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瘤胃微生物之间的关系

瘤胃微生物定量方法的研究进展_郭同军

瘤胃微生物定量方法的研究进展 郭同军1,2,王加启1,王建平1,霍小凯1,2,卜登攀1,魏宏阳1,周凌云1,刘开朗1 (1.中国农业科学研究院北京畜牧研究所动物营养学国家重点实验室,北京 100193;2新疆农业大学,乌鲁木齐 830052) 摘要:当前人们对瘤胃中微生物的认识只有10%~20%,不断改进研究技术和手段,才能大大推动瘤胃微生态领域的研究。作者阐述了瘤胃微生物传统定量方法(滚管计数法和最大或然数法)和分子生物学定量方法,如探针杂交技术、荧光原位杂交、D GGE、定量PCR和流式细胞计量术(flow cytometry)等的应用状况及其各自的优缺点。 关键词:瘤胃微生物;滚管计数法;最大或然数法;Real2Time PCR;流式细胞计量术 中图分类号:Q93.3 文献标识码:A 文章编号:167127236(2009)0420019206 反刍动物在长期的自然进化过程中获得了独特的瘤胃发酵系统。瘤胃内有大量的微生物,目前为止,所知细菌达200种以上,活菌数为1011个/mL,原虫超过25个属,其数量为104~106个/mL,真菌含有5个属(Miron等,2001)。由众多的细菌、真菌和原虫组成的微生态系统中,不仅每种微生物与底物的作用机理不同,各种微生物之间的关系更是复杂(冯仰廉,2004)。传统定量方法如滚管法(Hun2 gate,1969)和最大似然法(Dehority等,1989)只能培养瘤胃微生物中的一小部分,这使得瘤胃微生物的多样性被严重低估(Amann等,1995)。20世纪80年代,基于16S/18S rRNA/rDNA的分子生物学定量方法的兴起,可以提供微生物核酸分子方面的特征,评价不同生态系统中微生物的遗传多样性和 收稿日期:2008211226 作者简介:郭同军(1981-),男,甘肃人,硕士生,研究方向:瘤胃微生物工程。 通信作者:王加启(1967-),男,安徽人,研究员,博士生导师,从事反刍动物营养和牛奶质量改良研究。E2mail: wang2jia2qi@https://www.sodocs.net/doc/ea9404672.html,;010********* 基金项目:“十一五”国家奶业科技支撑计划(2006BAD04A14和2006BAD04A10)。系统发育关系(Tajima等,1999),而且还能对瘤胃微生物进行计数(Sdiva等,2004),由于研究方法的不断改进,使得人们不断的发现许多新的瘤胃微生物品种(K oike等,2003;Shin等,2004)。认识瘤胃微生物的功能、活动规律和建立准确、快速、高效的瘤胃微生物定性及定量评价方法,是瘤胃微生态研究必然的趋势。作者主要就当前瘤胃微生物定量方法的研究进展做了详细阐述。 1 定量研究方法在瘤胃微生物研究中的应用及评价 1.1 传统定量方法 采用Hungate发展起来的厌氧培养技术,以及采用模拟瘤胃环境而设计的培养基,对瘤胃微生物进行分离、纯培养、计数、形态鉴定、生理生化特性的鉴别、分类等。瘤胃细菌与真菌的数量用显微镜直接计数,常采用滚管法计数,以及最大或然数计数法(mo st p robable number,MPN) (Dehority等,1989)。 1.1.1 稀释平板记数法 稀释平板记数法又称活菌记数法,是根据微生物在高度稀释条件下固体培养基上所形成的单个菌落是由一个单细胞繁殖而成这一特征设计的记数方法。瘤胃液中细菌或真菌的活菌记数常采用亨氏滚管计数法(roll2t ube tech2 nique)(Hungate,1969)。亨氏滚管计数法可以获 Abstract:The advances on nutrient requirements,feedstuff evaluation and formulation techniques of broiler are reviewed in this paper.It showed that feeding phases decision is more scientific f rom three to four phases;nutrient requirement specifica2 tions is presenting diversified trend of development,which are referred to be combined with the broiler breeds,environment, production goal and the evaluation systems of the feedstuff itself etc;secondly,formulation optimization technology itself is rel2 ative invariable,but if the coefficients matrix of formulation model is integrated f rom the standard deviation of the nutrients of used feedstuff,it will evidently enhance the true probability for goal nutrients to reach.The third,performance prediction a2 bout broiler is improved when diets are formulated on the basis of standardized ileal amino acid digestibility.The results and thought can provide the scientific basis for developing the new generation expert system of broiler feeding and nutrition. K ey w ords:broiler;nutrient requirements;formulation technology;standardized ileal digestibility

