和力大于产甲烷菌㊂㊀㊀在瘤胃内硫酸盐含量高时，硫酸盐还原菌能与产甲烷菌竞争氢气等反应底物生成硫化氢，从理论上可降低甲烷生成㊂体外培养液中，随着硫水平的增加，甲烷生成量显著减少［３２］；饲粮中添加硫可减少瘤胃甲烷的产生［３３］㊂氢气在硫酸根（ＳＯ２－４）㊁硫等电子受体存在时，可形成硫化氢［３４］，使用于甲烷生成的氢气减少，进而使甲烷产量降低㊂也有体内试验证明，增加饲粮硫水平能增加小公牛［３５］和绵羊［３６］瘤胃中总硫酸盐还原菌数量㊂Ｗｕ等［３７］通过体外培养试验发现，饲粮中添加硫能提高瘤胃硫酸盐还原菌的丰度，减少甲烷排放量㊂㊀㊀因硫酸盐在瘤胃内反应的终产物硫化氢有毒性，故相关研究相对较少㊂但也有研究表明，在饲粮中添加梭杆菌菌属瘤胃还原菌，在降低甲烷排放的同时不会产生硫化氢，这可能是由于硫化氢被瘤胃中其他微生物如纤维分解菌及时利用而生成含硫氨基酸的缘故［３８］㊂目前添加硫酸盐对甲烷生成及对硫酸盐还原菌的影响仍不明确，还需更多的体内试验来验证㊂３．５㊀产乙酸菌㊀㊀产乙酸菌是指能通过乙酰辅酶Ａ代谢途径消耗氢气，将二氧化碳还原为以乙酸为主的有机化合物的一类瘤胃微生物［３９］㊂该类微生物能与产甲烷菌竞争氢气底物，降低氢分压，生成的乙酸能重新被反刍动物利用，可在降低甲烷排放的同时减少饲料能量浪费㊂产乙酸菌在白蚁㊁鸵鸟肠道内大量存在，与产甲烷菌存在竞争关系，且在袋鼠肠胃内是优势菌群［４０］㊂有研究表明，在初生羔羊瘤胃内最先定植的氢利用菌是产乙酸菌，但随着羔羊的生长，产甲烷菌逐渐替代产乙酸菌成为优势菌种［４１］，这可能是由于产甲烷菌利用氢气的氢分压较产乙酸菌低所导致㊂因此，若能增强瘤胃内产乙酸菌活性，增加其氢气利用量，建立新的瘤胃微生态平衡，理论上可降低甲烷排放㊂３．６㊀酵母菌㊀㊀酵母在瘤胃中有建立有益微生物菌群㊁稳定瘤胃ｐＨ和增加纤维降解的作用［４２］㊂酵母能够产生一些促进瘤胃微生物生长的物质，如苹果酸㊁生物素和对氨基苯甲酸，这些物质可以促进瘤胃微生物生长㊂添加酵母菌可降低瘤胃甲烷排放，有学者认为这是酵母菌通过竞争改变瘤胃微生物区系，促进了产乙酸菌活性所引起的［４３］㊂Ｃｈａｕｃｈｅｙｒａｓ等［４４］的试验表明，添加酵母可提高产乙酸菌的氢利用效率和丙酸生成量，甚至可提升５倍以上；Ｓａｌｉｎａｓ⁃Ｃｈａｖｉｒ等［４５］在荷斯坦奶牛饲粮中补充酶解酵母后使瘤胃内乙酸的摩尔比下降，丙酸摩尔比增加，且降低了瘤胃甲烷产量㊂无论是活酵母还是死酵母，均有降低甲烷生成的效果［４］㊂但关于酵母的体内和体外试验结果常常不一致［４２］，不同种类酵母的实际应用效果也不尽相同，因此对于有效酵母菌种的筛选和其促进产乙酸菌活性的机理仍需进一步研究㊂４㊀小㊀结㊀㊀在研究瘤胃调控时，能准确了解瘤胃中不同微生物区系在瘤胃代谢过程中起到的作用会对研究过程起很大帮助㊂添加不同种类的耗氢化合物，从根本上来说是调节其他耗氢微生物与产甲烷菌的竞争关系，减少产甲烷菌的氢气利用量，从而降低甲烷的排放㊂因此，了解瘤胃发酵系统中不同种微生物的相互关系，使瘤胃微生物朝着有利的方向发展，才能在不影响瘤胃发酵的前提下９６９４㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３１卷长期㊁有效地降低甲烷排放㊂参考文献：［１］㊀苑忠央，杨维仁．反刍动物瘤胃甲烷排放㊁测定及减排技术的研究进展［Ｊ］．饲料与畜牧，２０１６（１０）：４０－４５．［２］㊀黄满堂，王体健，赵雄飞，等．２０１５年中国地区大气甲烷排放估计及空间分布［Ｊ］．环境科学学报，２０１９，３９（５）：１３７１－１３８０．［３］㊀ＡＰＰＵＨＡＭＹＪＡＤＲＮ，ＦＲＡＮＣＥＪ，ＫＥＢＲＥＡＢＥ．ＭｏｄｅｌｓｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｅｎｔｅｒｉｃｍｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍｄａｉｒｙｃｏｗｓｉｎＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａ，Ｅｕｒｏｐｅ，ａｎｄＡｕｓｔｒａｌｉａａｎｄＮｅｗＺｅａｌａｎｄ［Ｊ］．ＧｌｏｂａｌＣｈａｎｇｅＢｉｏｌｏｇｙ，２０１６，２２（９）：３０３９－３０５６．［４］㊀杨春蕾，孙中远，王佳堃，等．通过强化产乙酸菌途径实现瘤胃甲烷减排［Ｊ］．动物营养学报，２０１２，２４（５）：７９６－８０３．［５］㊀金舒文，王佳堃．瘤胃产甲烷菌与其他微生物间的氢传递及其调控研究进展［Ｊ］．中国畜牧杂志，２０１９，５５（２）：１－６．［６］㊀孙德成，赵智力，魏曼琳，等．不同精粗料比全混合日粮对奶牛瘤胃指标的影响［Ｊ］．饲料研究，２００８（１０）：４７－５０．［７］㊀崔安，李振，曹阳春，等．不同精粗比日粮对秦川肉牛甲烷产量和瘤胃发酵的影响［Ｊ］．家畜生态学报，２０１６，３７（９）：３５－４０．［８］㊀周艳，许贵善，董利锋，等．不同饲养模式下饲粮非纤维性碳水化合物／中性洗涤纤维对生长期杜寒杂交母羊生长性能㊁营养物质表观消化率和甲烷产量的影响［Ｊ］．动物营养学报，２０１８，３０（４）：１３６７－１３７６．［９］㊀丁静美，成述儒，邓凯东，等．不同中性洗涤纤维与非纤维性碳水化合物比值饲粮对肉用绵羊甲烷排放的影响［Ｊ］．动物营养学报，２０１７，２９（３）：８０６－８１３．［１０］㊀杨华明，武斌，闫晓刚，等．莫能菌素和吐温８０对肉羊氮沉积及甲烷排放量的影响［Ｊ］．中国畜牧兽医文摘，２０１６，３２（８）：５４－５６．［１１］㊀ＣＲＯＳＳＬＡＮＤＷＬ，ＴＥＤＥＳＣＨＩＬＯ，ＣＡＬＬＡＷＡＹＴＲ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｏｔａｔｉｎｇａｎｔｉｂｉｏｔｉｃａｎｄｉｏｎｏｐｈｏｒｅｆｅｅｄａｄｄｉｔｉｖｅｓｏｎｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｐｏｔｅｎ⁃ｔｉａｌｆｏｒｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｓｔｅｅｒｓｃｏｎｓｕｍｉｎｇａｍｏｄｅｒａｔｅ⁃ｆｏｒａｇｅｄｉｅｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１７，９５（１０）：４５５４－４５６７．［１２］㊀樊艳华，孙海洲，桑丹，等．不同日粮氮水平与驱原虫对山羊氮代谢的影响［Ｊ］．中国草食动物科学，２０１４（增刊）：２１７－２２１．［１３］㊀ＭＯＲＧＡＶＩＤＰ，ＪＯＵＡＮＹＪＰ，ＭＡＲＴＩＮＣ，ｅｔａｌ．