«Информация. Идеи. Решения.
От животноводов – животноводам»

*НС МИКРОБИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ ЖВАЧНЫХ. ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ В РУБЦЕ?

Автор: Super User

Rubetz 1

Всем известно, что пищеварение крупного рогатого скота происходит при активном участии микроорганизмов - так называемых – симбионтов рубца…

На сегодняшний день известно, что рубец жвачных представляет собой сложную экосистему, в 1 мл рубцовой жидкости содержится до 1010 бактерий, 109 архей, 106 простейших, 105 грибов. Все эти микроорганизмы находятся в постоянном симбиозе  и в процессе эволюционного развития пищеварительной системы жвачных уже «не могут друг без друга»  являются облигатной микрофлорой.

Вся эта симбиотическая группа микроорганизмов  в конечном итоге за счёт собственных энзиматических систем выполняет важнейшую функцию переваривания составных частей корма, которые животное не может переварить самостоятельно (например, клетчатку), тем самым снабжая животное питательными веществами, белком, летучими жирными кислотами.

Организм животного в свою очередь тоже не остаётся «в долгу»  и обеспечивает оптимальные условия  для жизнедеятельности микроорганизмов в рубце (для их роста, размножения и функционирования).

Научными исследованиями доказано, что благодаря симбионтному пищеварению в преджелудках  клетчатки расщепляется до 60%, легкопереваримых углеводов 95%, белка 80%.

 Rubetz 2

Если подробнее изучить эту тему – можно выделить следующие функции микрофлоры рубца:

  • Метаболизм углеводов

Растительные корма, являющиеся основой питания жвачных животных содержат полисахариды (крахмал, целлюлозу, пектиновые вещества), дисахариды (сахароза, мальтоза). Микрофлора рубца ферментирует эти компоненты до различных летучих жирных кислот (уксусная пропионовая, масляная) а так же водорода, метана, углекислого газа. В свою очередь образующиеся жирные кислоты служат источниками энергии, предшественниками молочного жира.

Избыточное накопление молочной кислоты может приводить к снижению оптимального уровня pH в рубце и угнетению целлюлозолитических микроорганизмов, нарушению пищеварительных процессов и в конечном итоге отравлению животного. 

  • Метаболизм азотистых веществ. Азотсодержащие соединения  в растительных кормах содержатся в относительно небольшом количестве (7-30% сырого протеина в сухом веществе корма). Этими соединениями «занимаются» бактерии, выделяющие протеолитические ферменты, эти бактерии активны при pH  6 в рубце.  Продуктом метаболизма азотистого обмена являются аммиак, он токсичен и избыточное его количество может  вызвать сдвиг pH в щелочную сторону. Это вызывает алкалоз и может привести к гибели рубцовой микрофлоры. Одновременно с расщеплением белков в рубце происходит синтез белка. Микроорганизмы способны синтезировать из небелкового азота – собственные белки.

Rubetz 3

Микробиота рубца способна синтезировать все заменимые и незаменимые аминокислоты, но все же не способна полностью покрыть потребность животного (особенно молодняка в фазу интенсивного роста), в связи с чем необходимо вводить в рацион незаменимые аминокислоты (метионин, изолейцин, лизин, гистидин).

  • Метаболизм липидов. Липидов в растительных кормах содержится до 10% от общего количества сухого вещества. Рубцовая микрофлора расщепляет липиды до жирных кислот и глицерина, она так же способна синтезировать липиды из уксусной кислоты и других ЛЖК, в сутки у коровы, таким образом, синтезируется 140 г микробных липидов.
  • Синтез витаминов. Микроорганизмы рубца способны самостоятельно синтезировать витамины К, Н, В, В1, В2, В5, В6, В12,фолиевую кислоту.
  • Синтез антибиотических соединений. (Да, да!) Некоторые микроорганизмы рубца (бифидобактерии, кишечная палочка) обладают способностью синтезировать антибиотические вещества, что помогает подавлять патогенную микрофлору. 

Симбионты способны продуцировать спирты, перекись водорода, лицоцим и др.  Поэтому наряду с пищеварительной микрофлора рубца несет также защитную функцию организма.   