反刍动物瘤胃微生物及其作用

学号:TS09028 反刍动物瘤胃微生物及其作用 (动物消化道微生物考试论文) 耿文诚 微生物是动物消化道内不可缺少的重要组成成分。初生幼畜的消化道是无菌的,数小时后随着吮乳、采食等过程,在消化道内即出现了微生物,其中如大肠杆菌(Escherichia coli)便从此在动物肠道内与寄主共处终生。 1 反刍动物消化的主要特征 反刍动物是哺乳动物中比较特别的一个类群,他们的日粮主要由植物材料组成。反刍动物即使在不进食时也频繁地咀嚼,这一咀嚼活动称为“反刍”。反刍是反刍动物从植物细胞壁(即纤维)中获得能量过程的一个步骤。反刍减小了纤维颗粒的尺寸,暴露出糖以供微生物发酵;另外,唾液中缓冲物质(碳酸盐和磷酸盐)中和了微生物发酵产生的酸,以便维持一个有利于纤维降解和瘤胃微生物生长的中性偏酸的环境。 与单胃动物不同,反刍动物的胃由4部分组成,即网胃、瘤胃、瓣胃、真胃。瘤胃是反刍动物特有的消化器官,它是反刍动物体内的饲料处理工厂,饲料中约有70~85%可消化物质和50%粗纤维在瘤胃内消化,因此,瘤胃(包括网胃)消化在反刍动物整个消化过程中占有特别重要的地位。瘤胃和网胃是位于反刍动物消化道最前端的2个胃,网胃内含物几乎持续地与瘤胃内含物相混合(每分钟混合1次),这两个胃常又称为网-瘤胃,他们共同具有高密度的微生物群系(细菌、原生动物、真菌)。瓣胃是个具有极大吸收能力的小器官,水和矿物质如钠和磷在瓣胃中吸收,经唾液重回到瘤胃中。由于瘤胃和真胃的消化方式有极大的不同,瓣胃是一个连接瘤胃和真胃的过渡器官。真胃相当于非反刍动物的胃,分泌强酸和许多消化酶。非反刍动物摄取的食物首先在胃中被消化,但是进入反刍动物真胃中的食糜主要由未被发酵的饲料颗粒、一些微生物发酵终产物以及生长在瘤胃中的微生物有机体本身所构成。 反刍动物与非反刍动物另一个重要区别是反刍动物能大量利用纤维或半纤维并消化吸收,而非反刍动物在这方面的能力很有限(盲肠等器官可消化分解部分纤维)。存在于植物细胞壁中的复杂糖(纤维或半纤维)不能被非反刍动物利用,相反,在瘤胃和网胃中生活的微生物群系则可使反刍动物从纤维中获得能量。还有,非蛋白氮不能被非反刍动物利用,但可被瘤胃细菌用以合成蛋白质;瘤胃中合成的细菌蛋白是反刍动物所需氨基酸的主要来源。 2 瘤胃的主要特点

微生物名词解释

微生物:一类肉眼看不到货看不清,必需借助光学显微镜或电子显微镜才能观察的微小生物的总称。 微生物学:研究微生物生命现象及生命活动规律的科学。 细胞膜:紧贴着细胞壁内侧,包裹着细胞质的一层柔软的富有弹性的半透性薄膜。细胞质:细胞膜内具有一定流动性的除原核以外所有透明的、颗粒状或胶体状物质的总合。 原核:又称核质体、拟核、核区等,是原核生物所特有的无核膜结构的原始细胞核。它只有DNA,不与组蛋白结合。 内含物:细胞质内的颗粒状、胶质样物质的总称。 异染颗粒:又称迂回体,最初是在迂回罗军中发现的被美兰或甲苯胺兰染成红紫色而得名,为五级偏磷酸的聚合物。 鞭毛:生长在某些细菌表面的常丝状、波曲的蛋白附属物,据运动功能。 芽胞:某些细菌在其生长发育后期在胞内形成的圆形或椭圆形,壁厚、质浓含水量低,抗逆性强的休眠构造。 荚膜:某些细胞表面包被着的一层具有固定层次的透明的胶状物质。 菌落由单个微生物细胞经过繁殖而在固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物集落,在平板上的称菌落 菌苔:,菌落由单个微生物细胞经过繁殖而在固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物集落,在斜面上的称菌苔。 质粒:质粒是细菌染色体以外的遗传物质,能独立复制,为共价闭合环状双链DNA,分子量比染色体小,每个菌体内有一个或几个质粒,它分散在细胞质中或附着在染色体上。 菌丝:丝状真菌的结构单元,是一条具有分枝的管形丝状体,外由细胞璧包被,里面充满原生质和细胞核。幼时无色,老后常呈各种不同的颜色。 13、菌丝体:菌丝在基质上或基质中不断伸长和分枝,并由许多菌丝连结在一起所组成的整个营养体称菌丝体。 14、革兰氏染色:丹麦科学家Gram十九世纪八十年代发明的一种细菌染色法。染色方法为:在一个已固定的细菌涂片上用结晶紫染色,再加媒染剂 ---碘液处理,使菌体着色,然后用乙醇脱色,最后用蕃红复染。显微镜下菌体呈紫色者为G+细菌,菌体呈红色者为G-细菌。 15、LPS:脂多糖,G-细菌细胞壁外层的主要组分由类脂A、核心多糖、O-特意侧链三部分构成。 16、DAP:二氨基苯二酸,G-细胞壁太聚糖中存在的一种特殊氨基酸。 17、PHB:聚 -羟基丁酸,某些细菌中存在的一种可作为碳源和能源储藏物质。 18、异型胞:丝状蓝细菌中存在的一种特殊细胞,缺乏PSII,可进行不产氧的光合作用,细胞透明,壁厚具有固氮能力。 19、核糖体:核糖核蛋白体是核糖核酸和蛋白质的大分子化合物,是多肽和蛋白质合成的场所。 20、16S rRNA:原核细胞核糖体小亚基中的一种核糖核酸分子,沉降系数为16 S,

瘤胃(内消化代谢过程)

