(轉) 生物技術在反芻動物營養中的應用

矮子 · 發表于 2007-3-10 11:53:20

反芻動物消化道降解纖維的效率相對較慢，不能滿足奶牛的高能量和氨基酸的需求，需要在日糧中加以補充精飼料。但是淀粉精料容易引起瘤胃代謝的紊亂，并抑制了纖維消化；而日糧蛋白質在瘤胃中很快被微生物降解，大部分被排出，引起經濟與環境問題。廣義的生物技術，尤其是重組DNA技術有可能控制這種不良影響，提高集約化飼養中反芻動物的瘤胃發酵效率。
1瘤胃發酵的營養限制因素
1．1纖維消化  影響纖維營養價值的因素主要有2點：消化道的纖維消化程度（消化率）和瘤胃纖維消化率。有2種方式能提高纖維消化率：①增加微生物對木質素的水解；②飼喂前對飼料進行預處理或經育種改變細胞壁結構。
1．2氨基酸營養  對任何動物，蛋白質的營養價值僅等同于所能提供的主要限制性氨基酸的數量。目前有2種方法提供單一氨基酸以補償氨基酸的不平衡，提高蛋白補充效率：①采取蛋白質和氨基酸的過瘤胃保護措施；②利用生物技術增加瘤胃微生物某一氨基酸產量以改善微生物蛋白的氨基酸組成。
1．3能量損失  瘤胃中生成的甲烷會造成能量損失。已經發現鹵族化合物、抗生素和脂類可能抑制甲烷產生，但鹵族化合物的結果不持久，脂類和抗生素會對發酵或動物本身產生不好的影響。
1.4代謝紊亂和中毒  瘤胃脹氣可致使瘤胃擴張，繼而會產生導致動物死亡的內壓。選擇不會引起脹氣的植物品種和降低動物對脹氣的敏感性是比較可行的方法，使用能水解生泡物質的微生物飼料添加劑或酶制劑還有待斟酌。
飼喂高精料日糧或含淀粉精料過渡太快有可能引起動物酸中毒，治療只能通過提升pH值和向瘤胃重新接種健康胃液實現。離子載體也可有效抑制牛鏈球菌和乳酸桿菌，可發酵乳酸的微生物飼料添加劑對乳酸中毒也有幫助.
2 瘤胃發酵調控
2．1離子載體和抗生素  莫能菌素和其它幾種離子載體（包括拉沙菌素、鹽霉素、溶胞菌素、奈良菌素和特窗菌素，肽類抗生素和阿沃菌素）可以改變瘤胃發酵的化學量，并且主要通過增加丙酸產量降低甲烷產量，抑制肽降解和氨基酸脫氨菌來提高瘤胃的蛋白量。
2．2．微生物飼料添加劑  直接飼喂的微生物可提高瘤胃液中的厭氧菌活菌數，一般可達50％～100％。酵母培養物可能是通過“除氧”作用保護了瘤胃厭氧菌，而米曲霉抽提物則是依賴于其纖維水解活。
2．3 DNA重組技術  許多研究成功地將內切葡聚糖苷酶和木聚糖酶等瘤胃微生物基因克隆到其它表達系統中，為將來這些基因插入瘤胃原生的微生物種類中發揮效作了準備。選擇高效的外源基因轉化方法和構建良好的表達載體系統，就可能使許多人工設計的基因能插入瘤胃微生物中并得到表達。然而更困難的是要弄清到底那個基因對發酵有利并在高度復雜和充滿競爭的瘤胃生態系統中能夠存留下來，要改善發酵應涉及那個基因？此外還應當考慮定植問題。
重組微生物的產物可作為動物原有效應的有益補充，但很難預測官方會怎樣看待活的重組微生物進入反芻動物食物鏈這個問題。到目前為止，澳大利亞還未許可使用重組的氟乙酸利用菌，因為它有可能擴散結野生菌株。利用重組DNA技術能插入1個或少量基因，此項技術可用發酵罐生產重組酶，制成酶制劑用于飼喂，這樣釋放的是基因產物而不是基因，可能就不存在生態學或安全性問題。