反刍动物微生态..ppt

概念： 瘤胃中的微生物各种群之间, 以及与宿主之间存在着相互联系与制约的关系, 由此形成微生态平衡。 如果微生态系中有一个方面失控, 则平衡遭到破坏, 造成微生态失调, 从而导致前胃或消化道疾病, 甚至影响整个机体的健康。 第五节 瘤胃微生态平衡与失调 一、瘤胃微生物与宿主之间的关系 反刍动物极为独特的消化过程, 主要表现为饲料中大部分物质均要受到栖居在瘤胃中微生物酶的作用。瘤胃微生物在反刍动物营养代谢过程中起着极为重要的作用。瘤胃内具有高度的厌氧环境, 温度为38 ～40℃, 动物摄取的食物供给微生物所需的营养物质, 同时瘤胃有节律的运动将食物和微生物充分混合。这样便形成微生物生命活动极为理想的场所。 因此, 微生物群与动物机体之间处于极为密切的共生关系。 瘤胃微生物影响反刍动物的消化、吸收和代谢, 反刍动物的代谢活动也影响瘤胃微生物群之间的比例关系。反刍动物饮食特征之一是能够利用大量纤维素, 由消化纤维素微生物在前胃中将纤维素分解为最简单的糖类。微生物分解纤维素的活性, 受多种因素影响, 如动物的日粮形成、纤维素的来源和水平、粗饲料的磨碎程度等。 据试验在日粮中纤维素水平对家畜瘤胃中分解纤维素微生物群的生长发育和代谢活性有重要影响。含纤维素17% 时, 瘤胃中的微生物群对纤维素具有最大的消化能力。纤维素水平低于13% 和高于22% 时, 微生物群对纤维素的消化能力降低。因此, 日粮中所含的纤维素对瘤胃中分解纤维素细菌类型、比例, 以及细菌对营养物质和各种生长因素的需要发生重要影响。 瘤胃内各种细菌的数量和比例, 随日粮的组成不同而发生变化。细菌之间的相互关系主要表现为协同作用, 如纤维素分解菌与非纤维素分解菌的相互作用; 又如琥珀酸是许多种瘤胃细菌发酵的最终产物, 而排到瘤胃液内的琥珀酸, 又被其他一些细菌迅速脱羧, 生成丙酸和二氧化碳等。 以产琥珀酸类杆菌和反刍新月单胞菌为例, 纤维素分解菌的厌氧性产琥珀酸类杆菌, 将纤维素发酵产生琥珀酸、乙酸和甲酸; 反刍新月单胞菌以糖的分解产物和琥珀酸为营养, 将琥珀酸等分解产生丙酸、乙酸和二氧化碳, 并供给厌氧性类杆菌CO2。细菌分解酸等物质所产生的CO2 和H2 等, 又被甲烷菌进一步合成甲烷。瘤胃内糖类、蛋白质、脂肪的消化代谢均存在着菌群之间的协同作用。 瘤胃内菌群之间的这一协同作用, 使瘤胃内物质的消化代谢正常进行。如环境条件改变( 如突然变换饲料等) , 则会造成菌群失调,而引起消化紊乱, 导致瘤胃胀气等疾病。 二、瘤胃细菌之间的关系 三、瘤胃细菌与噬菌体之间的关系 从牛瘤胃中分离到多种噬菌体, 如沙雷菌属( Serratia ) 中某些种的噬菌体、坚链球菌( Str . durans) 中具有活性的6 株噬菌体、反刍双歧杆( Bifidobacterium) 中有感染活性的噬菌体。从绵羊瘤胃中分离到感染小球菌的一种大型噬菌体等。噬菌体的形态类型有40 多种, 在细菌细胞内就有20 多种形态类型。 噬菌体对细菌的感染是特异性的。在瘤胃液内噬菌体对细菌的吸附、核酸注入和生物合成, 结果导致细菌裂解的典型感染过程。在瘤胃内亦存在着温和噬菌体和烈性噬菌体。因此, 在瘤胃中噬菌体群落的变化, 比以前想象的要多。 噬菌体在瘤胃微生物生态系中起着重要的作用。它是调节反刍动物前胃细菌群落数量的特殊因素。细菌群落数量的变化, 也就调节了微生物的代谢( 如图 )。 反刍动物前胃内细菌区系和噬菌体调节模式 四、瘤胃中细菌与纤毛虫、厌氧真菌之间的关系 在瘤胃中, 细菌和纤毛虫之间存在着拮抗作用和协调作用两种关系。 在瘤胃微生物种群中没有纤毛虫只有细菌时, 细菌数量明显增加。接种纤毛虫后使瘤胃内细菌数减少, 可能是由于纤毛虫与细菌对食物的竞争, 以及纤毛虫捕食细菌的结果。 据试验纤毛虫不能直接将非蛋白氮合成蛋白质, 瘤胃细菌被纤毛虫捕食后, 即为纤毛虫所需蛋白质的主要来源, 同时细菌的酶系统也有助于纤毛虫的营养代谢。 显然, 纤毛虫的生长繁殖有赖于瘤胃细菌。 纤毛虫 另一方面, 纤毛虫也具有刺激细菌繁殖的作用。例如, 瘤胃微生物对纤维素的分解, 当纤毛虫和细菌单独存在的情况下,纤毛虫对纤维素的消化率为6. 9% , 细菌为38. 1% ; 两者共存时, 纤维素的消化率提高至65. 2% , 远远超过细菌和纤毛虫分别培养时对纤维素消化率的总和( 45% ) 。甚至将高压灭菌后杀死的纤毛虫加入细菌培养基内, 亦可使纤维素消化率提高到55.