饲料进入瘤胃后,在微生物作用下,发生一系列复杂的消化和代谢过程,产生挥发性脂肪酸(VFA),饲料的分解产物可用来合成微生物蛋白、糖原和纤维素等,供机体利用。(1)糖类的分解和利用:反刍动物饲料内的糖类物质均能被微生物发酵,其中可溶性糖类的发酵速度最快,淀粉次之,纤维素和半纤维素最慢。反刍动物饲料中的糖类物质主要是纤维素,其中40%—45%在瘤胃内被细菌和纤毛虫分解,其他糖类由不同细菌和纤毛虫发酵。发酵的终产物主要是挥发性脂肪酸(VFA)、CO2和甲烷(CH4)。VFA主要是乙酸、丙酸、丁酸,可以经动物瘤胃壁吸收进入血液,被机体利用,其中乙酸和丁酸是泌乳期反刍动物合成乳脂的主要原料。 瘤胃微生物在发酵糖类的同时,还能把分解产生的单糖和双糖转化成糖原,储存于细胞内。微生物随食糜进入皱胃和小肠后能被消化,糖原可被宿主吸收利用,是反刍动物机体葡萄糖的来源之一。 (2)蛋白质的分解和合成:反刍动物能利用饲料中的蛋白氮和非蛋白氮,合成微生物自身的蛋白质,供宿主利用。 饲料蛋白进入瘤胃后50%—70%被微生物的蛋白酶分解为多肽和蛋白酶。氨基酸经脱氨基酶的进一步分解,生成有机酸、氨和CO2。微生物也可以直接利用氨基酸和多肽合成蛋白质,储存于微生物内,所以瘤胃中游离氨基酸很少。 瘤胃内的微生物还能分解饲料中的非蛋白含氮化合物,如尿素、铵盐、酰胺等,产生氨和CO2。一部分氨作为氮源,可被微生物利用,用来合成菌体蛋白,储存在微生物体内;一部分可被瘤胃壁吸收进入血液,经门静脉运输到肝,经鸟氨酸循环生成尿素。一部分尿素分泌到唾液中,进入瘤胃后被细菌分泌的脲酶分解为CO2和氨。氨被瘤胃壁吸收后,可重新合成尿素,这一过程称尿素再循环。 糖类的分解产物和挥发性脂肪酸可为蛋白质的合成提供碳源,并可提供能量。因此饲料中必须有足够的糖类物质,如给骆驼投喂几乎不含蛋白质的饲料时,其代谢产生的尿素并没有从尿中排除,而是在瘤胃用于蛋白质的合成。微生物随食糜进入皱胃后,微生物蛋白可被宿主利用。 在畜牧生产过程中,常用尿素替代日粮中约30%的蛋白质,尿素在瘤胃内脲酶的作用下迅速分解,产生氨的速度为微生物利用速度的4倍。为了有效利用尿素,必须降低尿素在瘤胃的分解速度,这样不仅可提高尿素的利用率,而且可以避免氨中毒的发生。 (3)维生素的合成:瘤胃中的微生物能够合成B族维生素和维生素K。因此,成年反刍动物的饲料中即使缺少这类维生素,也不会发生上述维生素的缺乏症。如果饲料中缺乏钴,瘤胃的微生物就不能合成足够的维生素B12,也可能发生维生素B12的缺乏症。幼龄反刍动物因其瘤胃发育不完善,微生物区系尚未完全建立,有可能患维生素缺乏症。 (4)脂肪的分解与合成:瘤胃中的微生物能够水解饲料中的脂肪,生成甘油和脂肪酸,其中甘油发酵生成丙酸,少量被转化为琥珀酸和乳酸;不饱和脂肪酸在体内可转化为饱和脂肪酸。因此,反刍动物的体脂中饱和脂肪酸的含量比单胃动物高。 细菌能够合成少量奇数碳的脂肪酸、支链脂肪酸以及脂肪酸的各种反式异构体。饲料中脂肪水平能够影响脂肪酸的合成。瘤胃微生物内的脂肪酸主要以膜磷脂或游离脂肪酸的形式存在。 (5)气体的生成:瘤胃微生物发酵过程中。能产生大量气体。牛一昼夜可产生600-1300L 气体,主要是CO2和CH4,还有少量的N2、O2和H2S。气体的组成随饲料种类和饲喂时间不同而有较大差异。犊牛出生后的几个月,瘤胃中的气体以CH4为主,随着日粮中纤维素的含量增加。CO2的含量逐渐增加,6月龄达到成年牛的水平。正常情况下瘤胃中CO2含量比CH4多,但饥饿和气胀时,CH4的含量明显超过CO2。 CO2主要由糖发酵和氨基酸脱羧产生,小部分由唾液内的HCO3-转化产生。CH4是瘤胃内