  • Антитоксическая функция. Микрофлора рубца способна к биотрансформации некоторых токсических соединений (микотоксины, токсины бактериальные и др.).

Rubetz 4

Как же происходит регуляция этой сложной симбиотической микробной системы в рубце коровы?

Жвачное животное совместно с микробиомом рубца представляет собой единую экосистему, которая способна к саморегуляции даже при условии взаимодействия с постоянно меняющимися условиями внешней среды.

Наиболее важными факторами для оптимального функционирования симбиотической системы рубца являются:

  • Отсутствие кислорода (анаэробные условия). Данные условия поддерживаются при помощи газов, образующихся в процессе брожения корма ( двуокиси углерода, метана,
  • Температура среды в рубце +38-400 С,
  • РН 6,0-6,8
  • Толерантность к большому количеству ЛЖК (100-150 мл)
  • Высокое осмотическое давление. Существует внутренний механизм поддержания постоянного состава жидкости и электролитов в организме животного, реагирующий на изменение осмотического давления и обьема плазмы во время кормления.
  • Низкий окислительно-восстановительный потенциал. Только организмы, толерантные к условиям (350 mV) способны существовать в рубце.
  • Низкие затраты энергии микроорганизмов для поддержания функций.

Как же обеспечивается постоянство условий в рубце?

Частое поглощение корма животным обеспечивает поступление субстрата для микроорганизмов. Растворимые продукты жизнедеятельности микроорганизмов легко всасываются в кровь через стенку рубца и поэтому не накапливаются и не подавляют действия ферментов. Обьем содержимого регулируется периодическим прохождением жидкой части содержимого рубца в нижние отделы ЖКТ. Жвачные выделяют большие количества слюны, которая богата бикарбонатом и другими ионами, что помогает обеспечивать постоянство pH.

Установлено, что микроорганизмы рубца разделены на 3 группы:

Первая – свободно живущая взвесь микроорганизмов.

Вторая – микроорганизмы, связанные с частицами корма.

Третья - популяция организмов обитающая на стенках рубца.

Rubetz 5

Итак, пришло время детально познакомиться с каждым из обитателей микробного царства рубца:

Классификация  микроорганизмов рубца:

  • Основные обитали – Бактерии рубца. Это микроорганизмы размером 0,5-0,3 мкм., всего около 150 видов. В рубце у коров находится от 4 до 7 кг бактериальной массы, это 10% всего содержимого. Нормофлора - микроорганизмы, занимающиеся ферментацией компонентов корма, (амилолитические Bacteroides amylophilus Bacteroides succinogenes Prevotella ruminicola, Сукцинивибрио  Succinovibrio dextrinosolvens  Succinimonas amylolytica и стрептококки Streptococcus bovis   (пектинолитические ( лахноспиры Butyrivibrio fibriosolvens, Lachnospira multiparus бактероиды Prevotella ruminicola) протеолитические (бактероиды Bacteroides amilophilus, Prevotella riminicola стрептококки  Streptococcus bovis),   целлюлозолитические (руминококки  Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus albus, лахноспиры - Butyrivibrio fibriosolvens бактериоиды Bacteroides succinogenes , эубактерии Eubacteria), клостридии Clostridium cellobbioparum Cl locheadii  Cl longisporum и виды подавляющие развитие не желательной микрофлоры (бифидобактерии, бациллы),  лактат-утилизирующие бактерии (вейлионеллы Megasphfera elsdenii, Selenomonas ruminantium).
  • Бациллы и бифидобактерии Они в большинстве своем аэробы или факультативные анаэробы. Основная их функция подавлять патогенную микрофлору.
  • Нежелательные бактерии. Актиномицеты, лактобактерии, энтеробактерии. Лактобактерии не желательны по причине того , что их метаболитами является молочная кислота , а её чрезмерное накопление может привести к изменению pH рубца и угнетению полезной микрофлоры. Энтеробактерии и вовсе относятся к условно-патогенным видам и могут вызывать гастроэнтериты ( Esherichia coli  Enterobacter Klebsiella Yersinia. Актиномицеты могут вызывать актиномикозы с поражением различных органов и тканей и образованием плотных инфильтратов, свищей и некроза.
  • Патогенные бактерии. Фузобактерии – могут вызывать гнойно-воспалительные процессы, питательным субстратом для них является молочная кислота. При повреждении эпителия рубца фузобактерии могут проникать в кровь и вызывать абсцессы печени, суставов и др. Стафилококки – могут вызывать маститы. Кампилобактерии, микоплазмы, патогенные клостридии. Все эти микроорганизмы способны к возникновению инфекционного процесса в организме животного. Чрезмерное их развитие в рубце происходит при условии дисбиотических отклонений, и нарушении рубцового пищеварения.
  • Анаэробные грибы. Описано 23 вида грибов которые обладают целлюлозолитической активностью, участвуют в синтезе аминокислот и гликогена , сбраживают простые сахара, синтезируют витамины и продуцируют антибиотики
  • Археи рубца. Одноклеточные микроорганизмы не имеющие ядра. Метаногенные археи утилизируют диоксид углерода и водорода, синтезируемые простейшими и бактериями, при этом осуществляется синтез метана и образуется АТФ. Метаногены имеют жизненно важную роль в симбиоте рубца очищая среду от молекулярного водорода, тем самым обеспечивая непрерывный процесс брожения.
  • Простейшие рубца. Эукариотические организмы – большинство одноклеточные. В рубце обитает 2 группы простейших голотрихии (имеют высокую ферментативную активность) и энтодиниоморфы.
  • Некультивируемые микроорганизмы. Роль этих микроорганизмов еще не изучена.

