微生物生长与养分
能量
纯化的碳水化合物对微生物产量的影响 进食OM,克/日 进食FOM,克/日 微生物N,克/日 碱处理秸秆 459 304 33 淀粉 582 457 24 蔗糖 457 432 23 Mart & Orskov,1979
微生物生长与养分
微生物生长与养分
3氮 瘤胃微生物所需要的非NH3-N大约是25~50%,也就是至少满足 微生物需要AA占25% 不同种类微生物所需N源是不相同的,所以在实践中,当日粮中添加 大量NPN时,必须补充一定的饼粕类饲料,有可能NPN+AA,或 NPN+少量饼粕+AA,以达到最大的微生物蛋白质 尿素在瘤胃中很容易被脲酶分解,产生大量NH3,使瘤胃中NH3 浓度突然升高,(1)影响微生物活性,(2)NH3利用不充分,(3)吸收NH3 使血液NH3浓度升高,导致NH3(NH4+)中毒. 瘤胃[NH3]的临界线为50mg/L,瘤胃液 瘤胃[NH3]与微生物对氮利用效率的关系: NH3-N与MN/RDP之间存在负相关
瘤胃微生物
2.瘤胃微生物的种属
细菌
原虫(纤毛虫、鞭毛虫)
厌氧真菌
细菌 1010---10×1010 （10亿）个/毫升瘤胃液 200多种 纤毛虫2×105 --- 200×105个/毫升瘤胃液 计6个属 厌氧真菌 已发现3个属4种 能分泌纤维素酶 纤毛虫与细菌占微生物的总体积相当
3。瘤胃微生物的体积与数量
瘤胃微生物生态系统
瘤胃微生物生态系统
3 细菌与纤毛虫之间 A 两种微生物对养分的竞争,瘤胃中纤毛虫数量多时,细菌量降低 尤其养分不足的情况下更明显 当动物去纤毛虫时,细菌数量增加,不影响动物的健康 接种纤毛虫后,细菌数量减少 B 纤毛虫吞噬细菌的量很大,细菌在纤毛虫中消化,产生的肽,NH3, 细菌和纤毛虫均可利用 C 对饲料消化的互补 去原虫,细菌对纤维素消化降低, 如 纯纤维分解菌 对粗纤维的消化率 38.1% 纯纤毛虫 6.9% 细菌+纤毛虫 65% 细菌+灭活纤毛虫 65%
瘤胃微生物的组成
瘤胃微生物的组成
2 消化率 微生物蛋白质进入小肠后,被消化,其消化率平均为0.74~0.77 瘤胃细菌的表观消化率 试验 头数 测定数 消化率 1 4 8 78.2±0.11 2 5 10 77.6±0.10 3 4 8 77.6±0.08 4 5 10 77.6±0.09 平均 18 36 77.5±0.07 微生物蛋白质消化被吸收利用,其利用率为0.7
平均数量(个/ml) 平均细胞体积(μ3) 小细菌 1.6×1010 1 新月单胞菌 1.0×109 30 鞭毛虫 1.0×106 250 纤毛虫 内毛虫 3.0×105 1.0×104 双毛虫 3.0×104 1.0×105 前毛虫 1.1×104 1.0×106 瘤胃微生物是一个反应链,各个微生物之间可以存在相互协同作用, 单个分离的细菌不能代表瘤胃环境
瘤胃微生物的组成
表 日粮不同NSC/NDF比值对瘤胃微生物常规养分含量的影响 游离在瘤胃液 附着在饲料颗粒上 NSC/NDF 0.21 0.52 1.22 0.21 0.52 1.22 有机物 76.26a 71.5b 74.97a 66.16 68.60 66.59 氮(%DM) 5.81a 5.60a 6.07b 4.71 5.34 5.08 氮/有机物(%) 7.62a 7.82a 8.11b 7.06a 7.79b 7.60b 脂肪(%DM) 8.73 7.48 8.32 6.25 7.47 6.26 脂肪(%OM) 11.45 10.53 10.83 9.55 10.91 9.63 RNA(%DM) 2.32 3.21 3.14 2.56a 1.68b 1.02c RNA-N/N 0.081 0.097 0.090 0.087a .053b 0.022c 注：小写字母ab表示多重比较差异显著（p<0.05） NSC：非结构碳水化合物 （周勃，冯仰廉，2000）
