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第一页，共30页。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第二页，共30页。抛砖引玉第三页，共30页。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。第四页，共30页。第五页，共30页。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。第六页，共30页。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第七页，共30页。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。第八页，共30页。

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。第九页，共30页。瘤胃微生物组成--真菌瘤胃真菌的分类

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。第十页，共30页。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。第十一页，共30页。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。第十二页，共30页。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。第十三页，共30页。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。第十四页，共30页。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。第十五页，共30页。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。第十六页，共30页。2瘤胃微生物的相互关系

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。第十七页，共30页。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。第十八页，共30页。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。第十九页，共30页。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。第二十页，共30页。第二十一页，共30页。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。第二十二页，共30页。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。第二十三页，共30页。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。第二十四页，共30页。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。第二十五页，共30页。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。第二十六页，共30页。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。第二十七页，共30页。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。第二十八页，共30页。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