野生反刍动物瘤胃微生物体系的研究进展

２０１１年１２月　第４期（总第１５３期）　草食家畜（季刊）　野生反刍动物瘤胃微生物体系的研究进展　隋恒凤　一，郑文新　，高维明　，一，丁新民　（１．新疆种羊及羊绒羊毛质量监督检验中心，新疆乌鲁木齐８３００００；　２．新疆畜牧业质量标准研究所，新疆乌鲁木齐８３００００；　３．新疆天山野生动物园，新疆乌鲁木齐８３００００）　

摘要：反刍动物瘤胃的生态系统十分复杂，它对于饲料降解过程中发挥着至关重要的作用。野生动物物　种、生长环境等与家畜差别大，推测它们瘤胃内可能含有比家养动物更高效的特殊的瘤胃微生物体系，是　否可以从中分离出较高降解能力的细菌接种到家养动物瘤胃内，以提高家畜饲料降解能力。　关键词：野生反刍动物；瘤胃微生物体系；消化率　中图分类号：￥８１６．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—６３７７（２０１１）０４－０００４－０２　

瘤胃作为反刍动物的消化器官，为体内微生物提供　了良好的栖息环境（温度为３８．５℃～４２．０￣Ｃ，ｐＨ为５．０～　７．５，氧化还原电位为…２５０　４５０　ｍＶ）。瘤胃微生物依赖　群体的协同作用，将天然纤维类物质快速降解转化成一　系列动物营养和能源物质。反刍动物瘤胃的生态系统十　分复杂，瘤胃微生物不仅数量大，种类多，主要可分为细　菌和纤毛虫两大类，其中细菌有６０多种，纤毛虫有４０　多种，都为厌氧型。瘤胃微生物与动物本身之间、微生物　与饲料之间以及不同微生物之间均存在着不同程度的　寄生和共生关系以及协同和抑制作用。因此瘤胃微生　物体系的组成对于其利用草料资源将产生重大影响。　瘤胃微生物体系与动物的品种有关，也受到日粮成分、　饲养方式以及季节等多种因素的作用。　野生动物物种、生长环境等与家畜差别大，特别是　生存环境更恶劣，是不是可以推测它们瘤胃内可能含有　比家养动物更高效的特殊的瘤胃微生物体系？如能深入　研究，既可以为保护野生动物提供技术支撑，也有可能　为重新构建家畜的瘤胃微生物系统提供技术支撑。为　了更好的开展这方面的研究，我们查找了国内外相关研　究进展情况并综述如下。　ｌ　关于野生反刍动物瘤胃微生物的研究　Ｊｏｎｅｓ和Ｍｅｇａｒｒｉｔｙ（１９８３）报道，澳大利亚山羊采食含　有含羞草素（３，４一二羟吡啶，ＤＨＰ）的饲草后会中毒，而夏　威夷山羊采食同样的饲草后却不会中毒，１９８６年他们　把夏威夷山羊的瘤胃培养物接种到澳大利亚反刍动物　收稿日期：２０１１－１０—２２　基金项目：现代农业产业体系一一绒毛用羊，项目编号　ｎｙｃｙｔｘ一４０～１５。　作者简介：隋恒凤（１９７９一），女，新疆人，硕士研究生，从事　绒山羊育种与毛绒标准化质量控制技术研究。　４　的瘤胃内，结果表明接种后的澳大利亚反刍动物能够降　解含羞草素。Ａｌｌｉｓｏｎ等（１９９２）从不会发生含羞草中毒的　山羊瘤胃内分离出琼式互养菌（Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｅｓ　ｊｏｎｅｓｉｉ），被认　为是能够脱去植物毒素的一种微生物。　Ｌｅｅａ等（２０００）报道把从韩国黑山羊瘤胃中分离出　的４５种能够降解纤维素的真菌接种到别的山羊瘤胃，　发现以前曾被Ｂａｒｒ等（１９８９）报道过的ｏｒｐｉｎｏｍｙｃｅｓ菌株　ＫＮＧＦ一２具有最高的降解纤维素和木质素的酶活性。　Ｓａｈｕ等给水牛接种了从野生反刍动物粪便中和家养反　刍动物的瘤胃液中分离出的具有最高分解纤维能力的　５种瘤胃球菌亚种，结果表明木质纤维素饲料（麦秸与麦　麸的比例为８０：２０）在接种培养物２４ｈ后，ＣＨＩ：（Ｃｈｉｎｋａｒａ）　表现出最高的表观消化率、真消化率和中性洗涤纤维消　化率。　Ｅｄｅｎ等（２ｏｏ４）从埃塞尔比亚的一些野生反刍动物粪　样中分离出了１２种能够降解单宁酸、没食子酸等高单宁　含量的细菌，对它们的形态和生理特征进行了鉴定，并对　它们的ＲＦＬＰ（酶切片段长度多态性）进行了分析。　２不同营养水平对瘤胃微生物体系的影响　不同季节的草地营养成分也可直接影响野生羊的　营养吸收、采食量，并随瘤胃微生物体系的变化而变化。　山上四季牧草的营养质量和水平的季节变化呈现一个　冬春低，夏秋高。有试验表明牦牛、藏羊四季瘤胃纤毛虫　的密度变化较剧烈，牦牛春夏秋冬季分别为４．４６ｘ１０５／ｍｌ、　５．３８ｘ１０５／ｍｌ、６．８５ｘ１０５／ｍｌ、３．４９ｘ１０５／ｍｌ。藏羊四季分别为　４．３２ｘ１０　／ｍｌ、５．５９ｘ１０　／ｍｌ、６．２７×１０　／ｍｌ、３．８６ｘ１０　／ｍｌ。这　也反映出青藏高原反刍家畜随其四季环境条件的剧　烈变化，瘤胃功能的自动调控能力和微生态学适应能　力比较强。　同时日粮的能量水平对瘤胃液中原虫的数量也有　定的影响。Ｓａｎｔｒａ等（１９９８）研究发现维持水平下山羊　