瘤胃微生物的种类
真菌
瘤胃中属厌氧真菌, 孢子从孢子囊中释 放出来,在接种到饲料碎片 上并寄生,通过真菌 根的形式来撕裂纤维素,利于纤维分解菌的作 用
知识点
瘤胃微生物的种类
瘤胃真菌在饲料降解中的作用 瘤胃真菌对粗纤维的降解 包括物理性降解和化学性降解， 后者通过其分泌的酶的降解。 物理性降解 瘤胃真菌有很强的穿透能力和降解纤维素的能 力。 化学性降解 瘤胃真菌可分泌多种降解纤维素的酶，其中主 要有纤维素酶、半纤维素 酶、木聚糖酶、半乳糖醛酸酶等13种 酶。
知识点
犊牛瘤胃微生物
刚出生的犊牛，瘤胃内的微生物数量很少，皱胃则有大量的乳酸菌，随着 采食饮水等日常活动，外界存在的微生物进入瘤胃内。饲喂后，乳从皱胃到 瘤胃的回流也有助于瘤胃的接种（刘敏雄，1991）。 犊牛出生后不久，瘤胃就存在大量的细菌，总的厌氧菌数量在前三周内持 续增长，此后数量相当稳定，而兼性厌氧菌的数量在5周内稳定下降（Bryant 等，1953；Fonty等，1984；Mueller等，1984）。 成年牛典型的解淀粉链球菌，要直到瘤胃的pH稳定在中性才会建立。 纤维分解菌和产甲烷菌，在3日龄的犊牛瘤胃内已存在，许多犊牛瘤胃液中 的纤维素分解菌和产甲烷菌高达 104和102个/毫升以上（Anderson等，1986）。 纤维素分解菌的数量随着犊牛的发育而快速增长（Bryant等，1953；Fonty等， 1984；Gouet等，1984）。 淀粉分解菌和蛋白分解菌的数量随犊牛的日龄呈线性增长，淀粉分解菌 占总厌氧菌的比例随日龄的增长而倾向于增加。 原虫种群可在约 8周龄时犊牛瘤胃内的 pH值稳定后建立起来（Roy等，1980）
三、微生物生长与养分
微生物生长与养分
1 动态生长 瘤胃微生物蛋白质的理论产量 以奶牛为例 奶量,千克 微生物蛋白质,千克/日 占总蛋白的需要 % 维持 522 100 5 716 73 10 911 66 15 1105 62 20 1283 60 40 2077 55
微生物生长与养分
微生物生长与养分
微生物生长与养分
微生物生长与养分
3氮 瘤胃液的[NH3]很容易测定 尿素在瘤胃内释放NH3的速度很快,(1)饲喂方法,应采取多次饲喂, 如舔砖,(2)采取缓释技术,提高氮的利用效率,切勿溶于水中
微生物生长与养分
微生物生长与养分
3氮 反刍动物N( NPN) 的来源 名称 含氮量 蛋白质当量 尿素 46.7 292 乙酸铵 18 112 硫酸铵 18 112 氨基甲酸铵 36 225 乳酸铵 13 81 双缩脲 35 219 羟甲基脲 磷酸脲 饼粕类 糊化淀粉尿素(Starea)
瘤胃微生物的种类
瘤胃微生物的种类
3)淀粉分解菌 许多纤维分解菌都有分解淀粉的能力,但有些淀粉 分解菌缺乏纤维素分解能力 嗜淀粉拟杆菌,解淀粉琥珀酸单胞菌,居瘤胃拟杆菌 反刍(兽)新月单胞菌,乳酸分解新月单胞菌,牛链球菌 淀粉分解菌在pH值低时活性高,在pH值高时活性下降 4）利用酸菌 能利用乳酸,所以正常瘤胃内乳酸不多,有些细菌能利用 琥珀酸,苹果酸,延胡索酸，还有些细菌能利用甲酸、乙酸
微生物生长与养分
微生物生长与养分
2 能量 反刍动物既要考虑到动物本身还要考虑到瘤胃微生物,一般情况下, 在氮源充足的条件下,微生物产量与能量给量之间是线性. 在氮源充足情况下,微生物合成蛋白质量为22-27克氮/千克FOM ATP必须在纯化培养的情况下才可测出,所以实际上不能用它, 只能用FOM,但可以根据发酵的终产物来推测和计算ATP.