浅谈微生物与人类的关系

浅谈微生物与人类的关系 微生物,是生存在自然界里一大群体形微小,结构简单,肉眼直接看不到,须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍,甚至数万倍才能观察到的微小生物。微生物的种类繁多,在数十万种以上。与医学最相关的称为医学微生物,医学微生物大致分以下数种:细菌,支原体,立克次体,衣原体,真菌及病毒等。 微生物与人类的关系最为密切,对人类既有利的一面又有不利的一面。 一、人类与微生物和平共处,相互制药,相互依存,处于一种动态平衡状态 在人身体的体表及其与外界相通的腔道,如口腔、鼻腔系统、咽喉腔、眼结合膜、肠道及泌尿生殖道等部位都有大量的微生物的存在,其中一部分为长期寄居的微生物,在机体防御机能正常时是无害的,称为正常菌群或正常微生物群。正常菌群对人体有益无害,而且是必须的。正常菌群是由相当固定的细菌组成,有规律地定居于身体一些特定部位,成为身体的一个组成部分。正常菌群数量是巨大的,大约为1014个左右,在长期的 进化过程中,通过个体的适应和自然选择,正常菌群中不同种类之间,正常菌群与宿主之间,正常菌群、宿主与环境之间,始终处于动态平衡状态中,形成一个互相依存,相互制约的系统,因此,人体在正常情况下,正常菌群对宿主表现不致病。 除正常菌群外,还有一种称为过路菌群,又称外籍菌群,是由非致病性或潜在致病性细菌所组成,来自周围环境或宿主其它生境,在宿主身体存留数小时,数天或数周,如果正常菌群发生紊乱,过路菌群可在短时间内大量繁殖,引起疾病。 正常菌群有许多重要的生理功能: 1、如菌群之间生物的拮抗作用,正常菌群在人体某一特定位粘附, 定植和繁殖,形成一层菌膜屏障。通过拮抗作用,抑制并排斥过路菌群的入侵和群集,调整人体与微生物之间的平衡状态。 2、免疫作用,正常菌群能刺激宿主产生免疫及清除功能。 3、营养作用,人体肠道的正常微生物,如双岐杆菌,乳酸杆菌, 大肠埃希菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素,如B族维生素,维生素K等,营养并参与糖类和蛋白质的代谢。

微生物与人的关系

微生物与人的关系 微生物,是生存在自然界里一大群体形微小,结构简单,肉眼直接看不到,须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍,甚至数万倍才能观察到的微小生物。微生物的种类繁多,在数十万种以上。与医学最相关的称为医学微生物,医学微生物大致分以下数种:细菌,支原体,立克次体,衣原体,真菌及病毒等。 微生物与人类的关系最为密切,对人类既有利的一面又有不利的一面。 一、人类与微生物和平共处,相互制药,相互依存,处于一种动态平衡状态 在人身体的体表及其与外界相通的腔道,如口腔、鼻腔系统、咽喉腔、眼结合膜、肠道及泌尿生殖道等部位都有大量的微生物的存在,其中一部分为长期寄居的微生物,在机体防御机能正常时是无害的,称为正常菌群或正常微生物群。正常菌群对人体有益无害,而且是必须的。正常菌群是由相当固定的细菌组成,有规律地定居于身体一些特定部位,成为身体的一个组成部分。正常菌群数量是巨大的,大约为1014个左右,在长期的进化过程中,通过个体的适应和自然选择,正常菌群中不同种类之间,正常菌群与宿主之间,正常菌群、宿主与环境之间,始终处于动态平衡状态中,形成一个互相依存,相互制约的系统,因此,人体在正常情况下,正常菌群对宿主表现不致病。 除正常菌群外,还有一种称为过路菌群,又称外籍菌群,是由非致病性或潜在致病性细菌所组成,来自周围环境或宿主其它生境,在宿主身体存留数小时,数天或数周,如果正常菌群发生紊乱,过路菌群可在短时间内大量繁殖,引起疾病。 正常菌群有许多重要的生理功能:

1、如菌群之间生物的拮抗作用,正常菌群在人体某一特定位粘附,定植和繁殖,形成一层菌膜屏障。通过拮抗作用,抑制并排斥过路菌群的入侵和群集,调整人体与微生物之间的平衡状态。 2、免疫作用,正常菌群能刺激宿主产生免疫及清除功能。 3、营养作用,人体肠道的正常微生物,如双岐杆菌,乳酸杆菌,大肠埃希菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素,如B族维生素,维生素K等,营养并参与糖类和蛋白质的代谢。 4、排毒作用,如双岐杆菌能使肠道过多的革兰氏阴性杆菌下降到正常水平,减少内毒素的吸收。 5、抗肿瘤作用,能降解、清除体内的致癌因子,激活体内的抗肿瘤细胞因子等。 6、抗衰老作用,双歧杆菌能刺激肠道产生免疫球蛋白,还能及时清除体内的自由基,产生SOD(超氧化物歧化酶)等。 人类与微生物之间的动态平衡称为微生态平衡,影响其微生态平衡的因素有外环境因素,也有宿主因素,外环境主要是通过改变宿主的生理功能产生的,如正常菌群,通过产生细菌素,抗生素和其代谢产物,以及争夺营养,空间争夺以阻止过路菌群入侵,保持自身的稳定性。生态平衡时,可以保持宿主的正常生理功能,如营养、免疫、消化等。生态失调可因慢性病,癌症,手术,辐射感染,抗生素不合理应用等引起。 二、微生物对人类的益处 绝大多数微生物对人类、动物及植物都是有益的,而且都是必须,如果自然界没有微生物的存在,植物就不能进行代谢,人类及动物也难以生存。正常情况下人体不会发生感染性疾病。在正常情况下,寄居在人体口腔、鼻腔、咽喉腔以及消化道的菌群都是无害的,而且有的还能抵抗病原微生物。寄居在肠道中的大肠埃希菌还能向宿主提供必须的硫胺素,核黄素,烟酸,维生素B12,维生素K和多种氨基酸等营养物质。