Ａｒ⁃ｃｈａｅａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｔｈｅｒｕｍｅｎｏｆｆａｕｎａｔｅｄａｎｄｄｅｆａｕｎａｔｅｄｓｈｅｅｐ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎ⁃ｇｒｅｓｓＳｅｒｉｅｓ，２００６，１２９３：１２７－１３０．［１４］㊀ＬＩＺＪ，ＤＥＮＧＱ，ＬＩＵＹＦ，ｅｔａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｍｅｔｈａ⁃ｎｏｇｅｎｅｓｉｓ，ｒｕｍｉｎａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｆｉｂｅｒｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙｉｎｒｕｍｉｎａｎｔｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｏｚｏａ：ａｍｅ⁃ｔａ⁃ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＢｉｏ⁃ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１８，９：８９．［１５］㊀张春梅．植物油及十八碳不饱和脂肪酸对瘤胃甲烷生成和微生态的影响［Ｄ］．博士学位论文．杭州：浙江大学，２００８．［１６］㊀吴端钦，贺志雄，汤少勋，等．体外添加不同水平的亚麻籽油对气体产量㊁瘤胃发酵及脂肪酸组分的影响［Ｊ］．天然产物研究与开发，２０１４，２６（２）：２７３－２７７．［１７］㊀ＷＵＤＱ，ＸＵＬＷ，ＴＡＮＧＳＸ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｏ⁃ｌｅｉｃａｃｉｄｏｎｒｕｍｅｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｆａｔｔｙａｃｉｄｆｏｒｍａ⁃ｔｉｏｎｉｎｖｉｔｒｏ［Ｊ］．ＰＬｏＳＯｎｅ，２０１６，１１（６）：ｅ０１５６８３５．［１８］㊀ＶＡＲＧＡＳＪＥ，ＡＮＤＲÉＳＳ，ＳＮＥＬＬＩＮＧＴＪ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｎｆｌｏｗｅｒａｎｄｍａｒｉｎｅｏｉｌｓｏｎｒｕｍｉｎａｌｍｉｃｒｏ⁃ｂｉｏｔａ，ｉｎｖｉｔｒｏｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｄｉｇｅｓｔａｆａｔｔｙａｃｉｄｐｒｏ⁃ｆｉｌｅ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２０１７，８：１１２４．［１９］㊀乌日娜．植物油脂肪酸及钙盐对山羊瘤胃发酵和消化道吸收的影响［Ｄ］．硕士学位论文．扬州：扬州大学，２００９．［２０］㊀ＢＡＹＡＴＡＲ，ＴＡＰＩＯＩ，ＶＩＬＫＫＩＪ，ｅｔａｌ．Ｐｌａｎｔｏｉｌｓｕｐ⁃ｐｌｅｍｅｎｔｓｒｅｄｕｃｅｍｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｉｌｋｆａｔｔｙａｃｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｄａｉｒｙｃｏｗｓｆｅｄｇｒａｓｓｓｉｌａｇｅ⁃ｂａｓｅｄｄｉｅｔｓｗｉｔｈｏｕｔａｆｆｅｃｔｉｎｇｍｉｌｋｙｉｅｌｄ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｉｒｙＳｃｉｅｎｃｅ，２０１８，１０１（２）：１１３６－１１５１．［２１］㊀ＬＥＨＵＹＥＮＴＨ，ＤＯＨＱ，ＰＲＥＳＴＯＮＴＲ，ｅｔａｌ．Ｎｉ⁃ｔｒａｔｅａｓｆｅｒｍｅｎｔａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｔｏｒｅｄｕｃｅｒｕ⁃ｍｅｎｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＬｉｖｅｓｔｏｃｋＲｅｓｅａｒｃｈｆｏｒＲｕｒａｌＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２０１０，２２（８）：１４６．［２２］㊀ＭＢＩＲＩＲＩＤＴ，ＣＨＯＳ，ＭＡＭＶＵＲＡＣＩ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｂｌｅｎｄｏｆｇａｒｌｉｃｏｉｌ，ｎｉｔｒａｔｅａｎｄｆｕｍａｒａｔｅｏｎｉｎｖｉｔｒｏｒｕｍｉｎａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ，２０１７，１０１（４）：７１３－７２２．［２３］㊀杨承剑，毛胜勇，朱伟云．体外继代培养研究山羊瘤胃延胡索酸利用菌的变化规律［Ｃ］／／中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十一次全国动物营养学术研讨会论文集．长沙：中国农业科学技术出版社，２０１２：２１２．［２４］㊀ＡＳＡＮＵＭＡＮ，ＩＷＡＭＯＴＯＭ，ＨＩＮＯＴ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｆｕｍａｒａｔｅｏｎｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｒｕｍｉ⁃ｎａｌｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｉｎｖｉｔｒｏ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｉｒｙＳｃｉ⁃ｅｎｃｅ，１９９９，８２（４）：７８０－７８７．［２５］㊀ＬＩＺＪ，ＬＩＵＮＮ，ＣＡＯＹＣ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｕｍａｒｉｃ０７９４１１期俎昊辰等：通过添加耗氢化合物调节瘤胃微生物实现甲烷减排ａｃｉｄｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｎｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｒｕ⁃ｍｅｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｇｏａｔｓｆｅｄｄｉｅｔｓｖａｒｙｉｎｇｉｎｆｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１８，９：２１．［２６］㊀魏晨．延胡索酸及其盐作为反刍动物饲料添加剂的研究进展［Ｊ］．