اثر انتقال باکتری‌های تجزیه کننده لیگنوسلولز روده موریانه به شیرابه شکمبه بر فراسنجه‌‌های تولید گاز و قابلیت هضم کاه گندم و سرشاخه خرما در شرایط برون‌‌تنی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکترا دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

2 دانشیار و عضو هیات علمی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

3 استاد و عضو هیات علمی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز

4 دانشیار و عضو هیات علمی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

5 استاد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، کرج

چکیده

هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی اثر انتقال باکتری‌های باسیلوس لیچنیفورمیس، آکروباکتریوم اینترمدیوم و میکروباکتریوم پالادیکولا جدا شده از روده موریانه به شیرابه شکمبه بر فراسنجه‌های تولید گاز و قابلیت هضم مواد مغذی کاه گندم و سرشاخه خرما به روش برون‌تنی بود. هر سوبسترای تلقیح شده با ایزوله‌های باکتریایی گرمخانه‌گذاری شد و با تیمار شاهد (بدون تلقیح باکتریایی) مقایسه گردید. فراسنجه‌های تولید گاز، قابلیت هضم شکمبه‌ای ماده خشک و ماده آلی، انرژی قابل متابولیسم، ضریب تفکیک، pH و قابلیت هضم آزمایشگاهی ماده خشک، ماده آلی، فیبر نامحلول در شوینده خنثی و فیبر نامحلول در شوینده اسیدی (به روش دو مرحله‌ای) در همه تیمارهای آزمایشی مشابه بود (05/0<P). تلقیح گونه‌های باکتریایی به شیرابه شکمبه به طور قابل ملاحظه‌ای سبب افزایش غلظت نیتروژن آمونیاکی در هر دو سوبسترا شد (05/0>P)، به طوری که بیشترین و کمترین میزان آن به ترتیب در تیمار تلقیح شده با گونه آکروباکتریوم و تیمار شاهد مشاهده گردید. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، تلقیح باکتری‌های تجزیه‎کننده لیگنوسلولز جدا شده از روده موریانه به شیرابه شکمبه تأثیری بر فراسنجه‌های تولید گاز و قابلیت هضم مواد مغذی کاه گندم و سرشاخه خرما نداشت، هرچند آن‌ها سبب افزایش غلظت نیتروژن آمونیاکی شدند.

کلیدواژه‌ها


برجی، م. (1382). بررسی امکان تجزیه پلی‌ساکاریدها و لیگنین کاه به وسیله میکروب‌های روده‌ای موریانه‌ها. رساله دکتری تخصصی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

Allison, M. J., Cook, H. M. and Jones, R. J. (1983). Detoxification of 3-hydroxy-4(1H)-pyridone, the goiteogenic metabolite of mimosine, by rumen bacteria from Hawaiian goats.XVII Conference of Rumen Function, Chicago, IL.

AOAC. (1990). Official methods of analysis, 15th ed, USA, Washington, D.C.

Attwood, G. T., Lockington, R. A., Xue, G. P. and Brooker, G. P. (1988) Use of unique gene sequence as a probe to enumerate a strain of Bacteroides ruminicola introduced into the rumen. Journal of Applied Bacteriology. 67:177-183.

Beard, C. E., Hefford, M. A., Forster, R. J., Sontakke, S., Teather, R. M. and Gregg, K. (1995). A stable and efficient transformation system for Botyrivibrio fibrosalvens OB156. Current Microbiology. 30:105-109.

Blummel, M., Steingas, H. and Becker, K. (1994). The partitioning factor of in vitro fermentation products and its bearing for voluntary feed intake. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology 3, Abstr. 123.

Broderick, G. and Kang, J. H. (1980). Automated simultaneous determination of ammoniaand total amino acids in ruminal fluid and in vitro media. Journal of Dairy Science. 63:64-75.

Brune, A. (1998). Termite guts: the worlds smallest bioreactors. Trends in Biotechnology. 16:16-21.

Clark, R. G., Cheng, K. J., Selinger, L. B. and Hynes, M. F. (1994). Aconjucative transfer system for rumen bacterium Botyrivibrio fibrosalvens, based on Tn916-mediated transfer of the Staphylococcus aureus plasmid pUB110. Plasmid, 32, 295-305.

Coleman, G. S. and Hall, F. J. (1984). The uptake and utilization of Entodinium caudatum, bacteria, free amino acids, and glucose by the rumen ciliate Entodinium bursa. Journal of Applied Bacteriology. 56:283-294.

Coleman, G. S. and Sandford, D. C. (1979). The uptake and utilization of bacteria, amino acids, and nucleic acid components by the rumen ciliate Eudiplodinium maggi. Journal of Applied Bacteriology. 47: 409-419.

Cotta, M. A., Whitehead, T. R. and Rasmussen, M. A. (1997). Survival of the recombinant Bacteroides thetaiotaomicron strain BTX in in vitro rumen incubations. Journal of Applied Microbiology. 82:743-750.

Dehority, B. A. and Tirabasso, P. A. (1998). Effect of ruminal cellulytic bacteria on in situ digestion of forage cellulose. Journal of Animal Science. 76:2905-2911.

Fahy, P. C. and Persley, G. J., 1983. Plant Bacterial Diseases, A Diagnostic Guide. Academic Press, N. Y., NY. 393 p.

