反刍动物瘤胃甲烷产生的营养调控.pdf

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1、中国牛业科学2015，41(3)：100—104ChinaCattleScience综述反刍动物瘤胃甲烷产生的营养调控王胤晨，袁扬，张锦华，何光中，韩勇，周文章(1．贵州省畜牧兽医研究所，贵州贵阳550000；2．西南大学荣昌校区，荣昌462460)摘要：甲烷是仅次于CO的全球第二大温室气体，其中，反刍动物年产CH约7．7×10t，占大气中的CH4总量的25，而且每年还以1的速度递增。因此研究反刍动物瘤胃甲烷的营养调控对甲烷的生成影响有重要意义。本文综述了瘤胃甲烷的产生机制、瘤胃产甲烷菌与瘤胃微生物的关系和反刍动物瘤胃甲烷的营养调控措施。关键词：甲

2、烷；反刍动物；生成机制；营养调控中图分类号：S811．2文献标识码：A文章编号：1001—9111(2015)03—0100—05全球大气中最主要的温室气体有CO。、CH、消耗H。，保持瘤胃内低水平的H分压，这对维持NO。近几个世纪以来，随着工业、农业的不断发瘤胃微生态的平衡具有重要意义。展，温室气体浓度都显著的提高。CH是大气中重现有的研究表明甲烷的生物合成机制有四种途要的微量有机温室气体。当前CH是人类生活中径]：第一，CO一H还原合成甲烷；第二，甲酸氧产生的仅次于CO的第二大温室气体。CH4对气化途径；第三，乙酸异化途径；第四，甲醇不成比例的

3、候变暖的影响是所有影响全球气候变暖因素的分化途径。其中，瘤胃甲烷的合成大部分来自第一15～2O，其增温潜势是CO。的62倍。2005年种途径，占瘤胃甲烷总产量的82，其它三种途径大气中CH的浓度为1774ppb，比1998年增加11产甲烷量较少，占瘤胃甲烷总产量的18。ppb，每年大约有5～5．5亿吨cH进入大气，远远虽然甲烷只能由产甲烷菌合成，但瘤胃甲烷的超过大气反应和土壤微生物可以利用消耗的总产量与甲烷菌数量却没有一定的比例关系，瘤胃产和口]。其中，反刍动物年产CH约7．7×10t，占大甲烷菌与其他微生物在代谢上紧密关联，甚至附着气中的CH总量

4、的25，而且每年还以1的速度于其他微生物l_5]。瘤胃中许多产甲烷菌附着于瘤胃递增]。反刍动物CH气体的排放不仅造成环境原虫上，利用其发酵产物H生成甲烷；瘤胃厌氧真污染，而且引起能量的损失。随着各国对温室气体菌能降解植物纤维产生乙酸、甲酸、H、CO、乳酸排放的重视，调控反刍动物瘤胃功能减少CH排和少量乙醇，其中大部分产物都能被产甲烷菌利用；放，使更多的能量和碳源转化为可供动物利用的挥瘤胃纤维降解细菌和产甲烷菌共培养时，能提高纤发性脂肪酸，降低瘤胃发酵的能量损失，提高饲料利维降解率和甲烷产量。综上所述，瘤胃内甲烷的合用率，这对缓解全球气候变暖具有重要

5、的现实意义。成是依靠产甲烷菌和其他微生物之间的复杂关系相互作用形成的，是一个极为复杂的过程。1瘤胃甲烷的形成2产甲烷菌与瘤胃微生物之间的关系瘤胃微生物发酵中，产甲烷菌利用瘤胃细菌、真菌、原虫降解底物所产生的物质生成甲烷，其中瘤胃反刍动物的瘤胃内栖息着各种复杂、多样、非致甲烷主要来自于瘤胃中的H和CO的反应。病的微生物，包括瘤胃细菌、厌氧真菌、原虫和古菌，Thauer等研究报道产甲烷菌是目前已知的唯一一还有少数噬菌体。瘤胃微生物之间处在一种相互制类以甲烷为代谢终产物的微生物，是产甲烷菌获得约、相互依赖的动态平衡中。瘤胃微生物种群多样、能量的唯一途径]

6、。瘤胃内H分压过高时，瘤胃关系复杂，但是都可以分为产氢和耗氢微生物两大有益菌的活性和生长受到抑制，产甲烷菌的存在能类。产氢微生物主要有瘤胃纤维降解菌、厌氧真菌收稿日期：2o14—11—26修改日期：2015—01—12基金项目：国家科技支撑计划课题：南方优质饲草高效生产加工利用关键技术研究与集成示范(2011BAD17B03)；2013年重庆高校创新团队建设计划“肉牛现代化生产技术”。作者简介：王胤晨(1989一)，男，四川阆中人，硕士，主要从事反刍动物营养学研究。E—mail：1007795901@qq．com。*通讯作者：张锦华(1973一)，

7、男，内蒙古人，博士，硕士生导师，主要从事草业生态恢复研究，E—mail：zhan鲥inhua99O@第3期王胤晨等：反刍动物瘤胃甲烷产生的营养调控lO1和原虫；耗氢微生物在瘤胃内的主要代表是产甲烷的纤维素降解，乳酸大量积累往往会影响原虫的代菌，能利用H。进行代谢生长，产生CH。瘤胃中如谢，而引起酸中毒，共培养时，由于甲酸和乳酸被产果H累积，还原型烟酰胺腺嘌呤核苷酸(DADH)甲烷菌利用生成乙酸和CH，从而使附着在底物上的氧化作用受到抑制，乳酸等还原性发酵产物积累，的真菌数也相应增多，对底物的降解率相应增高。进而阻碍粗饲料的消化和有益微生物的生长繁殖

8、。因此，共培养避免了这些发酵产物可能引起的副作产甲烷菌被抑制后，会出现H的积累L6]。如何保用。尽管在瘤胃中可能有更复杂的