饲料博览，２０１４，（９）：１８－２１．［２７］㊀杨洋．有机酸和瘤胃素组合对ＳＡＲＡ奶山羊瘤胃发酵和细菌的影响［Ｄ］．硕士学位论文．呼和浩特：内蒙古农业大学，２００９．［２８］㊀赖瀚卿，刘云芳，雷晓萍，等．延胡索酸二钠对断奶羔羊瘤胃发育及瘤胃发酵功能的影响［Ｊ］．畜牧与兽医，２０１６，４８（２）：３６－４０．［２９］㊀王荣，文江南，王敏，等．体外法研究延胡索酸对瘤胃甲烷㊁氢气产量和挥发性脂肪酸组成的影响［Ｊ］．动物营养学报，２０１９，３１（３）：１１９８－１２０９．［３０］㊀ＧＩＢＳＯＮＧＲ．Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄｅｃｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｓｕｌｐｈａｔｅ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＢａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ，１９９０，６９（６）：７６９－７９７．［３１］㊀ＦＡＵＱＵＥＧＤ．Ｅｃｏｌｏｇｙｏｆｓｕｌｆａｔｅ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ［Ｍ］／／ＢＡＲＴＯＮＬＬ．Ｓｕｌｆａｔｅ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ．Ｂｏｓ⁃ｔｏｎ，ＭＡ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，１９９５．［３２］㊀ＤＯＨＱ，ＴＨＵＹＴＴ，ＨＡＯＴＰ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｉ⁃ｔｒａｔｅａｎｄｓｕｌｐｈｕｒｏｎｉｎｖｉｔｒｏｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｄｒｙｍａｔｔｅｒｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＬｉｖｅｓｔｏｃｋＲｅｓｅａｒｃｈｆｏｒＲｕ⁃ｒａｌＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２０１１，２３（１０）：２１１．［３３］㊀ＨＥＧＡＲＴＹＲＳ，ＮＯＬＡＮＪＶ，ＬＥＮＧＲＡ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｒｏｔｏｚｏａａｎｄｏｆｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｓｕｌｆｕｒｏｎｄｉｇｅｓｔｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｉｎｔｈｅｒｕ⁃ｍｅｎｏｆｓｈｅｅｐ［Ｊ］．ＡｕｓｔｒａｌｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９４，４５（６）：１２１５－１２２７．［３４］㊀ＭＯＲＶＡＮＢ，ＢＯＮＮＥＭＯＹＦ，ＦＯＮＴＹＧ，ｅｔａｌ．ＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＨ２⁃ｕｔｉｌｉｚｉｎｇａｃｅｔｏｇｅｎｉｃａｎｄｓｕｌｆａｔｅ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｃａｒ⁃ｃｈａｅａｆｒｏｍｄｉｇｅｓｔｉｖｅｔｒａｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｍｍａｌｓ［Ｊ］．ＣｕｒｒｅｎｔＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９９６，３２（３）：１２９－１３３．［３５］㊀ＲＩＣＨＴＥＲＥＬ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｅｔａｒｙｓｕｌｆｕｒｏｎｐｅｒ⁃ｆｏｒｍａｎｃｅ，ｍｉｎｅｒａｌｓｔａｔｕｓ，ｒｕｍｅｎｈｙｄｒｏｇｅｎｓｕｌｆｉｄｅ，ａｎｄｒｕｍｅｎｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｉｎｙｅａｒｌｉｎｇｂｅｅｆｓｔｅｅｒｓ［Ｄ］．Ｍａｓｔｅｒ ｓＴｈｅｓｉｓ．Ｉｏｗａ：ＩｏｗａＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１１．［３６］㊀ＶＡＮＺＩＪＤＥＲＶＥＬＤＳＭ，ＧＥＲＲＩＴＳＷＪＪ，ＡＰＡ⁃ＪＡＬＡＨＴＩＪＡ，ｅｔａｌ．Ｎｉｔｒａｔｅａｎｄｓｕｌｆａｔｅ：ｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｌｔｅｒ⁃ｎａｔｉｖｅｈｙｄｒｏｇｅｎｓｉｎｋｓｆｏｒｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｒｕｍｉｎａｌｍｅｔｈ⁃ａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｓｈｅｅｐ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｉｒｙＳｃｉｅｎｃｅ，２０１０，９３（１２）：５８５６－５８６６．［３７］㊀ＷＵＨ，ＭＥＮＧＱＸ，ＹＵＺＴ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｐＨｂｕｆｆｅｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｓｏｕｒｃｅｓｏｆｄｉｅｔａｒｙｓｕｌｆｕｒｏｎｒｕｍｅｎｆｅｒ⁃ｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｓｕｌｆｉｄｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｕｌ⁃ｆａｔｅｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ，ａｎｄｔｏｔａｌＡｒｃｈａｅａｉｎｉｎｖｉｔｒｏｒｕ⁃ｍｅｎｃｕｌｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５，１８６：２５－３３．［３８］㊀刘凯珍，王继文，周美丽，等．微生态制剂与反刍动物甲烷减排［Ｊ］．微生物学通报，２０１７，４４（２）：４６５－４７２．［３９］㊀ＤＲＡＫＥＨＬ．