活性污泥中各种生物内部及之间的相互关系和对水处理效果的影响

关于活性污泥中各种生物内部及之间的相互关系和对水处理效果的影响的论文. 活性污泥中各种生物内部及之间的相互关系和对水处理效果的影响. 活性污泥中的生物群。包括细菌、原生动物、鳃引等环节动物、轮虫类、线形动物和椎实螺属(Lymnaea)软体动物和昆虫〔花虻(Eristalis te-nax)〕。但从活性污泥的机能方面来看,还是以动胶菌属细菌为主体,在有钟虫属(Vorticella)、等枝虫属(Epistilis)等有柄的原生动物存在的污泥,活性更高。 微生物在自然界中的分布 一、土壤中的微生物: (一)土壤是微生物天然培养基 1、营养:有机质丰富,可提供C、N及矿质元素和水分等。 2、PH值:土壤PH值多在—之间,适合微生物生长。 3、渗透压:土壤渗透压在3—6(大气压)适合微生物生长。 4、空气、水分:土壤空隙中充满着空气和水分,为好氧、厌氧微生物生长提供条件。

5、温度:土壤保温性能好,温度较稳定,变动幅度较空气小。即昼夜、季节温度比空气小得多,不同温度湿度不同。 所以土壤中存在着大量的微生物,是微生物的大本营,“菌种资源库”。 (二)土壤中的微生物分布 1、数量:丰富:几百万—几十亿/g,贫瘠:几百万—几千万/g。 2、种类:细菌最多,放线菌,真菌次之,藻类,原生动物少,病毒。 3、营养类型:多为异养型,少为自养型。 4、数量:①细菌:占土壤中微生物总量的70%—90%,由于数量多,生物量也高。 生物量:单位体积中,活细胞的重量。 多为自养菌,少为异氧菌,多为中温型好气菌,或兼性厌气菌 ②放线菌:数量仅次于细菌,孢子:几千万—几亿/g占微生物总数5—30%分布于碱性,有机质丰富的温暖地带。酸性,贫瘠土地中放线菌少。由于放线菌菌体大,有分支,虽数量少,但生物量与细菌相近。 种类:链霉菌,诺卡氏菌,小单胞菌。 ③真菌;几万—几十万/g,好气性,分布于土壤表层。 存在:在土壤中的菌丝及孢子状态存在。由于真菌菌丝粗,且长,故生物量不小于细菌,真菌分布于酸性土壤,分解纤维素,果胶质,木质素等。 酵母菌在土壤中较少,几个—几千个/g,果园中可达几十万/g。 ④藻类:很普遍,多为单细胞藻类,丝状绿藻和裸藻。

瘤胃微生物的活动和功能

瘤胃微生物的活动和功能 日期:2003-08-19 00:00编辑:来源:现代乳牛学查看:9次 瘤胃微生物区系可分为细菌和纤毛原虫两大类。下面分别加以阐述: (一)细菌的种类及作用据研究证明:瘤胃内的细菌有60余种,绝大部分属厌氧菌。这些细菌,大多数能发酵饲料的一种或多种糖,为其生长提供能量来源。而有些细菌则不能发酵糖类,但它能利用糖类水解后的简单产物或糖类代谢的主要终产物,如乳酸、甲酸或氢等获取能量。瘤胃细菌的主要功能是分解纤维素、果胶等,产生甲酸、乙酸等,其次它还分解淀粉和糖类。瘤胃饲料中的糖类,在多种细菌的协同或持续作用下,将其分解成挥发性脂肪酸(VFA)、二氧化碳(CO2)及甲烷(CH4)等,气体通过嗳气及呼吸作用而排出体外,挥发性脂肪酸经胃壁吸收参与机体代谢。 瘤胃微生物细菌种类中,存在有分解蛋白质和氨基酸的菌群。有些菌群,既能分解纤维素又能利用尿素。实践证明,在粗饲料中添加尿素,可提高其消化率。添加尿素的作用是为细菌合成菌体蛋白提供了充足的氮源而并非增加了粗蛋白。但应注意,添加尿素时不能将尿素溶于水让乳牛饮用,而应以固体的形式适量添加。 (二)纤毛原虫的种类及作用瘤胃中的纤毛原虫有40余种之多,属厌氧。纤毛原虫体内有许多酸类,故可分解糖类,产生乙酸、丁酸、乳酸以及丙酸、二氧化碳和氢。大多数纤毛原虫都作用于淀粉和植物中的果胶、半纤维素等糖类。另外,纤毛虫具有水解脂类不饱和脂肪酸、降解蛋白质等能力,纤毛虫能显著提高饲料的消化率与利用率,并能促使挥发性脂肪酸(VFA)的产生。纤毛虫体蛋白质的生理价值与菌体蛋白相同,但消化率比菌体蛋白高。纤毛虫体蛋白质还含有相当丰富的氨基酸。当这些细菌、纤毛虫等下行到皱胃、小肠时,由于生态环境的变化,大部分微生物死亡后被机体吸收利用。 瘤胃微生物区系一细菌和纤毛原虫对营养物质的分解及合成作用称作瘤胃发酵。瘤胃微生物依靠瘤胃内饲料的营养物质生存和繁殖,而反刍家畜又以依靠瘤胃的代谢产物及瘤胃增殖的微生物在皱胃、小肠分解后所形成的菌体蛋白来获得正常的营养。由此可见,反刍家畜与瘤胃微生物之间存在着极为密切的共生关系。而细菌与纤毛原虫相互制约,维持着微生物区系生态系统的协调。另外,瘤胃内的微生物还能合成B族维生素,所以,反刍家畜一般不会出现B族维生素缺乏。