Fonty, G., Gouet, P. and Jouany, J.P. (1988). Establishment of Bacteriodes succinogenes and measurement of the main digestive parametes in the rumen of gnotobiotic lambs. Canadian Journal of Animal Science. 34:938-946.

Gobius, K. S., Xue, G. P., Aylward, J. H., Dalrymple, B. P., Swadling, Y. J., McSweeney, C. S. and Krause, D. O. (2002). Transformation and expression of an anaerobic fungal xylanase in several strains of the rumen bacterium Butyrivibrio fibrosalvens. Journal of Applied Microbiology. 93:122-133.

Hungate, R. E. (1966). The rumen and its microbes. Academic press, New York.

Krause, D. O., Bunch, R. J., Conlan, L. L., Kennedy, P. M., Smith, W. J., Mackei, R. I. and McSweeney, C. S. (2001). Repeated ruminal dosing of Ruminococcus spp. Does not result in persistence, but changes in other microbial populations occure that can be measured with quantitative 16S-rRNA-based probes. Microbiology, 147, 1719-1729.

Krause, D. O., Denman, S. E., Mackie, R. I., Morrison, M., Rae, A. L., Attwood, G. T. and McSweeney, C. S. (2003). Opportunities to improve fiber degradation in the rumen: microbiology, ecology, and genomics. FEMS Microbiology Reviews, 27, 663-693.

Kumar, K., Chaudhary, L. C., Agarwal, N. and Kamra, D. N. (2014). Effect of feeding tannin degrading bacterial culture (Streptococcus gallolyticus strain TDGB 406) on nutrient utilization, urinary purine derivatives and growth performance of goats fed on Quercussemicarpifolia leaves. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 98:879-885.

Makkar, H. P. S. (2010). In vitro screening of feed resources for efficiency of microbial protein synthesis. In: Verco, PE, Makkar HPS, Schlink AC. (Eds.), In Vitro Screening of Plant Resources for Extra-nutritional Attributes in Ruminants: Nuclear and Related Methodologies. IAEA, Dordrecht, the Netherlands; 2010. pp. 107-144.

McSweeney, C. S., Allison, M. J. and Mackie, R. I. (1993). Amino acid utilization by the ruminal bacterium Synergistes jonessi strain 78-1. Archives of Microbiology. 159:131-135.

Menke, K. H. and Steingass, H. (1988). Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and gas production using rumen fluid. Animal Research and Development. 28: 47-55.

Miyagi, T., Kaneichi, K., Aminov, R. I., Kobayashi, Y., Sakka, K., Hoshino, S. and Ohmiya, K. (1995). Enumeration of transconjugated Ruminococcus albus and its survival in the goat rumen ecosystem. Applied and Environmental Microbiology. 61: 2030-2032.

Newbold, C. J., Ushida, K., Morvan, B., Fonty, G. and Jouany, J. P. (1996). The role of ciliate protozoa in the lysis of methanogenicarchaea in rumen fluid. Letters in Applied Microbiology. 23:421-425.

Ørskov, E. R. and McDonald, I. (1979). The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. Journal of Agricultural Science. 92:499-503.

Santra, A. and Karim, S. A. (2003). Rumen manipulation to improve animal productivity. Asian-Australian Journal of Animal Science, 16, 748-763.

SAS. (2001). Statistical Analysis System. Users Guide: Statistics Version 8.2. SAS Institute, Cary, NC, USA.

 Sharp, R., Hazelwood, G. P., Gilbert, H. J. and O,Donnell, A. G. (1994). Unmodified and recombinant strains of Lacrobacillus plantarum are rapidly lost from the rumen by protozoal predation. Journal of Applied Bacteriology. 76:110-117.

Shoemaker, N. B., Anderson, K. L., Smithson, S. L., Wang, G. R. and Salyers, A. A. (1991). Conjugal transfer of a shuttle vector from the human colonic anaerobe Bacteroides uniformis to the ruminal anaerobe Prevotella (Bacteroides) ruminicola B14. Applied and Environmental Microbiology. 57:2114-2120.

Teather, R. M., Hefford, M. A. and Forster, R. J. (1997). Genetics of bacteria. In: The rumen microbial ecosystem (Hobson, P.N., and Stewart, C.S., Eds.), pp. 427-466. Blackie, Melbourne.

Tilly, J. M. A. and Terry, R. A. (1963). A two stage technique for in vitro digestion of forage crops.Journal of the British Grassland Society, 18, 104-111.

Van Soest, P. J., Robertson, J. B. and Lewis, B. A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and non starch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science. 74:3583-3597.

Vercoe, P. E. and White, B. A. (1997). Genetics of ruminal anaerobic bacteria. In: gastrointestinal microbiology (Mackie, R.I., White, B.A., and Isaacson, R.E., Eds.), pp. 321-372. Chapman and Hall, New York.

Wallace, R. J. and Walker, N.D. (1993). Isolation and attempted introduction of sugar alcohol-utilizing bacteria in the sheep rumen. Journal of Applied Bacteriology. 74: 353-359.

Whitehead, T. R. (1992). Genetic transformation of the ruminal bacterium Botyrivibrio fibrosalvens and streptococcus bovis by electroporation. Letters in Applied Microbiology. 15:186-189.

Ziemer, C.J., Sharp, R., Stern, M.D., Whitehead, T.R. and Stahl, D.A. (2002). Persistence and functional impact of a microbial inoculant on native microbial community structure, nutrient digestion and fermentation characteristics in a rumen model. Systematic and Applied Microbiology. 25:416-422.