Ａｃｅｔｏｇｅｎｅｓｉｓ，ａｃｅｔｏｇｅｎｉｃｂａｃｔｅｒｉａ，ａｎｄｔｈｅａｃｅｔｙｌ⁃ＣｏＡ ｗｏｏｄ／ｌｊｕｎｇｄａｈｌ ｐａｔｈｗａｙ：ｐａｓｔａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ［Ｍ］／／ＤＲＡＫＥＨＬ．Ａｃｅｔｏｇｅｎｅ⁃ｓｉｓ．Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，１９９４：３－６０．［４０］㊀ＯＵＷＥＲＫＥＲＫＤ，ＭＡＧＵＩＲＥＡＪ，ＭＣＭＩＬＬＥＮＬ，ｅｔａｌ．Ｈｙｄｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｓｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａｆｒｏｍｔｈｅｆｏｒｅｓｔｏｍａｃｈｏｆｅａｓｔｅｒｎｇｒｅｙ（Ｍａｃｒｏｐｕｓｇｉｇａｎｔｅｕｓ）ａｎｄｒｅｄ（Ｍａｃｒｏ⁃ｐｕｓｒｕｆｕｓ）ｋａｎｇａｒｏｏｓ［Ｊ］．ＡｎｉｍａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，２００９，４９（１１）：１０４３－１０５１．［４１］㊀ＭＯＲＶＡＮＢ，ＤＯＲＥＪ，ＲＩＥＵ⁃ＬＥＳＭＥＦ，ｅｔａｌ．Ｅｓｔａｂ⁃ｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｕｔｉｌｉｚｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａｉｎｔｈｅｒｕｍｅｎｏｆｔｈｅｎｅｗｂｏｒｎｌａｍｂ［Ｊ］．ＦＥＭＳＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，１９９４，１１７（３）：２４９－２５６．［４２］㊀ＪＥＹＡＮＡＴＨＡＮＪ，ＭＡＲＴＩＮＣ，ＭＯＲＧＡＶＩＤＰ．Ｔｈｅｕｓｅｏｆｄｉｒｅｃｔ⁃ｆｅｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｓｆｏｒｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｒｕｍｉｎａｎｔｍｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓ：ａｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ａｎｉｍａｌ，２０１４，８（２）：２５０－２６１．［４３］㊀ＤＩＮＧＧＺ，ＣＨＡＮＧＹ，ＺＨＯＵＺＭ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅｏｎｒｕｍｅｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｎｕｔｒｉｅｎｔｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｃｅｌｌｕｌａｓｅａｃｔｉｖ⁃ｉｔｙｏｆｓｔｅｅｒｓｆｅｄｄｉｅｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｔｏｆｏｒ⁃ａｇｅｒａｔｉｏｓ［Ｊ］．ＷｏｒｌｄＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１４，２（６）：３０３－３０８．［４４］㊀ＣＨＡＵＣＨＥＹＲＡＳＦ，ＦＯＮＴＹＧ，ＢＥＲＴＩＮＧ，ｅｔａｌ．ＩｎｖｉｔｒｏＨ２ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｂｙａｒｕｍｉｎａｌａｃｅｔｏｇｅｎｉｃｂａｃｔｅｒｉｕｍｃｕｌｔｉｖａｔｅｄａｌｏｎｅｏｒｉｎａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｗｉｔｈａｎａｒｃｈａｅａｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｓｓｔｉｍｕｌａｔｅｄｂｙａｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｔｒａｉｎｏｆｓａｃ⁃ｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９９５，６１（９）：３４６６－３４６７．［４５］㊀ＳＡＬＩＮＡＳ⁃ＣＨＡＶＩＲＪ，ＡＲＺＯＬＡＣ，ＧＯＮＺÁＬＥＺ⁃ＶＩＺＣＡＲＲＡＶ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆｅｅｄｉｎｇｅｎｚｙｍａｔｉｃａｌ⁃ｌｙｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄｙｅａｓｔｃｅｌｌｗａｌｌｏｎｇｒｏｗｔｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｄｉｇｅｓｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｆｅｅｄｌｏｔｃａｔｔｌｅｄｕｒｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｏｆｅｌｅｖａｔｅｄａｍｂｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｊ］．Ａｓｉａｎ⁃Ａｕｓｔｒａｌａ⁃ｓｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１５，２８（９）：１２８８－１２９５．１７９４㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３１卷∗Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃｙｙ６６＠１６３．