万方数据２０１１年１２月　第４期（总第１５３期）　草食家畜（季刊）　瘤胃的原虫的数量极显著高于绵羊，并且其中全毛虫和　旋毛虫比例较高。额尔很巴雅尔（１９９４）研究表明，同地区　山羊瘤胃纤毛虫的数量（８。３５￣１０　个／ｍ１）高于牛和绵羊　（３．２￣１０　个／ｍｌ；２Ｉ３×１０５个／ｍ１）。Ｄｅｈｏｒｉｔｙ等（２００３）从　１９９７～２００１年间收集非洲野生动物的瘤胃样并测定其　原虫的数量，发现精料型的原虫数量大于中粗料型，并　以野生型的瘤胃原虫量最少。Ｈｒｉｓｔｏｖ等（２００１）研究表　明，中等精料水平转为高精料水平时Ｅｎｔｏｄｉｎｉｕｍ从　８９％上升到９１％。而在中等精料水平时存在的其它种属　却未能检出，并认为Ｅｎｔｏｄｉｎｉｕｍ可以存活于喂以高精料　水平日粮的牛瘤胃中。Ｙａｎｅｚ　Ｒｕｉｚ（２００４）研究则表明，山　羊和羯羊在以橄榄叶为日粮时，Ｈｏｌｏｔｒｉｃｈａ完全没有检　测到Ｅｎｔｏｄｉｎｉｏｍｏｒｐｈｉｄａ的密度较低，而添加大麦和明豆　（ｆａｂａ　ｂｅａｎｓ）后，Ｈｏｌｏｔｒｉｃｈａ在瘤胃液中出现Ｅｎｔｏｄｉｎｉｏ—　ｍｏｒｐｈｉｄａ密度有显著增加。上述表明了特定条件下原虫　的种群结构与丰度都存在较大的变异，表现了原虫群体　的条件依赖性和适应性。　野生反刍动物瘤胃微生物的生长随着不同的生活　环境、不同的营养水平而改变，总体上看，夏秋日粮营养　丰富且较为平衡时微生物的繁殖、生长速度较快，表现　出数量增加，种类增多，而当冬春草地牧草营养水平逐　渐下降，营养成分变得单调时，瘤胃微生物的数量、种类　也发生适应性的变化，数量减少，种类单一。这种适应性　变化对羊体本身来说肯定是有利，无论从营养消耗、消　化，或者吸收、转化，都是对其已处环境的一种积极的主　动适应，对保障畜体本身主要生物功能的运行和生理状　态的维持是有利的。　综上所述瘤胃微生物在整个饲料降解过程中发挥　着至关重要的作用，并可推测野生羊的瘤胃微生物与家　羊是有区别的，并且这种差异会直接影响机体对饲料的　消化率。我们就是否可以研究从野生反刍动物中分离出　较高降解能力的细菌接种到家养动物瘤胃内，通过对其　进行调控来改善饲料的消化，充分发挥瘤胃的消化效　率，对提高家畜生产性能有一定意义。　

