反刍动物瘤胃甲烷生成机制及调控措施研究进展-论文.pdf

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1、中国草食动物科学2014经doi：10．3969~．issn．2095-3887．2014．01．014反刍动物瘤胃甲烷生成机制及调控措施研究进展乔升民，乔君毅，一，谭支良(1．山西省阳泉市平定县畜牧业发展中心，平定045200；2．中国科学院研究生院，北京100049；3．中国科学院亚热带农业生态研究所，长沙410125)摘要：甲烷不仅是一种重要的温室效应气体，而且在反刍动物瘤胃内甲烷的生成是饲粮能量损失的主要原因。因此，抑制甲烷的生成对提高反刍动物能量利用率和环境保护均具有重要意义。文章对反刍动物瘤胃中甲烷产生的

2、生物学意义、生成机制和调控措施进行了综述。关键词：甲烷；反刍动物；甲烷生成机制；抑制剂；生物学意义中图分类号：$851．2文献标志码：A文章编号：2095～3887(2014)01—0044—05AnOverviewonMethaneBiochemistryMechanismandRegulationinRuminantsQiaoSheng-min，QiaoJun-yi2,3,TanZhi-liang(1．PingdingAnimalHusbandryDevelopmentCenter，Yangquan045200，

3、Shanxi，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3．InstituteofSubtropicalAgriculture，ChineseAcademyofSciences，Changsha410125，China)Abstract：Methaneisnotonlyanimportantgreenhousegas，butalsoamainfactorofdietenergylossinruminants．The

4、refore，re-ducingitsproductionisveryhelpfultoimprovetheenergyeficiencyandprotectenvironment．Thispaperprovidesanoverviewonbiologicalmethod，possiblebiochemistrymechanismandthemainmethaneinhibitors．Keywords：methane；ruminant；methanogenesismechanism；inhibitor；biologi

5、calmethod甲烷是一种重要的温室效应气体，对全球气候变暖递，在原虫的细胞膜内壁结合着许多种脱氢酶，催化各起着不可忽略的作用。据报道，全球反刍动物每年产生自的底物脱氢，生成NADH。同时，在原虫的细胞内有一600万t甲烷，占甲烷排放总量的28％E。此外，在反刍动个亚细胞结构：氢化酶体，氧化NADH释放H。如果瘤物代谢过程中，瘤胃内甲烷的生成是饲料能量损失的主胃内H积累过多会影响原虫的生长活性，而甲烷菌能利要原因，占到2％～12％。因此，有效抑制反刍动物甲烷排用氢气生成甲烷，降低瘤胃中的氢分压，有利原虫的生放量不仅

6、能缓解温室效应，而且还可提高饲料利用率。长。当甲烷菌与原虫共同培养时，原虫的发酵及其ATP1瘤胃中甲烷生成的生物学意义的生成都大大加速，能量的利用率提高。反刍动物能够通过瘤胃中的微生物发酵利用纤维2瘤胃中甲烷的生成机制素、半纤维素等结构性碳水化合物和果胶，生成机体所2．1瘤胃中甲烷菌的种类需的各种营养物质，在此过程中产生大量的CO：、H、甲甲烷菌是一类能将无机化合物或有机化合物厌氧发酸、乙酸和甲醇。甲烷菌能够分别利用这些物质生成甲酵转化成甲烷的古细菌，存在于湖泊、沼泽、海洋沉积物烷。其中，甲烷菌利用CO和H：生成甲烷

7、时，主要是通过及反刍动物的瘤胃等自然生态系统中。目前从反刍动物种间氢传递将其合成甲烷，降低瘤胃内的氢分压，提高瘤胃中分离出来的甲烷菌主要有甲烷杆菌属纤维分解菌的活性。此外，甲烷菌的存在对原虫(主要是(Methanobaeterium)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibac—纤毛虫)的生存也是有益的，瘤胃原虫表面和内部存在ter)、甲烷微菌属(Methanomicrobium)和甲烷八叠球菌属着大量的甲烷菌，原虫和甲烷菌之间也发生着种间氢传(Methanosarcine)I2-5~。随着生物技术的发展和应用，瘤

8、胃内越来越多的甲烷菌属将被发现。啦穰鞲辐Bt2、誓

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11、iiii：iii~ii!i鬻_2．2生成机制舞食民一赛i警晤瞬

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14、礴毫乔蔼默％臻、；贯．博巍鳌；主要躐粤反刍姑瞎豢礤梵研究发现，在反刍动物的瘤胃内，甲烷菌能够利用第34卷第1期综述与专论CO、甲酸、乙酸和甲醇作为底物生成甲烷，但是这些物一部分甲基辅酶在一系列酶的作用下氧化生成C