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一、瘤胃微生物及功能簡(jiǎn)介
二、瘤胃微生物的主要作用
1、纖維素的分解
2、糖的分解和合成
瘤胃微生物分解淀粉、葡萄糖和其他糖類時(shí),可產(chǎn)生低級(jí)脂肪酸、CO2和甲烷等,并且能利用單糖和雙糖合成糖元,儲(chǔ)存于微生物體內(nèi),進(jìn)入小腸被消化吸收。
3、脂肪的利用
瘤胃中的微生物能夠水解飼料中的脂肪,生成甘油和脂肪酸,其中甘油發(fā)酵生成丙酸,少量被轉(zhuǎn)化為琥珀酸和乳酸;不飽和脂肪酸在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為飽和脂肪酸。
4、蛋白質(zhì)的分解與合成
瘤胃微生物將飼料中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸、氨和酸類等再合成菌體蛋白,但這一過程常常造成蛋白質(zhì)的浪費(fèi),為提高這飼料蛋白質(zhì)的利用率;常將蛋白質(zhì)飼料經(jīng)甲醛等處理后,使其不易被瘤胃微生物分解,待進(jìn)入小腸后直接被消化吸收,以提高飼料蛋白的利用率;這就是過瘤胃作用。
此外,瘤胃微生物能利用低質(zhì)量的含氮物合成蛋白質(zhì);因此,在反芻動(dòng)物中可以用尿素或銨鹽來代替日糧中一部分蛋白質(zhì)飼料。沒有細(xì)菌的這一轉(zhuǎn)化過程,氨和尿素對(duì)反芻動(dòng)物將是無用的。
5、維生素的合成
瘤胃微生物能合成維生素B族和維生素K等,所以在做反芻日糧時(shí)常不強(qiáng)調(diào)添加此類維生素;??紤]脂溶性維生素的需要。
三、瘤胃微生物生存因素與健康管理
1、碳水化合物
對(duì)瘤胃菌群來說包括單糖、雙糖、淀粉、脂肪都屬于速效碳源(NSC),被利用和發(fā)酵的速度快,能為微生物提供碳源并促進(jìn)微生物迅速增殖;纖維素則屬于緩效和功能性碳源(SC),除提供碳源外,還能為微生物提供附著地和刺激瘤胃蠕動(dòng)。飼糧中不同結(jié)構(gòu)的碳水化合物的比例是否合理,對(duì)能量的利用效率、動(dòng)物生產(chǎn)性能和消化道健康都有重要影響。
飼料中脂肪水平能夠影響脂肪酸的合成。瘤胃微生物體內(nèi)的脂肪酸主要以膜磷脂或游離脂肪酸的形式存在。如果添量過多,在瘤胃中大量釋放,可能會(huì)對(duì)瘤胃微生物產(chǎn)生不利影響,降低飼料的纖維消化率,并產(chǎn)生乳脂抑制;因?yàn)榱鑫钢械囊后w油會(huì)形成一層油膜,物理包裹纖維顆粒,阻礙瘤胃微生物消化,從而降低纖維消化率。 另外許多脂肪酸(特別是高不飽和脂肪酸)對(duì)瘤胃微生物有毒性,會(huì)殺死瘤胃微生物。如果瘤胃微生物數(shù)量減少,瘤胃功能也會(huì)受影響,纖維消化率也會(huì)降低,進(jìn)而降低飼料利用率。
在做反芻動(dòng)物日糧配方時(shí)常把脂肪含量控制在日糧干物質(zhì)6%以下; 另外,不飽和脂肪酸會(huì)在瘤胃內(nèi)被氫化成特定的反式脂肪酸,這些反式脂肪酸會(huì)顯著降低泌乳反芻動(dòng)物的乳脂率。此外,雖然瘤胃中的鈣和鎂等礦物質(zhì)對(duì)瘤胃微生物生長(zhǎng)和維持瘤胃功能(肌肉收縮)有重要作用,但脂肪酸會(huì)與這些礦物質(zhì)結(jié)合,影響礦物質(zhì)的利用率。為解決這一問題,可通過瘤胃保護(hù)(過瘤胃)的形式添加脂肪,從而將瘤胃非保護(hù)脂肪對(duì)瘤胃纖維消化的負(fù)面影響降到最低。
2、蛋白質(zhì)
飼料粗蛋白質(zhì)(CP)在瘤胃中的降解是影響奶牛瘤胃發(fā)酵和氨基酸供應(yīng)的一個(gè)重要因素。瘤胃降解蛋白質(zhì)(RDP)和瘤胃非降解蛋白質(zhì)(RUP)是飼料粗蛋白質(zhì)中兩個(gè)功能截然不同的組分。飼料粗蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解為微生物的生長(zhǎng)和微生物蛋白質(zhì)的合成提供了所需的氮源。雖然瘤胃合成的微生物蛋白質(zhì)提供了小腸氨基酸的大部分。但瘤胃非降解的蛋白質(zhì)也是動(dòng)物吸收氨基酸的重要來源。因此調(diào)整反芻動(dòng)物日糧配方時(shí)需要了解飼料中降解蛋白質(zhì)和非降解蛋白質(zhì)的含量,是科學(xué)配置飼糧使瘤胃微生物獲得充足RDP和宿主動(dòng)物本身獲得充足RUP的基礎(chǔ)。