参考文献：　【１】李旦，王加启，卜登攀，等．瘤胃微生物多样性及功　能性研究方法概述ｆＪＪ．微生物学通报，２００８，３５（１２）：　１９６１—１９６５．　ｆ２１刘开朗，王加启，卜登攀，等．２００７—２００８年国际反刍　动物营养研究进展Ｉ瘤胃微生物多样性和功能［Ｊ１．　中国畜牧兽医，２００９，（３６）１：７—１２．　【３】孙海洲，卢德勋，参木有，等．反刍动物瘤胃微生物　的生长与维持［Ｊ１．内蒙古畜牧科学，２００１，（３）：ｌ５—１９．　【４】王利平，毛华明，邓卫东．瘤胃中微生物的多样性及　其对饮料消化率的影响【Ｊ］．饲料博览，２００５，（１　０）：７一１０．　【５】王梦芝，徐爱秋，李世霞．瘤胃微生物类群的多样性　及其综合发酵的研究进展［Ｊ１．饲料工业，２００８，（２９）　１５：３７－４０．　【６１韦学玉，阎宏．反刍动物瘤胃功能调控技术的研究　进展［Ｊ］．畜禽养殖，２００６，（７）：３４－３７．　【７】谢崇文．宁夏滩羊瘤胃纤毛虫的研究［Ｊ１．畜牧兽医学　报，１９８８。１９（１）：７２—７４．　【８】　闫韩韩，王　红．不同日粮对羊瘤胃微生物数量的影　响［Ｊ】．饲料工业，２００９，（３０），１３：３４－３９．　【９】姚军，郭健，等．青藏高原草地营养与耗牛和藏羊　瘤胃纤毛虫种群动态相关分析【Ｊ］．全国养羊生产与　学术研讨会议，２００１．　『１０】Ｌｅｅ　Ｊ　Ｋ　Ｈ　Ｓ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ａｎｉｍａｌ　Ｆｅｅｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．２０００，８８：２０１－２１７．　【１１】Ｌｅｅ　Ｊ　Ｋ　Ｈ　Ｓ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ｒｅｌａｔｉｖｅ　Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｂａｃｔｅｒｉａ，Ｐｒｏｔｏｚｏａ，ａｎｄ　Ｆｕｎｇｉ　ｔｏ　Ｉｎ　Ｖｉｔｒｏ　Ｄｅｇｒａｄａ—　ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｏｒｃｈａｒｄ　Ｇｒａｓｓ　Ｃｅｌｌ　Ｗａｌｌｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ　Ｉｎｔｅｒａ—　ｃｔｉｏｎｓ，Ａｐｐｌｉｅｄ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　２０００：３８０７－３８１３．　ｆ１２１　Ｓａｈｕ　Ｎ　Ｐ，Ｋａｍｒａ　Ｄ　Ｎ，Ｐａｕｌ　Ｓ　Ｓ．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ｄｅｇｒａｄｉｎｇ　ｂａｃｔｅｒｉａ　ｉｓｏｌａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｗｉｌｄ　ａｎｄ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｒｕｍｉｎａｎｔｓ　ｏｎ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ　ｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｆｅｅｄ　ａｎｄ　ｅｎｚｙｍｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ【ＪＪ．Ｊ　Ａｎｉｍ　Ｓｃｉ，２００３，１７（２）：　１　９９—２０２．　

Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｒｕｍｅｎ　Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｗｉｌｄ　Ｒｕｍｉｎａｎｔｓ　ＳＵＩ　Ｈｅｎｇ－ｆｅｎｇ　一，ＺＨＥＮＧ　Ｗｅｎｇ－ｘｉｎ　一，ＧＡＯ　Ｗｅｉ－ｍｉｎｇｌ，：，ＤＩＮＧ　Ｘｉｎ－ｍｉｎｇ　１．Ｓｈｅｅｐ　ａｎｄ　Ｗｏｏｌ　Ｃａｓｈｍｅｒｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｎｉｍａｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ，Ｕｕｒｍｑｉ　８３００００，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｔｉａｎｓｈａｎ　Ｗｉｌｄｌｉｆｅ　Ｐａｒｋ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｎｌｍｅｎ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｒｕｍｉｎａｎｔ　ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｆｅｅｄ　ｄｅｇｒａｄｔｉｏｎ．Ｗｉｌｄ　ｒｕｍｉｎａｎｔ　ａｎｉｍａｌｓ　ｄｉｆｆｅｒｓ　ｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙ　ｆｒｏｍ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｒｕｍｉｎａｎｔ　ａｎｉｍａｌｓ　ｅｉｔｈｅｒ　ｉｎ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｒ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｍｐｌｉｅｓ　ａ　ｍｏｒｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｒｕｍｅｎ　ｍｉｃｒｏｂｉａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ｆｏｒｍｅｒ．Ｗｅ　ａｒｅ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｏ　ｓｅｐｅｒａｔｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｒｕｍｅｎ　ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈｅｒ　ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｉｎｏｃｕｌａｔｅ　ｉｔ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｒｕｍｅｎ　ｏｆ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｉｍａｌｓ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｗｉｌｄ　ｒｕｍｉｎａｎｔｓ；ｒｕｍｅｎ　ｍｉｃｒｏｂｉａｌ　ｓｙｓｔｅｍ；ｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