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瘤胃細菌的說明

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建立日期:2012/11/26

更新日期:2013/09/16
內容說明
 
纖維分解菌 Fibrobacter succinogenes
F. succinogenes (以前命名為 Bacteroides succinogenes)是在瘤胃裡最廣泛散步的纖維分解菌。從一項以餵小麥秸稈的牛研究中發現,此種細菌佔約20 %,相異於餵其他食物的牛,此菌只佔大約5% (Bryant and Burkey 1953)F.succinogenes的主要基板是由纖維素,纖維二糖和葡萄糖衍生的氨基酸,然而,一些菌株也使用澱粉,果膠,麥芽糖和乳糖。於無汙染的細菌培養其主要的發酵產物為乙酸和琥珀酸,但一些菌株也產生甲酸,丙酸和戊酸。
 
蛋白分解菌 Prevotella ruminocola
蛋白分解菌為一個革蘭氏陰性桿菌或球桿菌,蛋白分解菌在許多不同飲食習慣下仍為瘤胃細菌的數量最多的群體之一,一些研究表示餵青貯飼料的牛蛋白分解菌佔有高達60% (Stewart et al.1997; Van Gylswyk 1990)。蛋白分解菌有廣泛的菌株間的遺傳分化 (Hudman and Gregg 1989),因此群體之間分類的變化。蛋白分解菌不能分解纖維,此菌在瘤胃中的角色可能是降解和利用澱粉和植物細胞壁多醣,如木聚糖和果膠 (Stewart et al. 1997)。蛋白分解菌的主要基板為纖維二糖,葡萄糖,果糖,半乳糖,甘露糖和乳糖,而它的發酵產物則包括醋酸,琥珀酸,甲酸,丙酸和丁酸 (Hungate 1966; Stewart et al. 1997)。蛋白分解菌也可能是瘤胃裡最重要的氨製造者 (Dehority 2003)
 
草綠色鏈球菌 Streptococcus bovis
草綠色鏈球菌為革蘭氏陽性不會移動的球菌,當飲食突然從乾草到穀類能非常迅速的增長 (McAllister et al. 1990)。一般來說,當瘤胃pH值下降細菌可積累有毒濃度負離子例如醋酸。然而,在這些條件下,細胞外pH值下降,草綠色鏈球菌細胞內pH值也會跟著降低,因此能避免有毒濃度負離子的累積 (Russell 1991a; Russell 1991b)。相對在瘤胃裡有較少的S.bovis 菌株屬內有良好的均勻性 (Al Jassim and Rowe 1999; Nelms et al. 1995)。草綠色鏈球菌的主要基板包括纖維素、果糖、半乳糖、葡萄糖、乳糖、麥芽糖、甘露糖、棉子糖、澱粉、蔗糖和對維吉非常敏感的分離子 (Al Jassim and Rowe 1999)S. bovis 無法容忍於肉湯培養基 10葡萄糖(0.5 %)2 µg/ml的維吉濃度。雖然S. bovis 最常和以澱粉為主的飲食一起討論,但由結晶纖維素它也能夠於水溶性維糊精生長,所以能可見於以牧草為主的飲食。S.bovis 的主要發酵產物產物為左旋乳酸,但有些菌株也會產生甲酸和醋酸 (Al Jassim and Rowe 1999; Stewart et al. 1997)
 
沙氏桿菌 Selenomonas ruminantium
S. ruminantiume,革蘭氏陰性桿菌於餵食穀類的動物瘤胃中可大量發現,佔有約22~51%總數於餵食玉米和尿素的公牛 (Caldwell and Bryant 1966; Hungate 1966)。主要的板機為麥芽糖,纖維二糖,右旋-木糖,左旋-阿拉伯糖,葡萄糖,果糖,半乳糖,甘露糖,乳糖,甘露醇,有些菌株也使用左旋和右璇乳酸 (Henderson 1975)。在高糖環境成長左旋和右璇乳酸是主要的發酵產物,但在低糖環境下醋酸和丙酸將會取代乳酸 (Al Jassim and Rowe 1999; Melville et al. 1988a; Melville et al. 1988b)。那些可以使用乳酸並生長於葡萄糖環境的菌株可以將累積的乳酸轉換成醋酸和丙酸。維吉不會影響S. ruminantium 在瘤胃的生長,它們的分離子可奈達 8 µg/ml 的維吉 (Al Jassim and Rowe 1999)
 
乳酸菌種 Lactobacili species
糖發酵物是非常重要的因許多飼料植物在迅速成長中含有一定濃度的糖份。這因素越來越重要因為種子公司繼續發展更高質量的牧草品種以最佳只用草場的增長率。例如Thomas (1960) 發現黑麥草含有1%葡萄糖、1%果糖、9%的蔗糖和19%的果糖。近期的研究用近紅外光譜分析發現新的四倍體黑麥草可包含20%的糖(Bramley et al, unpublished)。有些乳酸桿菌是在瘤胃裡重要的糖發酵物。在年幼飲用奶的動物和食用許多穀物較年長動物乳酸桿菌在瘤胃是常見的。在通常狀況下,乳酸桿菌在瘤胃裡有著正常共生的角色,包括耐氧氣種,如 L. acidophilus, L. casei, L.fermentum, L. plantarum, L. buchneri, L. cellobiose, L. helveticus and L. salivarius (Hungate 1966)L. ruminus and L. vitulinus 為兩個厭氧革蘭氏陽性桿物種,一開始是從瘤胃分離出的,它們的產物大多為L-乳酸和 D-乳酸 (Al Jassim and Rowe 1999; Stewart et al. 1997)。純培養的L. vitulinus可發酵纖維二糖,果糖,葡萄糖,甘露糖,半乳糖,麥芽糖,棉子糖,蜜二糖,乳糖,蔗糖,水楊苷,苦杏仁甙和秦皮甲素,但無法利用澱粉或木糖 (Al Jassim and Rowe 1999; Sharpe et al. 1973)Al Jassim et al (1999) 從瘤胃分離了五株 L. vitulinus,其中有四株製造D-乳酸,而第五株製造同數量的L D- 乳酸。L . ruminus L. vitulinus 發酵一樣的基板,但只有幾株會發酵乳糖(Al Jassim and Rowe 1999; Sharpe et al. 1973)
 
酸化產氫菌 Megasphaera elsdenii
M. elsdenii 通常會在瘤胃沉澱形成的乳酸時和其他發酵澱粉的細菌如Streptococcus bovis一同在瘤胃被發現 (Hungate 1966),在開始食用有鼓的飲食後大概需要五至七天繁殖出5.5 x 1011 濃度的細菌(Klieve et al. 2003)。純培養的主要基板包括乳酸、葡萄糖、和乳糖而發酵產物則會隨著基板而改變。乳酸主要發酵為丁酸,丙酸,丁酸和戊酸 (Stewart et al. 1997)M. elsdenii 是重要的因為它生產支鏈發揮性脂肪和氨,為其他細菌所需要用來製作微生物蛋白的(Wallace 1986)
 
識別和量化不同飲食和pH值瘤胃中的細菌只是了解牧草飼養動物亞臨床性酸中毒的其中一個步驟。瘤胃功能,包括碳水化合物和氮代謝和纖維消化和代謝在這複雜情況也是重要的。