瘤胃微生物研究进展

瘤胃微生物与瘤胃发酵调控研究进展 一、国内研究进展 1.植物提取物对瘤胃发酵调控的影响 陆燕等(2009)综述了大蒜素及其抑菌机制,以及大蒜素对甲烷产量和瘤胃发酵的影响。认为大蒜中活性物质能调控瘤胃发酵模式,可抑制瘤胃内甲烷生成,降低蛋白降解率,降低氨态氮浓度,保护过瘤胃蛋白。与其他植物提取物相比,添加低浓度的大蒜素对饲料消化率的负面影响较小,具有很大的开发前景。 林波等(2009)综述认为植物提取物中的挥发油、皂苷、生物碱、萜类等化学物质具有抗菌、促生长、提高免疫力和抗氧化等功能。并总结近年来研究发现,植物提取物还可以调控反刍动物瘤胃发酵模式,提高氮存留,减少甲烷排放的功能,因此,植物提取物作为调控反刍动物瘤胃发酵的一种重要添加剂得到了广泛的研究与应用。目前国内外的学者已经在有效植物品种的筛选和植物提取物作用机理、剂量效应等方面的研究取得了较大进展。文中就目前植物提取物对反刍动物瘤胃发酵调控的最新研究进展作一综述,为我国开展植物提取物作为反刍动物瘤胃发酵调控添加剂的研究提供参考。 李世霞(2009)以4只安装永久性瘤胃瘘管的徐淮山羊羯羊为试验动物,探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃发酵参数、纤维降解及各血清指标的影响,旨在寻找一种新的瘤胃发酵调控剂。研究结论如下:①以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物,探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外发酵的影响,发酵时间24h,银杏叶提取物可降低pH值、NH3-N浓度、原虫蛋白产量和乙丙比,提高发酵的产气量、乙酸、丙酸、丁酸、TVFA浓度和细菌蛋白产量;②以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物,探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外纤维降解的影响,随着银杏叶提取物添加量的增加,纤维素降解率呈上升趋势,添加量为1.2%时,纤维素降解率可达到55.30%;银杏叶提取物可提高滤纸纤维素酶、和木聚糖酶的活性,对木聚糖酶的影响最大;银杏叶提取物可增加产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌的数量;③通过体内试验得出:瘤胃发酵参数的结论与体外试验一致,本试验所设定的银杏叶提取物的添加范围对山羊各血清指标没有显著影响,此添加范围对山羊机体是安全的、可靠的。 2.外源微生物对瘤胃微生物和瘤胃发酵调控的影响 邓露芳(2009)研究了纳豆枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto strain RNLBSN002,BSN2)作为奶牛安全饲用微生物的应用效果,并初步探讨了其发挥益生作用的机理。研究结果认为(1)纳豆枯草芽孢杆菌为典型革兰氏阳性杆状菌,通过对其菌落形态、细胞形态和

微生物与生物环境间的关系

微生物与生物环境间的关系 1. 内容 自然界中微生物极少单独存在,总是较多种群聚集在一起,当微生物的不同种类或微生物与其他生物出现在一个限定的空间内,它们之间互为环境,相互影响,既有相互依赖又有相互排斥,表现出相互间复杂的关系:互生、共生、寄生、拮抗、捕食 2. 练习 一、填空 1.植物叶面常附生有许多细菌如__________细菌,因而在用这些植物叶类作酸菜或青贮饲料时可以不再__________ 答案:乳酸,人工接种 2. 真菌与植物根系之间可形成菌根,根据真菌的生长性状,可以分为__________和 __________,VA菌根属于__________。 答案:内生菌根,外生菌根,内生菌根 二、选择题 1. 植物根际土壤中微生物的种类不仅受土壤类型的影响,而且受下列因素的影响:() A.植物种类。 B.土壤其他生物。 C.种植时间。 D.播种方式。 答案:A 2.多种微生物生存于营养丰富条件良好的同一环境时,会竞争:() A.营养物质。 B.水。 C.空气。 D.空间。 答案:D 3. 微生物之间的寄生关系具有:() A.随意性。 B.可代替性。 C.高度专一性。 D.适应性。 答案:C 4. 纤维分解菌与自生固氮菌之间由于前者为后者提供碳源,后者为前者提供氮源而构 成了:() A.偏利共栖关系。 B.互利共栖关系。 C.共生关系。 D.寄生关系。 答案:B 三、简答题 1. 举例阐述微生物之间的专一性拮抗关系和非专一性拮抗关系。 答案:一种微生物的生命活动和代谢产物可以抑制另一种微生物的生命活动,甚至杀死另一种微生物的现象称之为微生物之间的拮抗关系。而根据拮抗关系中的专一性,可以分为专一性拮抗关系和非专一性拮抗关系。 例如在酸菜制作和青贮饲料过程中,乳酸菌发酵后产生乳酸,使环境pH下降,这样使

动物微生物学

一.单选题(共26题,41.6分) 1 一般用于表示细菌大小的单位是( )。 ? A cm ? B mm ? C nm ? Dμm 正确答案:D 2 ? A 形态和结构变异 ? ? B 毒力变异 ? ? C 代谢变异 ? ? D 遗传变异

? 正确答案:D 3 酵母菌的核是( )。 ? A 真核 ? ? B 原核 ? ? C 无核膜,有核仁 ? ? D 无核膜,无核仁 ? 正确答案:A 4 下列哪种细菌属于革兰氏阳性菌( )。 ? A大肠杆菌 ? B沙门氏杆菌 ? C结核杆菌