ｃｏｍ（责任编辑㊀菅景颖）ＲｅｄｕｃｉｎｇＲｕｍｅｎＭｅｔｈａｎｅＥｍｉｓｓｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈＲｅｇｕｌａｔｉｎｇＲｕｍｅｎＭｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｂｙＡｄｄｉｎｇＨｙｄｒｏｇｅｎ⁃ＣｏｎｓｕｍｉｎｇＣｏｍｐｏｕｎｄｓＺＵＨａｏｃｈｅｎ㊀ＸＵＪｉｎｇ㊀ＣＯＮＧＹｕｙａｎ∗（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｎｉｍａｌＨｕｓｂａｎｄｒｙａｎｄＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８６６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｆｒｏｍｒｕｍｉｎａｎｔｓｃａｎｃａｕｓｅｂｏｔｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｄｉｅｔａｒｙｅｎｅｒｇｙｗａｓｔｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｒｅｄｕｃｅｍｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｒｕｍｉｎａｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｃｏｍｐｌｅｘｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅｒｕｍｅｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｍｅｔｈａｎｅｐｒｏ⁃ｄｕｃｔｉｏｎｉｎｒｕｍｉｎａｎｔｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｕｍｅｎｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄａｌ⁃ｓｏｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｍａｊｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｃｏｎｓｕｍｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｃｏｎｓｕｍｉｎｇｍｉｃｒｏ⁃ｏｒｇａｎｉｓｍｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｂａｓｅｓｆｏｒｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｒｕｍｅｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｒｕｍｉｎａｎｔｓ，ｔｈｒｏｕｇｈｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｒｕｍｅｎｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｂｙａｄｄｉｎｇｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｃｏｎｓｕｍｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｄｉｅｔｓ．［ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ，２０１９，３１（１１）：４９６７⁃４９７２］Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｕｍｉｎａｎｔｓ；ｍｅｔｈａｎｅ；ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｓ；ｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｃｏｎｓｕｍｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓ；ｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｕｔｉｌｉｚｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ２７９４。
反刍动物瘤胃内环境的特点及调控措施
反刍动物瘤胃内环境的特点及调控措施张彩英,胡国良,曹华斌【摘要】摘要:瘤胃是反刍动物的一个极其重要的消化器官,瘤胃微生物在反刍动物营养物质代谢方面尤其是粗饲料利用方面起着举足轻重的作用,而瘤胃内环境的稳定是保证瘤胃微生物正常发酵性消化的前提条件。
因此,了解瘤胃内环境的特点,对瘤胃内环境实施有效调控,使营养物质的利用率达到最优化,具有非常大的经济效益。
【期刊名称】中国畜牧兽医【年(卷),期】2010(037)004【总页数】3【关键词】关键词:瘤胃内环境;发酵性消化;调控措施反刍动物的瘤胃约占全胃的80%,除反刍、食管沟反射和瘤胃运动外,尚有微生物群系独特的生理作用。
饲料中70%～85%可消化的干物质和约50%的粗纤维在瘤胃中经微生物降解为挥发性脂肪酸、肽类、氨基酸、氨及二氧化碳等成分;同时这些微生物可以利用氮源、能源等发酵产物合成蛋白质、B族维生素及VK等营养物质(西北农业大学,1992;任慧波等,2006)。
很显然,瘤胃是反刍动物的一个极其重要的营养消化器官。
因此,了解瘤胃内环境的特点,对瘤胃内环境实施有效调控,使营养物质的利用率达到最优化,具有非常大的经济效益。
1 瘤胃内环境的特点瘤胃可看作是一个供厌氧微生物繁殖的发酵罐,具有微生物活动及繁殖的良好条件。
食物和水分相对稳定的进入瘤胃,供给微生物生长繁殖所需要的营养;节律性瘤胃运动将内容物搅拌混合,并使未消化的食物残渣和微生物均匀地排入后段消化道。
瘤胃内环境具有以下特点:①微生物有一定的区系、数量,并在一定范围内保持恒定。
瘤胃微生物主要有细菌、古细菌、厌氧真菌、原虫和少量噬菌体,其中细菌数量最多,瘤胃液中1010～1011个/mL;原虫在数量上比细菌少,瘤胃液中105～106个/mL,但由于其体积较大,在瘤胃微生态总量中占相当大的比例;真菌游动孢子数则在103～105个/mL之间(Theodorou等,1990)。
瘤胃微生物之间既存在协同关系又有竞争作用,一种微生物的代谢产物可以被其它微生物利用,而不同微生物利用底物转化为发酵产物的代谢间相互依赖。
降低反刍动物瘤胃甲烷生成的营养学措施
降低反刍动物瘤胃甲烷生成的营养学措施
弓剑
【期刊名称】《粮食与饲料工业》
【年(卷),期】2009(000)012
【摘要】甲烷是反刍动物瘤胃微生物发酵的正常产物,随着反刍动物养殖规模的不断扩大,甲烷的排放已构成严重的环境污染.阐述了反刍动物瘤胃甲烷生成的生物学机制,并从日粮碳水化合物类型、瘤胃微生物种类以及瘤胃挥发性脂肪酸产量方面分析了影响瘤胃甲烷生成的因素,最后就如何通过营养调控措施降低瘤胃甲烷生成作一综述.