微生物生长与养分
微生物生长与养分
4 矿物质和维生素 常量元素:Ca,P,Na,K,S 生长 微量元素:Mn,Mg,Cu,Co 对酶的活性
四、瘤胃微生物的组成
瘤胃微生物的组成
1 组成 瘤胃微生物的组成 总成分 细菌 原虫 N 7.77 6.36 N*6.25 48.6 39.75 碳水化合物 15.52 38.1 脂类 10.1 9.1 灰分 16.85 6.45 N的组成 RNA-N 10.0 DNA-N 5.2 AA-N 82.5 瘤胃中微生物的成分相当稳定,不受饲料影响,饲料只能 影响微生物的产量,不影响微生物的成分
瘤胃微生物生态系统
瘤胃微生物生态系统
4. 瘤胃微生物与动物 瘤胃为微生物提供良好的生长繁殖的环境,动物采食的 饲料是微生物生存的条件, 饲料的纤维性物质被微生物消化代谢,饲料的养分被畜体充分利用 同时微生物本身也是动物的养分 动物采食日粮的改变,引起瘤胃微生物区系的改变, 一旦微生物失去平衡,会引起动物代谢的扰乱
犊牛瘤胃微生物
犊牛瘤胃内微生物区系的建立，需要瘤胃内保持适宜的环境，如厌氧、适 宜的pH值、稳定的渗透压、持续和充足的营养素供给以及代谢终产物的移除 等，这些受犊牛的日龄、采食饲粮的数量和种类以及饲养制度等的影响。 犊牛采食干料越早，微生物的繁育越早进行，瘤胃的代谢能力也越强 （Anderson等，1986）。
知识点
5. 瘤胃微生物的分类
1)纤维分解菌
纤维素分解菌,产生纤维素酶 琥珀酸拟杆菌, 黄化瘤胃球菌,白色瘤胃球菌,溶纤维乳杆菌 特性: 细菌的变异性,随日粮不同而不同,纤维含量低则数量少 受pH的影响,pH低抑制它的活性 与饲料类型相关,如喂大麦,即使pH达到6,纤维分解菌 活性仍较低 2)半纤维素分解菌 能水解纤维素的细菌常能利用半纤维素, 但利用半纤维素的细菌不能利用纤维素 溶纤维丁酸弧菌,居瘤胃拟杆菌
二、瘤胃微生物生态系统
瘤胃微生物生态系统
一定饲养制度和比较稳定内环境,微生物区系相对稳定, 微生物与动物,纤毛虫与细菌之间达到动态平衡, 三者构成瘤胃微生物的生态平衡,外来微生物不易繁殖 1 纤毛虫之间 颉抗,相互捕食; 协同,种属之间
瘤胃微生物生态系统
瘤胃微生物生态系统
2 细菌之间 依赖作用,即某一些细菌的终产物为另一些细菌的底物 如， 琥珀酸拟杆菌与新月单胞菌的关系 细菌之间的协作作用 协同作用, 如 对植物细胞壁的降解