? D布氏杆菌 正确答案:C 5 细菌对物质摄取方式中,哪种方式不需要载体蛋白的参与( )。 ? A 单纯扩散 ? ? B 促进扩散 ? ? C 主动输送 ? ? D 基团转位 ? 正确答案:A 6 新城疫病毒属于( )。 ? A单股RNA病毒 ? B双股RNA病毒 ? C双股DNA病毒

? D单股DNA病毒 正确答案:A 7 为了看见病毒( ) 。 ? A必须使用油浸透镜 ? B必须提供暗视野显微镜 ? C低倍物镜足够 ? D需要电子显微镜 正确答案:D 8 细菌能够抵抗外界不良环境的特殊存活形式是( ) ? A荚膜 ? B鞭毛 ? C细胞膜 ? D芽孢 正确答案:D 9 在病毒感染后的恢复期及康复期,可以检测到( )。 ? A病毒蛋白

? B病毒核酸 ? C病毒颗粒 ? D病毒抗体 正确答案:D 10 猪喘气病的病原是( )。 ? A病毒 ? B霉形体 ? C霉菌 ? D螺旋体 正确答案:B 11 下列哪种细菌属于革兰氏阴性菌( )。 ? A葡萄球菌 ? B猪丹毒杆菌 ? C破伤风梭菌 ? D炭疽杆菌 正确答案:A 12

微生物与环境生物之间的关系

微生物与环境生物之间的关系 在自然界中,微生物极少单独存在,总是较多种群聚集在一起。当微生物的不同种类或微生物与其他生物出现在一个限定的空间内,它们之间互为环境,相互影响,既有相互依赖又有相互排斥,表现出相互间复杂的关系。 但从总的方面来看,大体上可分为以下8种关系:中性同生、偏利共生、互惠同生、共生、捕食、寄生、拮抗和竞争。 一、中性同生 中性同生(neutralism),又称中性共栖,是指两种微生物生活在同一环境内,但不发生生态关系,至少没有明显直接的生态关系。因为它们要求的环境条件不同,互不改变各自所需要的环境,故称为中性同生。 微生物的中性同生现象在自然界很普遍,如淡水中生长的某些藻类与水生细菌,共同处于同一水域,但相互影响很小。 由于中性同生不能明显地表现生物间的相互作用,因而研究极少。 二、偏利共生 偏利共生(commensalism),又称同住,是指两种微生物生活在同一环境内,在生长过程中其中一种受益,而另一种不受影响。 偏利共生常见的现象是一种微生物产生的代谢产物作为另一种微生物的营养。例如,湿土表面或水面上生长的藻类和蓝细菌能分泌多糖、多肽或有机酸,供给细菌生长。 另外,一种微生物生长导致的环境改变给其它微生物的生长提供有

利条件,也属于偏利共生。例如好氧菌的生长导致环境的氧化还原电位降低,使之适合厌氧菌的生长。因此,当好氧菌和厌氧菌共存与一小环境时,可造成有利于厌氧菌生长的无氧环境。 三、互惠同生 互惠同生(protocooperation),又称初级合作,是指两种可以单独生活的生物,当它们生活在一起时,通过各自的代谢活动而有利于对方。因此,这是一种“可分可合,合比分好”的相互关系。 例如,在土壤中,纤维素分解菌与好氧性自生固氮菌生活在一起时,后者可将固定的有机氮化物供给前者,而前者因分解纤维素而产生的有机酸可作为后者的碳源和能源,两者相互为对方创造有利的条件,促进了各自的生长繁殖。 人体肠道正常菌群与宿主间的关系,主要是互惠同生的关系。人体为肠道微生物提供了良好的生态环境,使微生物能在肠道得以生长繁殖;而肠道内的正常菌群可以完成多种代谢反应,促进人体的生长发育。肠道微生物所完成的某些生化过程是人体本身无法完成的,如硫胺素、核黄素等维生素的合成。此外,人体肠道中的正常菌群还可抑制或排斥外来肠道致病菌的侵入。 四、共生 两种生物共同生活在一起,相互依赖,在生理代谢中相互分工协作,不能独立生存,这种关系称为共生(mutualism,symbiosis)。 地衣是微生物间共生的典型,是真菌和藻类的共生体。地衣中的真菌一般都属于子囊菌,而藻类则为绿藻或蓝细菌。藻类或蓝细菌进行光