【总页数】4页(P34-36,38)
【作者】弓剑
【作者单位】内蒙古师范大学生命科学与技术学院,内蒙古,呼和浩特,010022【正文语种】中文
【中图分类】S816.3
【相关文献】
1.反刍动物瘤胃甲烷气体生成的调控 [J], 周怿;刁其玉
2.反刍动物瘤胃甲烷产生的调控措施 [J], 郭雪峰;金海;卢德勋
3.反刍动物瘤胃甲烷生成机制及调控措施研究进展 [J], 乔升民;乔君毅;谭支良
4.反刍动物瘤胃甲烷生成相关研究进展 [J], 王坤;南雪梅;熊本海;蒋林树
5.反刍动物瘤胃甲烷的产生及调控措施 [J], 于震;张永根
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反刍动物甲烷生成机制及调控
反刍动物甲烷生成机制及调控苏醒,董国忠【摘要】摘要:甲烷是反刍动物瘤胃正常消化的产物,但其排放不仅对空气环境造成污染,增加温室效应,并且造成饲料能量的损失。
因此,减少反刍动物瘤胃内甲烷的生成量对提高饲料能量利用率和改善环境都具有重要的意义。
文章综述了瘤胃中甲烷生成的机制及影响甲烷产生量的因素,详细介绍了控制瘤胃内甲烷产生量的措施。
【期刊名称】中国草食动物科学【年(卷),期】2010(030)002【总页数】4【关键词】关键词:反刍动物;甲烷;机制;调控甲烷(CH4)是一种重要的大气微量成分。
它与CO2一样,是一种长寿命的温室效应气体。
研究者普遍认为甲烷的温室效应是二氧化碳的20～30倍。
甲烷对全球气候变暖的影响作用占到所有影响气候变暖因素作用的15%～20%[1]。
联合国政府间气候变化专业委员会(IPCC)的报告中指出,全球每年排入大气的CH4量是535 Tg(410～660Tg)(1Tg=1012g),而来自动物,主要是反刍动物的达85Tg(65～100Tg),对全球温室效应的贡献率达2%[2]。
我国农业部环境保护科研监测所对我国家养动物和动物废弃物甲烷排放量的估算结果是,甲烷排放量平均每年大约以2.34%的速度上升[3]。
反刍动物以嗳气的形式排出体外的甲烷主要是由瘤胃中甲烷菌通过CO2和H2进行还原反应产生的,化学性质稳定,一旦发生后很难被代谢。
在反刍动物瘤胃代谢过程中,瘤胃内甲烷的产生是瘤胃发酵能量损失的主要原因,依据饲养水平、饲粮组成、消化率的不同,以甲烷形式损失的能量占饲料总能的2%～15%[4]。
因此,降低瘤胃内甲烷的产量不仅对缓解温室效应有重要意义,而且可减少反刍动物瘤胃发酵过程中的能量损失,提高饲料利用率。
减少反刍动物CH4排放量是国际上十分关注并重点研究的问题。
本文综述了瘤胃甲烷生成的机制、影响瘤胃甲烷产生的因素和控制瘤胃内甲烷产生量的措施。
1 瘤胃甲烷生成的机制反刍动物生成甲烷与其特有的消化特点有关。
甲烷在瘤胃的产生及微生态制剂的调控潜力
甲烷在瘤胃的产生及微生态制剂的调控潜力肖怡;邓凯东;许贵善;屠焰;刁其玉【摘要】反刍动物是甲烷气体的重要排放者,瘤胃甲烷的产生不仅造成饲料能量的浪费,而且加剧了环境的温室效应.微生态制剂作为一种副作用小、安全、有效的饲料添加剂,在动物生产中应用广泛,生产效益显著,但在甲烷调控方面的报道较少,对反刍动物甲烷减排的意义重大且研究前景广阔.本文就瘤胃甲烷的产生及微生态制剂对反刍动物甲烷的调控潜力两方面进行阐述.【期刊名称】《家畜生态学报》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】5页(P1-5)【关键词】甲烷;微生态制剂;瘤胃;调控;反刍动物【作者】肖怡;邓凯东;许贵善;屠焰;刁其玉【作者单位】中国农业科学院饲料研究所/农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081;塔里木大学动物科学学院,新疆阿拉尔843300;金陵科技学院动物科学与技术学院,江苏南京210038;塔里木大学动物科学学院,新疆阿拉尔843300;中国农业科学院饲料研究所/农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所/农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】S811.5学科动态随着社会的发展和工业化进程，温室气体累积造成的全球变暖引起了人们的普遍关注，温室气体中甲烷(CH4)占16%[1]，是大气中含量最为丰富的有机碳气体。
虽然CH4在大气中的浓度低于CO2，但全球变暖潜力指数(GWP)的分析显示，同体积CH4的温室效应是CO2的 20～25倍。
CH4不能被植物利用进入物质循环，在大气中不断累积，对当前全球变暖的综合贡献率达到19%，仅次于CO2[2]。
反刍动物因其瘤胃内的微生物发酵而产生大量的CH4，每年CH4排放量约8×107 t，占人为CH4排放总量的33%[3]。
与此同时，瘤胃发酵所释放的CH4也会导致饲料能量利用率的下降，在能量代谢过程中，反刍动物因甲烷形式损失的能量占饲料总能的2%～15%[4]。
通过强化产乙酸菌途径实现瘤胃甲烷减排
以通过强化瘤胃内产乙酸菌的代谢途径，减少反刍动物甲烷排放。 为了回答这一问题，本文就
瘤胃中产乙酸菌的菌群结构、产乙酸菌与产甲烷菌的竞争关系、产乙酸菌的利用战略进行了
探讨。
关键词： 产乙酸菌；产甲烷菌；瘤胃
中图分类号：S823
文献标识码：A
文 章 编 号 ：1006 -267 X（ 2012 ） 05 -0796 -08
3.1 热力学对比
产甲烷细菌（ Methanogen） 是一类形态多样，
