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瘤胃微生物


瘤胃微生物代谢

2009105050 连红

1 瘤胃微生物组成
瘤胃微生物有: 瘤胃细菌、产甲烷菌、瘤胃 原虫、瘤胃真菌等; 1.1 细菌 分类: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。

纤维降解菌
在高粗料日粮下,主要纤维分解细菌包括白

色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状 杆菌及溶纤维丁酸弧菌 。
作用:白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌能产生大 量的纤维素酶和半纤维素酶,主要为木聚糖 酶,分解纤维素和纤维二糖,产生琥珀酸、 乙酸和甲酸。

在高精料日粮下,主要细菌为:反刍兽 新月单胞菌、消化链球菌、乳酸杆菌和 嗜淀粉瘤胃杆菌。 作用: 反刍兽新月单胞菌能发酵淀粉和二糖。 嗜淀粉瘤胃杆菌主要发酵淀粉,同 时,具有很强的降解蛋白的能力。

产甲烷菌 16S rRNA序列分析发现产甲烷菌是完全不同于细菌、 系统进化独特的一类微生物----古细菌。 分类:甲酸甲烷杆菌、反刍兽甲烷短杆菌、可活动 甲烷微菌、巴氏甲烷八叠球菌。 作用:在清除瘤胃发酵过程中产生的氢气方面扮演 了重要角色。 把CO2 、H2、甲酸、甲醇、乙酸、甲胺及其他化 合物转化成甲烷或甲烷和CO2,从中获取能量。

1.2 原虫
分类:全毛虫和内毛虫。 作用:全毛虫可以分泌淀粉酶、蔗糖酶、果 胶酶和多聚半乳糖醛酸酶等,降解淀 粉、蛋白和可溶性糖作为能源。 作用:① 原虫可通过吞噬大量淀粉颗粒.防 止淀粉迅速发酵而稳定瘤胃内pH 值; ② 部分纤毛虫能利用纤维物质;

1.3 真菌 瘤胃厌氧真菌中的绝大部分种属都能分解纤维 素.都具有广泛的高活性的降解植物细胞壁的纤 维素酶、木聚糖酶、果胶酶和酯酶。

而且,体外进行的厌氧真菌与纤维分解细菌的比 较表明.真菌在降解大片段的植物组织时,显著优 于纤维分解细菌。

2 瘤胃微生物与代谢

2.1脂肪酸的代谢
脂肪----游离脂肪酸、甘油; 瘤胃中能水解脂肪的细菌主要为解脂厌氧弧杆菌。 该菌产生的酯酶均为胞外酶。

解脂厌氧弧杆菌和溶纤维丁酸弧菌产生的 细胞外脂肪酶能水解甘油三酯、半乳糖脂 和磷脂;

瘤胃原虫只能水解部分甘油三酯和半乳糖 脂;
真菌在日粮脂肪水解中不起作用。

瘤胃中起氢化作用的主要是细菌。溶纤维丁酸弧菌 被认为是主要的脂肪氢化菌。 目前已鉴定的能氢化不饱和脂肪酸的细菌为A、B两 类。 A组细菌不能彻底氢化脂肪酸,其氢化终产物仍为 不饱和脂肪酸,不能氢化只含一个烯键的油酸。 B组细菌可彻底氢化脂肪酸,除一些不饱和中间产 物外,还产生完全饱和的硬脂酸。

2.2蛋白质代谢
蛋白质的降解:蛋白质---肽---氨基酸
蛋白降解菌的主要集中以下几种菌:嗜淀粉拟 杆菌、溶纤维丁酸弧菌、栖瘤胃拟杆菌、牛链球 菌。 栖瘤胃拟杆菌是瘤胃内最为重要的蛋白分解菌。 纤毛虫有降解蛋白的能力,在缺乏外源氮情况 下,周毛虫可快速降解内源蛋白,它们能摄入并 消化瘤胃细菌。

纤毛虫分泌的蛋白水解酶主要为半胱氨 酸蛋白水解酶。 与瘤胃细菌相比,混合纤毛虫产生的氨 基肽酶和胰蛋白酶的活性较高。

厌氧真菌可产生高活性的金属蛋白酶。 该酶既有胞外活性又有细胞结合活性。

2.3 碳水化合物的代谢
瘤胃中碳水化合物的降解分为两个阶段: 一:纤维素-----葡萄糖;淀粉------葡萄糖; 二:葡萄糖-----丙酮酸;丙酮酸---乙酸、丙酸 丁酸、甲烷 ;

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。 瘤胃真菌能产生一系列的具有高活性的酶类 这 些酶包括纤维素酶、半纤维素酶(主要是木聚糖 降解酶)、果胶酶等。 大型的内毛虫可产生一系列的植物结构性多糖 降解酶。一方面是通过对植物组织的物理性裂 解作用,使细胞壁破裂成碎片。被其直接吞噬 消化;另一方面能够分泌分解纤维素、半纤维 素和果胶的酶类而促进消化。

瘤胃中具有很强的淀粉酶活性的细菌主 要为牛链球菌、嗜淀粉瘤胃杆菌、丁酸 梭菌。这三种菌都能产生а-淀粉酶,将 淀粉水解为麦芽糖。为非淀粉降解菌提 供碳源。 瘤胃原虫具有吞食进而代谢淀粉颗粒的 能力,限制了细菌对大量淀粉的快速发 酵.有助于稳定瘤胃pH值


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