第十一章_微生物与植物之间的相互关系

植物根 土壤 根际物质 第十一章 微生物与植物之间的相互关系 植物的地上部分和地下部分,尽管所处的环境差异较大,但无论茎、叶、花、果、种子以及根等器官上都存在着各种有机物,为微生物的生存、生长和繁殖提供营养,因此不同类群的微生物以各自的方式生活在植物体上,与植物发生互生、共生、寄生等关系,对植物的生长发育产生多方面的影响。 第一节 微生物与植物的互生关系 一、根际微生物 植物在其生长过程中,既从外界吸收养料和水分,也向外界环境中释放各种无机和有机物质,根际中的有机物质包括以下几类:(1)渗出物,是指根细胞向外释放的小分子物质,如有机酸、氨基酸等; (2)分泌物,指根细胞主动向外分泌的 化合物,如维生素、核酸等;(3)植物黏 液,包括植物和微生物分泌的多糖类产 物;(4)黏质,由植物和微生物细胞及其 代谢产物组成;(5)溶胞物质,植物脱落 的表皮细胞分解物。由于植物根周围环境 的特殊性(图11-1),为微生物创造了一 种特殊的生态环境——根际。 根际(rhizosphere )是指可被根释放 物质所影响的根部土壤。1904年,德国 微生物学家Hiltner 就提出了根际的概 念,根际的范围很狭小,仅包括离根几毫 米的土壤区域。在根际内,根分泌各种有机物, 如氨基酸、维生素等,可作为微生物的生长因 子;此外,脱落的根表皮和皮层细胞内容物也 是微生物良好的营养源,因此根际是一个对微 生物生长十分有利的特殊生态环境。在根际内,根系对微生物群落的影响称为根际效应。根际中微生物群落的密度明显比一般土壤中高,仅细菌就达每克109之多,根际土壤中微生物数量与非根际土壤的微生物数量的比值称为根土比(R/S ),是反映根际效应的重要指标。根土比一般在5~20之间,农作作比树木的根土比高,豆科植物比非豆科植物高。而且,根土比的数值随土质、植物种类及季节等因素的影响而发生变化。 根际土壤中以细菌数量最多,但由于根际分泌物的选择作用,细菌的种类较

(完整版)微生物生态学复习资料

Microbial Ecology 绪论 1. 名词解释: 微生物生态学:是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。 微生态学:是生态学的一个层次,是研究正常微生物在细胞或分子水平上相关关系的科学环境、自然环境+生物环境 生境、指生物的个体、种群或群落生活地域的具体环境。生物+非生物 栖息地、生物生活或居住的范围的物理环境。如林地生境中的不同树冠层、树干 生态位、一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。 基础生态位、一个物种能够占据的生态位空间,由物种的变异和适应能力决定,而非其地理因素。基本生态位是实验室条件下的生态位,里面不存在捕食者和竞争。 实际生态位、自然界中真实存在的生态位。 物种流是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。 2.微生物生态学的研究意义有哪些? ①发现新的在工农业(如固氮)、食品(如发酵)、医药(如抗生素)和环境保护(如生物修复)方面有重要用途的微生物菌株(包括极端环境中微生物资源的发掘); ②微生物在地球物质化学循环中具有重要作用; ③开发和利用自然界中的微生物资源,保护好微生物基因资源; ④控制有害微生物,利用微生物净化环境,保护环境,维持环境生态平衡; ⑤保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。 3.微生物生态学主要研究内容有哪些? ①正常自然环境中的微生物种类、分布及变化规律; ②极端自然环境中的微生物; ③微生物之间、微生物与动植物相互关系; ④微生物在净化污染环境中的作用; ⑤现代分子微生物生态学的研究方法。 4.生态系统的功能有哪些? 物种流能量流食物链营养级信息流 5.什么是微生物生态系统?其特点是什么? 是指各种环境因子如物理、化学及生物因子对微生物区系(即自然群体)的作用和微生物区系对外界环境的反作用。 特点:微环境稳定性适应性 7.简述物种流的含义及其特点。 是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。不同生态系统间的交流和联系。主要有三层含义: 生物有机体与环境之间相互作用所产生的时间、空间变化的过程; 物种种群在生态系统内或系统之间格局和数量的动态,反映了物种关系的状态,如寄生、捕食、共生等; 生物群落中物种组成、配置、营养结构变化,外来种和本地种的相互作用,生态系统对物种增加和空缺的反应等。

论述微生物与人类之间的关系

微生物与人类之间的关系 我们生活中的世界,其实是到处布满微生物的世界,从远古时期起人类就和微生物在地球上共处,人类在适应了微生物的同时,又不断遭遇微生物所引起的各种疫病,因此人类与微生物之间就展开了战争。 1929年,英国细菌学家弗莱明,在研究培养葡萄球菌时,偶然发现了青霉素,这是人类历史上第一个抗菌素类药物的诞生。青霉素能抑制病菌细胞壁的形成,使菌体的新陈代谢失调,达到抑菌和杀菌的效用。之后又出现了很多抗菌素类药物,如头孢霉素、链霉素、氯霉素、四环素、卡那霉素、庆大霉素、红霉素等。一时间,人们就觉得在人类与微生物的斗争中,人类已经领先了,因为如结核菌、细菌性肺炎、败血症、梅毒、淋病和其他细菌性传染病慢慢被征服了。 但是,正是由于这些抗菌素类药物有抑菌和杀菌的效用,人们大多数认为,不管患了什么病,总是认为多吃点抗菌素药物好,这就导致了以下问题:在多数情况下,抗菌素的作用只是抑制或削弱病原菌的活动,人最终还得靠机体本身来彻底战胜病原菌。长期使用某种抗菌素,不但起不到应有的作用,相反,还会使病原菌产生"抗药性"变异品种,从而使抗菌素失去它特有的效用。 但这些祸只是由一极少部分的微生物所致,只有这一少数微生物也是人类的敌人。但并不是说一切的微生物对人类都有危害的,如果是这样,人类或许早就灭亡了,因为上面已经讲了,人类是生活在微生物的世界。那现在就谈谈微生物对人类有好处的一面。 微生物无处不在,我们无时不生活在“微生物的海洋”中。细菌数亿/g土壤,土壤中的细菌总重量估计为:10034 × 10 12 吨;每张纸币带细菌:900万个人体体表及体内存在大量的微生物:皮肤表面:平均10万个细菌/平方厘米口腔:细菌种类

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