具有特殊细胞成分以及产甲烷代谢功能的严格厌
氧古细菌（ Archaea） ， 位 于 自 然 界 碳 循 环 厌 氧 食 物
链的末端。 生成甲烷是瘤胃内最主要的排氢途
径。 应生
瘤胃中 82%的甲烷通过氢气和 成，18%的甲烷由甲酸生成，由
描述产 乙 酸 菌。 严 格 限 定 “ acetogenesis” 2 分 子
合成 CO2 区分 CO2 图（ 1） 。
1 分子 合成
乙酸的过程。 乙酸是经由
但 乙
是 酰
这一定义无 辅酶 A途
法 径
四氢叶酸酯 辅酶 无机磷酸盐 电子 类咕啉酶 三磷酸腺甙 FH4：
；HSCoA： A； Pi：
；e-： ；Co-protein：
动物营养学报 2012，24（5）：796-803
ChineseJournalofAnimalNutrition
doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2012.05.002
通过强化产乙酸菌途径实现瘤胃甲烷减排
杨春蕾 孙中远 王佳堃* 刘建新
（浙江大学奶业科学研究所，动物分子营养学教育部重点实验室，杭州 310012）
构性碳水化合物的消化 皂甙 单宁 。 [11 -13]
反刍家畜肠道甲烷的产生与减排技术措施
反刍家畜肠道甲烷的产生与减排技术措施周艳;邓凯东;董利锋;许贵善;马涛;刁其玉【摘要】甲烷是造成温室效应的重要诱因之一,也是反刍动物瘤胃发酵过程中重要的能量损失来源.采取有效降低甲烷产量的措施不仅可以降低畜牧养殖业温室气体排放,而且能够提升畜牧养殖业的生产效率、盈利能力和抗风险能力,从而为保障和促进我国节粮型农业和可持续农业发展提供重要的理论依据.文章从反刍动物瘤胃甲烷形成机理入手,系统地阐述了产甲烷菌的生化代谢途径,总结了反刍家畜营养和饲养管理、遗传育种等减排措施,以期为降低甲烷排放、发展低碳畜牧业提供新思路.%Methane is one of the most important causes of greenhouse effect,and it is also an important source of energy loss in the rumen fermentation of ruminants.Therefore,to take effective measures to reduce methane production can not only reduce greenhouse gas emissions in animal husbandry,but also enhance the production efficiency,profitability and risk-resistance capacity of animal husbandry,which will consequently provide a theoretical basis for the protection and promotion of China's grain saving agriculture and sustainable agricultural development.This article described the process of ruminal methane formation mechanism,systematically expounded the biochemical metabolic pathways of methanogens,summarized the ruminant nutrition and feeding management,genetic breeding and emission reduction measures,aiming to provide new ideas for reducing methane emission,and thus contribute to the low carbon development of animal husbandry.【期刊名称】《家畜生态学报》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】6页(P6-10,54)【关键词】瘤胃;甲烷;产甲烷菌;减排措施;低碳畜牧业【作者】周艳;邓凯东;董利锋;许贵善;马涛;刁其玉【作者单位】中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081;金陵科技学院动物科学与技术学院,江苏南京210038;中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081;塔里木大学动物科学学院,新疆阿拉尔843300;中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】S811.5近50年来，地球表面平均温度上升了0.74 ℃，其增速是过去100年的2倍左右[1]，由于温室气体排放造成的全球性气候变暖现象已是不争的事实。
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１ ． ２ 皂 苷
能 力是 二 氧化 碳 的 ２ ３倍 ，对 全 球变 暖 的 影 响作 用 很 大 。 因此 ， 减少 反 刍动 物 甲烷 气体 的 产 生不 仅 有 助 于缓 解 全球 气 候变 暖 ， 同时还 可 以降 低 瘤 胃发 酵