Взаимоотношения между симбионтами рубца являются очень сложными . Используются различные методы изучения микробиоты рубца, микроорганизмы культивируют и микроскопически исследуют . Важно понимать, что процессы пищеварения протекающие в рубце нельзя рассматривать изолировано друг от друга. Процесс взаимодействия является симбиотическим, метаболиты одних микроорганизмов являются источниками энергии для других.

Рубец с микроорганизмами симбионтами представляет собой единую целостную систему, которая взаимосвязана и взаимозависима.  И вся эта живая система призвана помогать переваривать и усваивать питательные вещества корма животному, обеспечивать его энергией, витаминами и питательными веществами.

Название публикации: «Современная характеристика микробиологии питания жвачных»

Авторы:  Лаптев Г.Ю., Новикова Н.И., Ильина Л.А., Дубровина Е.Г.

Адаптация: Эксперт Молоко

Редактор. Ветеринарный консультант: А. В. Быстрова 

Источник (оригиналы статей):

http://irbisplus.belal.by/cgi-bin/irbis64r_plus1/cgiirbis_64_ft.exe 21COM=S&FT_PARAMS=&P21DBN=BELAL&Z21ID=1428u6s806t8e1g818&S21FMT=briefHTML_ft&USES21ALL=0&S21ALL=%3C.%3EA%3DКУРДЕКО%2C%20А.%20П.%3C.%3E)&FT_S21STR=курдеко&FT_S21LOG=4&FT_S21P03=K%3D&FT_S21P01=3&COM_S21STR=&SEARCH_STRING=курдеко&FT_NEAR_MFN=&FT_DISTANCE=&FT_NEARLEVEL=&FT_CONTEXT=&FT_REQUEST=&FT_PREFIX=K%3D&S21CNR=10&S21REF=10&S21SRD=&S21SRW=&S21SCAN=&S21COLORTERMS=1&I21DBN=BELAL_FULLTEXT&USE_TAGS_IN_SEARCH=&FT_RESTRICT=&isPersonalPanelOn=1&variant_search_field_selector=&NAME_main=&A1_main=&A34_main=&VAR_main=&CHECK21=&AVT=&DAT_S21P06=&DAT_S21P07=&DP_S21P06=&DP_S21P07=&CHECKINDEX=&S21STN=201&side_search_panel_info=&block_cache=0.6091649087685618&

 

Категория: /