3、非蛋白氮
瘤胃內(nèi)的微生物還能分解和利用飼料中的非蛋白含氮化合物,用來合成菌體蛋白,儲(chǔ)存在微生物體內(nèi);非蛋白氮在被利用時(shí),糖類的分解產(chǎn)物和揮發(fā)性脂肪酸可為蛋白質(zhì)的合成提供碳源,并提供能量。因此飼料中需要有足夠的糖類物質(zhì),非蛋白氮的利用效率才能提高。
在生產(chǎn)過程中,常用尿素替代日糧中的蛋白質(zhì),但尿素在瘤胃內(nèi)脲酶的作用下迅速分解,產(chǎn)生氨的速度高于微生物的利用速度。為了有效利用尿素,必須降低尿素在瘤胃的分解速度,這樣不僅可提高尿素的利用率,而且可以避免氨中毒和瘤胃鼓脹的發(fā)生。
4、能量蛋白比
現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)研究發(fā)現(xiàn)飼糧或日糧中的能量和蛋白質(zhì)應(yīng)保持適宜的比例,比例選擇不妥會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用效率,并導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)障礙;現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)微生物的發(fā)酵速度與發(fā)酵物質(zhì)中碳氮比有關(guān),在碳氮比為20-25:1時(shí)最佳;同樣,反芻動(dòng)物瘤胃中微生物發(fā)酵速度與反芻動(dòng)物日糧中的能量和蛋白質(zhì)的比例關(guān)系也密切相關(guān),為了瘤胃健康在做反芻日糧時(shí)需要重視能蛋比。
5、無機(jī)鹽
鹽類除了構(gòu)成菌體,調(diào)節(jié)菌體內(nèi)外滲透壓,促進(jìn)酶的活性或作為某些輔酶組分外;某些元素與細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖密切相關(guān);例如鈣、磷、鎂、硫、鋅、鈷等元素的無機(jī)鹽類對(duì)于瘤胃微生物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用;因此在做反芻日糧配方時(shí)對(duì)日糧中的礦物鹽類也需重視。
6、生長(zhǎng)因子
有許多細(xì)菌雖供給它們以合適的碳氮來源和無機(jī)鹽類,但仍不能生長(zhǎng),因在其生長(zhǎng)過程中還必需一些自身不能合成的化合物質(zhì),稱為生長(zhǎng)因子。生長(zhǎng)因子必須從外界得以補(bǔ)充,其中包括維生素、某些氨基酸、脂類等。這些因子通??捎山湍讣捌浣鑫锕┙o。
7、PH值
滿足瘤胃微生物所需值6.0-6.8的要求。合適的PH值有利于所有微生物的生長(zhǎng)、繁殖;能提高菌體蛋白的合成率和合成量及飼料轉(zhuǎn)化率,有利于提高生產(chǎn)效率;在做反芻日糧配方時(shí)不同緩沖能力的緩沖劑在日糧中應(yīng)優(yōu)化應(yīng)用。
8、瘤胃內(nèi)的溫度
應(yīng)保持在39-41℃,這樣有利于微生物的發(fā)酵活動(dòng)。因此冬天應(yīng)注意飲水溫度,防止一次大量飲用低溫水而影響發(fā)酵,夏季則注意防止水溫過高。
9、相對(duì)穩(wěn)定的日糧結(jié)構(gòu)和飼料供給量
日糧中飼料的品種、比例應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定。飼料變化應(yīng)漸變,切忌突變和大幅度地變。日糧結(jié)構(gòu)較大變化可引起瘤胃微生物區(qū)系的變化和瘤胃上皮組織結(jié)構(gòu)的變化,影響對(duì)營(yíng)養(yǎng)的消化和吸收。另外,要求飼料多樣化以便及時(shí)且不間斷地為微生物供給碳源、氮源等。
總結(jié): 瘤胃是否健康影響的最主要性能是生產(chǎn)性能,如果瘤胃功能良好,瘤胃內(nèi)微生物活性高,可以提高飼料的利用效率,減少能量負(fù)平衡,在相同成本下提高日增重和泌乳量,提高繁殖性能和免疫力,如果瘤胃出現(xiàn)健康問題,可能會(huì)引起很多系統(tǒng)性疾病,如瘤胃酸中毒、蹄葉炎、肝膿腫等,因此做好瘤胃健康管理,能使反芻動(dòng)物更健康,牧場(chǎng)的效益更高。
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