反 刍 动 物 日粮 中 添加 缩 合 单 宁 或 富 含 单 宁 的 植 物能 够 有效 降 低 甲烷 的 排放 量 。Ｎ ｅ ｗ ｂ ｏ ｌ ｄ等认 为 原虫与 ９ ％一 ２ ５ ％的产 甲烷 菌 呈共 生 关 系 ， 驱 除原 虫
每 单位 产 品基 础 上的 甲烷 排放 量 ； （ ２ ）通 过 影响 瘤 胃发 酵 而 降 低 每单 位 摄 入 干 物 质基 础 上 的 甲烷 产 量。 Ｇｕ ａ ｎ等研 究发 现 ， 添加莫 能 菌素 降低 了 甲烷 产
反 刍动物 采 食饲 料 后 ， 瘤 胃 内微 生 物 将碳 水 化 合 物 和 其他植 物 纤 维发 酵分 解 成挥 发 性脂 肪 酸 、 氢
气 和二 氧 化碳 ． 产 生 的二 氧 化碳 与 氢气 被 产 甲烷 菌
利 用最 终 生 成 甲烷 ， 这是 反 刍动 物 产生 甲烷 的最 主
要 的途 径 。
营养 ） 和６ ０ — ７ ０天 （ 胎儿 迅 速生 长 ， 容 易营 养 不 良 ） ． 应 加强 饲 养管理 。 母 猪 怀孕 后 为 了增 加 产 仔 数 ，初 期 保 胎 最 重
到 分娩 前 第 ３天 ， １ ３喂料 逐步 增 加到 ３ ． ２ ｋ ｇ ／ 头／ 天。
应 激 是 引起 胚 胎 死亡 的重 要 因素 。要 注 意 环 境 卫 生， 控 制环 境温度 ， 防 止过 热过 冷 。 在母 猪胚 胎死 亡
量 并 同时 降低 了纤 毛 原 虫的数 量 ， 因此 认 为 甲烷 产
将 导致 瘤 胃甲烷 产 量 的降低 。 但是 添加 单 宁后会 发 生 不 良影 响 ， 而 Ｍｉ ｎ等报道 少 量 或者 适 量 的缩合 单
个： ９ － １ ３天 （ 着床 ） 、 ２ １天左 右 （ 胚 胎形 成器 官 ， 争 夺
２ ｍＬ ／ Ｌ增加 到 ６ ｍＬ ／ Ｌ，虽 然原 虫数 量降 低 了 ４ １ ％。 但 是 甲烷产 量并 没有 变化 。 可 能 的原 因是皂 角提 取 物 或其他 成 分促 进了 纤维 菌和 产 甲烷 菌 的生长 。
１ ． ３ 植 物 油
的能 量损 失 ， 提 高 饲料 利用 率 。
的排 放 受 到广 泛 关注 。据 报 道 ． 全球 每 年 的 甲烷 产
量为 ５ ５ ０ Ｔ ｇ （ １ Ｔ ｇ ＝ １ ０ １ ２ ｇ ） ， 而 反 刍动 物 则 贡 献 大 约 ８ ５ Ｔ ｇ 。 甲烷 作 为第 二 大温 室气 体 ， 造 成温 室效 应 的
藩
８ １ ０ ２ ０ ０
１ ． １ 单 宁
的增 加 ， 原 生 动物 数量 显 著降 低 。这显 示 薄荷 油可 能 通过 抑制 原 虫生长 而 降低 甲烷产 量 。
２ 添加 离子 载体
Ｌ ａ ｓ ｃ ａ ｎ ｏ和 Ｃ ６ ｒ ｄ ｅ ｎ ａ ｓ 认 为 离 子 载 体 影 响 甲烷 产 量主 要 有两 种方 式 ： （ １ ）增加 饲料 转 化 效率 降 低
植 物 提取 物 的有 效 成 分 主 要 是 植 物 的 次 级 代
谢产物 ， 它 能 够 更 好 地 调控 瘤 胃内 环境 ， 同时 因 为 是天然产品 ， 不会污染环境 ， 因此 能 更好 地 被 宿 主 接 受Ｉ Ｊ １ 。 目前研 究 发现 能 够有 效 降低 甲烷产 量 的植 物 提取 物 主要有 单 宁 、 皂 苷 和植 物油 。
１ 添 加 植 物 提 取 物
Ａ ｇ ａ ｒ ｗ ａ ｌ 等研 究发 现 ，体外 试验 中在 每 毫升培
养 液 添加 ０ ． ３ ３ 、 １ ． ０ 、 ２ ． ０ １ ｘ Ｌ的薄 荷油 时 ， 甲烷分 别 降
低了 １ ９ ． ９ ％、 ４ ６ ０ ％和 ７ ５ ． ６ ％。 同时 ， 随着 薄荷 油剂 量
－ ｇ禽 养 殖 业 ｌ Ｖ ｉ 。 ｄ ｅ ｒ ｎ Ａ ｎ ｉ ｍ ａ ｌ Ｈ ｕ ｓ ｂ ａ ｎ ｄ ｒ ｙ
勃 ｉ 稿 ＼ Ｅ ｍａ ｉ ｈ ｎ ｍｇ ｘ ｍｙ ２ ０ ０ ８ ＠ｓ ｉ ｎ ａ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
癔 震 警
近些年来 ， 随 着 全 球气 温 不 断 升 高 ， 温 室 气 体
高峰期 ， 打踢母猪 、 注射疫苗 、 并栏 、 打 架 等 都 极 易
要。 妊娠母猪应饲喂全价饲料 ． 供应充足饮水。 怀孕
８ ０天前 限饲 １ ． ８ ～ ２ ． ７ ｋ ｇ ／ 头／ 天， 每 天饲 喂 ２次 。较 瘦 弱 的母 猪应 适 当增 加喂 量 ， 让其快 够抑 制 甲烷 的 产生 。胡
伟莲［ ２ １ 研 究发 现 ， 添 加皂 苷 可 以抑制 甲烷 气 体 的 产 生， 而 且 甲烷 产量 的下 降程 度 会随 着皂 苷 添加 量 的 增 加 而 增 加 。但 是 Ｐ ｅ ｎ等 发 现 皂 角 提 取 物 浓 度 从
引起 胚胎 死亡 。应在 母猪 怀孕 ３ ０天 后转 入 定位 栏
饲 养 。喂料 应 迅速 及 时 ， 以免 喂料 时母 猪 因过 于饥
饿 而爬跨 栏 位和躁 动 不安 ， 引起 流产 。
２ ０ １ ４ ０ ９
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宁 能够 产生 有 利 的影 响 ， 能 够提 高 小肠 氨基 酸 的 吸 收， 提 高 动 物 的生 产 性 能 ， 比 如产 奶 量 、 毛 生 长 速
度、 排 卵率 和 产 羔 比 例 ， 降 低 臌 气 和寄 生 虫带 来 的