瘤胃发酵调控

唐振双

（东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江　哈尔滨150030）

瘤胃发酵调控

唐振双

（东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江哈尔滨150030）

瘤胃调控；反刍动物；营养代谢

反刍动物的瘤胃是迄今已知的降解纤维素能力最强的天然发酵罐，它是一个复杂的厌氧发酵体系，在反刍动物营养代谢研究中占据着及其重要的位置。反刍动物自身可利用的大部分营养物质都来自瘤胃发酵的终产物，主要是挥发性脂肪酸（VFA）和菌体蛋白（MCP），它们的含量会直接影响反刍动物的营养代谢。因此，人们期望通过研究瘤胃的发酵，提高反刍动物生产性能。随着生产技术的不断更新，人们能够根据反刍动物的生产目的针对性的对瘤胃进行调控，其中瘤胃调控的主要手段包括日粮组成、添加离子载体、有机酸、酶制剂等。

1　日粮组成

在反刍动物的瘤胃中，瘤胃微生物对饲料进行发酵，将不可被吸收的大分子物质分解为可吸收的小分子物质，以满足自身的营养需要。而日粮的精粗比、蛋白质水平和物理形态等都会影响反刍动物的发酵。其中，精粗比例主要调控瘤胃内各饲料的通过速度。如果日粮中粗饲料比例增加，瘤胃内小颗粒饲料的通过速度会加快、大颗粒饲料通过速度会减慢，从而使更多的粗饲料在瘤胃内消化，提高了粗饲料的消化率。

日粮中除了精粗比例外，蛋白质的水平也对调控瘤胃发酵起着重要的作用。蛋白质能够维持适宜的瘤胃内环境、促进微生物生长。如果反刍动物长时间饲喂大量的劣质粗饲料，容易造成机体的蛋白质缺失和消化代谢减慢等症状。因而在日粮中添加适量的蛋白质，可以有效的改善适口性、提高采食量，同时还可促进瘤胃微生物合成菌体蛋白。日粮的物理形态也可以在一定程度上提高瘤胃发酵的能力，增加采食量从而提高生产性能。

2　离子载体

大多数离子载体是细菌产生的一种抗生素，它可以提高靶细胞膜的通透性。革兰氏阴性菌外膜结构复杂，通常不受离子载体的影响；但革兰氏阳性菌不具备典型的外膜，对离子载体极为敏感。在日粮中添加离子载体会导致瘤胃中革兰氏阴性菌处于支配位置，而革兰氏阴性菌能产生丙酸和琥珀酸，它们是电子的受体，会与甲烷细菌竞争H2，导致甲烷的合成量减少。而产生甲烷会造成瘤胃能量的损失，因而离子载体可以减少能量的流失，从而提高饲料利用率和动物的生产性能。反刍动物生产中主要应用的离子载体为莫能菌素，有控制瘤胃中VFA的比例，减少瘤胃中蛋白质的降解，降低饲料中干物质消耗，改善营养物质利用率等作用。但莫能菌素的应用效果存在差异。

3　有机酸

有机酸是指一些具有酸性的有机化合物，在动物体内参与三大营养物质代谢的有机酸包括：琥珀酸、延胡索酸、苹果酸等。它们能够刺激反刍新月单胞菌的生长，从而改善瘤胃微生物的发酵，提高生产性能。延胡索酸和苹果酸是动物体内三羧酸循环中的四碳二羧酸，是琥珀酸—丙酸代谢途径的关键性中间产物。同时延胡索酸和苹果酸可以作为电子的受体，与甲烷细菌竞争H2，从而降低甲烷生成量。脂肪酸也可以通过与甲烷细菌争夺H2，并附在细菌的细胞壁上阻止其摄取营养物质。通过添加各种脂肪酸对瘤胃微生物进行调控，从而减少瘤胃甲烷排放也是目前研究的热点。

4　酶制剂

长期以来，人们一直认为瘤胃微生物可以合成满足自身生长需要的内源酶，并且外源酶会很快被微生物产生的蛋白质降解酶所降解失活，导致外源酶制剂在反刍动物上的应用一直备受争议。然而目前反刍动物的营养代谢还存在许多问题，例如：最大程度的发酵在小肠中难于被吸收、消化的碳水化合物并且使这些碳水化合物在瘤胃中发酵程度降到最低，最大程度利用非蛋白氮合成菌体蛋白。解决这些问题的关键就是外源酶制剂，并且很多的研究结果都表明，外源酶在反刍动物生产上有提高生产性能的作用。反刍动物的外源酶制剂主要是半纤维素酶和纤维素酶。这两种酶是反刍动物消化粗纤维的关键酶，因此添加这两种酶制剂能有效提高反刍动物对粗纤维的消化率，进而提高饲料的利用率和动物的生产性能。

5　展望

调控反刍动物瘤胃的发酵已经从最初的只改变瘤胃的内环境，发展到现在对瘤胃发酵模式及微生物营养代谢的研究。许多实验成果已经投入了生产实践并取得显著的成果，调控瘤胃发酵已然成为提高反刍动物营养代谢和生产性能的有效手段。然而，在研究瘤胃发酵的调控过程中还有很多未解之谜，比如：因为瘤胃内环境及其复杂，我们对其的研究只停留在表观现象，机理还不清楚，对瘤胃内的微生物的认识还很局限和片面。未来我们仍需继续努力来探索瘤胃的奥秘。

［1］柴巍中.瘤胃发酵调控的理论、方法、研究现状及最新进展［J］.中国农业大学学报，2000，46（4）：37-43.

［2］冯仰廉主编.反刍动物营养学［M］.北京：科学出版社.2004.

［3］任慧波，等.奶牛瘤胃发酵及调控［J］.饲料工业，2006，27（5）：42-44.

10.3969/J.ISSN.1671-6027.2016.06.070