瘤胃微生物的区系及其相互关系

总结 瘤胃微生物从饲料中得到营养进行生 长和繁殖，进而被消化吸收。研究瘤 胃微生物区系及其相互关系，有利于 探究瘤胃食糜的流通和降解规律、研 究提高饲料瘤胃降解率的措施，从而 提高动物生产性能、取得较大的经济 效益。
动物营养学课程展示
瘤胃微生物的 区系及其相互关系
瘤胃微生物的区系及其相互关系 *瘤胃微生物的组成 *瘤胃微生物的相互关系 *瘤胃微生物的应用前景
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1 瘤胃微生物的组成
瘤胃微生物是寄居于反刍动物瘤胃内的 一个复杂的微生物群落，是联系反刍 动物和日粮的主要纽带，其种群主要 由细菌、真菌、原虫（还有少量噬菌 体）组成。
瘤胃微生物组成--细菌
瘤胃细菌的分类
依据瘤胃细菌利用的底物及发酵终 产物进行划分可分为纤维降解菌、 淀粉降解菌、半纤维素降解菌、蛋 白降解菌、脂肪降解菌、酸利用菌、 乳酸产生菌等等。
瘤胃细菌的生存条件
瘤胃内细菌为专性厌氧菌，最适pH为 6.0-6.9，最适生长温度为39℃；可 耐受较高的有机酸而不影响其正常代 谢
Fra Baidu bibliotek 3 瘤胃微生物应用前景
瘤胃微生物产生的多糖降解酶活性比 任何发酵系统中的多糖降解酶活性都 高约10 倍。瘤胃微生物作为一个新 式酶源, 在饲料工业中将有广阔的应 用前景。但在实际生产中，瘤胃真菌 的应用最为广泛，在这里重点介绍真 菌的应用。
瘤胃细菌的应用前景 瘤胃细菌因其较强的分解、消化纤维 素的能力，可利用模拟瘤胃或瘤胃微 生物体外培养获得大量纤维素酶，从 而在很大程度上增进畜牧业的生产能 力。
瘤胃微生物相互之间存在着竞争和协 同的复杂关系，但是这种复杂的、混 合的微生态区系在反刍动物瘤胃内处 于动态平衡，维系着机体正常的生长 和营养，保证了微生物与宿主及微生 物相互间的协调稳定。
细菌和真菌的相互作用 细菌与真菌在降解纤维物质的过程中 存在协同作用。瘤胃细菌通过侵蚀方 式逐渐降解植物细胞壁，而瘤胃真菌 则是侵袭植物组织，把大片段植物颗 粒降解成小片段为瘤胃细菌及其酶系 提供更多的位点，起到互补的作用。
真菌和原虫的相互作用 原虫在瘤胃中的存在延长了饲料在瘤 胃中的滞留时间，有利于稳定瘤胃内 生化环境，从而促进真菌的生长。另 外，瘤胃原虫能够降解真菌的细胞壁、 吞噬厌氧真菌的菌根及胞子囊。另外 原虫和真菌间存在捕食关系。
细菌和原虫的相互作用 瘤胃原虫和细菌之间的最明显的关系 是捕食和被捕食的关系。研究表明， 瘤胃原虫和细菌之间也存在共生和寄 生的互作关系。
瘤胃真菌应用--处理秸秆 利用瘤胃微生物或其他产生的纤维素 酶将小麦秸秆的纤维素转化为单糖， 可利用于生产容易被动物吸收利用、 营养价值高的新型饲料、单细胞蛋白 等，因此采用瘤胃真菌处理秸秆具有 高效且环保的作用。
瘤胃真菌应用--作为新式酶源 瘤胃真菌细胞壁中的几丁质组分, 具 有抗瘤胃蛋白酶降解的能力, 却能被 小肠内蛋白酶降解，因此通过大规模 的厌氧发酵，将高效菌的发酵液通过 浓缩处理，把这一复合酶系添加到饲 料中能成为良好的蛋白饲料来源。
瘤胃细菌的存在形式
70%的瘤胃细菌黏附在饲料颗粒上，通 常黏附于植物的气孔、皮孔或饲料的 破损边缘；29%的瘤胃细菌在瘤胃内自 由游动；1%的瘤胃细菌附着在瘤胃黏 膜层上。
瘤胃细菌的功能
瘤胃细菌的主要生理功能是分解纤维素、 果胶，产生甲酸、乙酸等，其还能分解 蛋白质、淀粉和糖类。
瘤胃微生物组成--真菌
瘤胃真菌应用--酶的生物工程 目前许多真菌能合成大量的纤维素酶， 但其发酵周期长，不易扩大生产，从 而将真菌纤维素的基因克隆到生长速 度快的细菌中表达。
瘤胃真菌应用--转基因生物 在植物和动物体内直接转入能表达植 物细胞壁降解酶的基因，这种生物反 应器可以产生大量的降解酶，而且可 以大大降低对后处理、包装运输的要 求，在饲料中添加酶也变得更加经济。
瘤胃真菌的功能
瘤胃真菌有很强的穿透能力和降解纤 维素的能力，因而可以降解无法被细 胞和纤毛虫降解的木质素纤维物质， 能部分地降解或削弱更多的抗性组织。
瘤胃微生物组成--原虫
瘤胃原虫的分类
瘤胃内的原虫主要是纤毛虫，极少数 是鞭毛虫。根据其形态特征，可分为 贫毛虫类和全毛虫类两大类。也可以 根据其利用的营养物质进行分类，如 利用可溶性糖的原虫、降解淀粉的原 虫以及降解纤维素的原虫。
瘤胃原虫的应用前景 原生动物蛋白质具有较高的生物学价 值, 因而能给瘤胃动物提供更多、更 有效的蛋白质。
瘤胃真菌的应用前景 瘤胃真菌在降解饲料, 特别是大颗粒、 大片段的植物纤维过程中起着重要的 作用。而在实际的饲料生产及应用中， 瘤胃微生物的应用主要体现在处理秸 秆、作为新式酶源、酶的生物工程和 转基因生物等方面。
瘤胃原虫的存在形式
原虫在瘤胃内主要在瘤胃内自由游动、 吸附在植物颗粒上、黏附在瘤网胃的 黏膜层上的形式存在。
瘤胃原虫的功能
原虫可利用纤维素，通过对植物组织 的物理性裂解作用，促进植物细胞间 的分离，使细胞壁破裂成碎片，被其 直接吞噬消化。另外，原虫能够清除 自由基从而起到抗氧化的作用。
2 瘤胃微生物的相互关系
瘤胃真菌的分类
瘤胃真菌的分类主要是基于菌体的形 态特征。目前人们把分离到的瘤胃真 菌划分为两个类型，即多中心类型真 菌和单中心类型真菌。
瘤胃真菌的生存条件
瘤胃内真菌为严格厌养菌，最适pH为 6.5-7.0，最适生长温度为39℃，另 外，瘤胃真菌的生长还受到碳源和硫 源的影响。
瘤胃真菌的存在形式
真菌在瘤胃内以两种形态存在，一种 是可以自由运动的游动孢子，其数量 可在短期内发生很大的变化；另一种 是植物性菌体形态，附着于纤维碎片 上，其数量和生物量在瘤胃食糜内有 很大的差异。