野生动物肠道微生物对植物性纤维素消化的比较研究

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哺乳动物肠道微生物的研究从上世纪60年代开始,取得了较大进展,集中于兽医领域。主要研究领域包括家畜肠道致病菌的筛查,家畜肠道益生菌的筛选与应用,以及少量家禽以及人工驯化昆虫的肠道微生物筛查。在国内,主要集中于牛、羊、猪等常见家畜的肠道微生物筛查以及某些珍稀野生动物的肠道微生物筛查,对于其他野生动物的报道极为罕见。   本实验对十几种野生动物的肠道微生物进行筛查,共筛选出常见肠道细菌八十多株,并从其中筛选出二十株具有较强水解纤维素能力的细菌菌株,并对其进行了植物纤维素降解效率的研究。各菌株降解研究的结果表明,多数灵长目动物的肠道细菌对于植物纤维素水解能力较差,降解时间相对较长。大小熊猫的肠道细菌对植物性纤维素降解效果比较好,这表明食肉目动物经过长期进化,其肠道细菌的变异潜力比较大。有蹄类动物与有袋目动物的肠道细菌降解效果最好,使用苜蓿粉作为降解材料时,降解率可以达到50%以上;这表明,有蹄类与有袋目动物已完全适应了富含植物纤维素的植物性食物。   此外,大小熊猫肠道纤维素降解细菌与肠道益生菌保加利亚乳酸杆菌混合培养的结果表明,肠道益生菌对于纤维素降解的促进作用是显著的,能大幅提高细菌对于纤维素的利用能力,同时提高纤维素酶活。因此,在合适的时机,可以利用肠道益生菌适当改善大小熊猫的纤维素消化能力。   各菌株酶活测定的结果表明,酶活的变化情况与纤维素的降解速率基本一致,呈现前期增长较快,酶活较高;或其增长减慢甚至酶活下降的基本格局。同种动物不同菌株之间的不同种酶活的变化在某种程度上出现优势互补,这充分说明,哺乳动物能够利用不同肠道菌的降解优势进行植物纤维素的协同降解。   不同降解材料的降解研究表明,苜蓿粉的降解效率总体上是最高的,其次是花生杆与水稻杆的粉末。这表明,大多数动物对于苜蓿纤维素的适应性比较好。但是对于有蹄类动物而言,三种材料的降解效果差异不太大,这是一种长期植食的适应性的结果。对于大小熊猫而言,其肠道菌对不同竹类纤维粉末的降解率相差不大,这可能也是一种适应性的结果。  
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