باکتریهای شکمبه

ابراهیم پهلوان-علوم دامی

از سال 1940 كه هانگيت محيط كشت مناسبي براي كشت باكتري هاي شكمبه معرفي كرد، تاكنون بيش از 200 گونه باكتري از شكمبه جداسازي و شناسايي شده است. اين باكتري ها به شكل هاي متعددي مانند ميله اي، گرد، هلالي، فنري و مارپيچي وجود دارند كه ممكن است به صورت تكي، زنجيره اي، خوشه اي يا چهارتايي شكمبه حضور داشته باشند. اغلب باكتري هاي شكمبه براي رشد شديداً به شرايط بي هوازي نياز دارند. باكتري هاي شكمبه گرم مثبت يا گرم منفي هستند. در حيواني كه قسمت عمده جيره آن را علوفه تشكيل مي دهد بيشتر باكتري ها گرم منفي هستند. اما وقتي قسمت عمده جيره از غلات باشد نسبت باكتري هاي گرم مثبت افزايش مي يابد .

باکتری های 1 از نظر تعداد حدود10¹⁰ تا 10¹¹سلول در هرگرم از محتويات شكمبه مي باشند كه اكثر آنها
بي هوازي اختياري هستند. تعداد باكتري هاي بي هوازي اختياري ممكن است به 10⁷ تا 10⁸ در هر گرم ازمحتويات شكمبه باشند. تحت برخي شرايط باكتري هاي كروي گرم مثبت، مانند استرپتوكوكوس بويس، بخش نسبتا قابل توجه اي از جمعيت ميكروبي شكمبه را تشكيل مي دهند .

باکتری های موجود در شكمبه بر اساس محيطي كه در آن وجود دارند به پنج گروه تقسيم مي شوند:

1) باکتری هایی كه به طور آزاد در مايع شكمبه زندگي مي كنند، 2) باكتري هايي كه بطور ناپايدار به ذرات غذايي مي چسبند، 3) باكتري هايي كه بطور پايدار به ذرات غذايي مي چسبند، 4) باكتري هايي كه به ديواره شكمبه مي چسبند و 5) باكتري هايي كه به سطح پروتوزواها و اسپورانژ هاي قارچي
مي چسبند.

باكتري هاي شكمبه به گروه هاي ذيل تقسيم بندي مي شوند:

· باكتري هاي تجزيه كننده سلولز

براساس تعداد و توانايي خود براي تجزيه سلولز، باكتري هاي تجزيه كننده سلولز به شرح زير مي باشند كه بيشترين تعداد آنها در دام هايي كه با جيره هاي حاوي علوفه بالا تغذيه شده باشند ديده
مي شود :

Bacteroides succinogenes Ruminococcus flavefaciens

Ruminococcus albus Butyrivibriofibrisolvens

· باكتري هاي تجزيه كننده همي سلولز و پكتين

باكتري هاي عمده تجزيه كننده همي سلولز در شكمبه عبارت از:Butyrivibrio fibrisolvensBacteroides ruminicula,وگونه هايRuminococcus مي باشند. باكتري هاي عمده تجزيه كننده پكتين به شرح زير مي باشند:

Butyrivibrio fibriosolvens Bacteroidesruminicola

Lachnospira, multiparus Succinivibrio dextrinosolvens

· باكتري هاي تجزيه كننده آميلوز

باكتري هاي عمده تجزيه كننده نشاسته (آميلوز) به شرح زير مي باشند:

Bacteroides amyliphilu Streptococcus bovis

Succinimonas amylolytica Bacteroides ruminicola

در اين ميان، Succinivibriodextrinosolvens فقط از دكسترين استفاده مي كند. باكتري هاي مصرف كننده قند هاي ساده

تمام باكتري هاي شكمبه كه كربوهيدرات هاي پيچيده را تجزيه مي كنند قادر به تخمير قند هاي ساده هستند. برخي از باكتري هاي تجزيه كننده سلولز، مانند Ruminococcus flavefaciens، نمي توانند باعث تخمير گلوكز شوند، ولي از سلوبيوز به طور موثري استفاده مي كنند. اين باكتري ها داراي آنزيم سلوبيوز فسفريلاز هستند كه آن را از نظر انرژي براي تخمير سلوبيوز به جاي گلوكز مطلوب مي كند.

· باكتري هاي مصرف كننده اسيد هاي حد واسط

باكتري هاي مصرف كننده اسيد هاي حد واسط شكمبه تخمير ثانويه اي بر روي محصولات نهايي باكتري هاي ديگر شكمبه انجام مي دهند. اين اسيدها شامل لاكتات، سوكسينات و فومارات مي باشند. لاكتات مي تواند توسط باكتري هايي مانند، Megasphera elsdeniiوSelonomonas ruminantium به استات، پروپيونات يا اسيد هاي چرب با زنجير بلند تخمير شود .
باكتريSelonomonas ruminantium يك باكتري گرم منفي است كه بيش از 51 درصد از جمعيت باكتري هاي شكمبه را تشكيل مي دهد.

· باكتري هاي تجزيه كننده پروتئين

باكتري هاي تجزيه كننده پروتئين در شكمبه شامل: Bacteroides amylophilus, Bacteroides ruminicola و برخي از استرين هاي Butyrivibriofibrisolvens و Streptococcus bovis مي باشند.

فعاليت تجزيه كنندگي پروتئين در بيشتر از 38 درصد از ايزوله هاي جدا شده از شكمبه گاو ها مشاهده شد و نشان مي دهد كه دامنه وسيعي از گونه هاي باكتري اين توانايي را دارند.
گونه هايBacteroides ruminicola, Butyrivibrio fibrisolvens و Bacteroides amylophilus باكتري هاي با فعاليت خاص در تجزيه پروتئين هستند.

· باكتري هاي توليد كننده آمونياك

توليد آمونياك از دآميناسيون اسيد هاي آمينه بوسيله باكتري هاي
Megasphera elsdenii, Selenomonas ruminantium و Bacteroides ruminicola انجام
مي شود. برخي از باكتري هاي شكمبه در مقايسه با اسيد هاي آمينه و پپتيد ها بيشتر به آمونياك به عنوان منبع نيتروژن نياز دارند. به طور كلي، آمونياك مهمترين منبع نيتروژن براي باكتري هاي شكمبه مي باشد كه كربوهيدرات هاي پيچيده را نسبت به كربوهيدرات هاي ساده بيشتر هضم مي كنند.

آمونياك از هيدروليز اوره نيز توليد مي شود. باكتري هاي تجزيه كننده اوره حدود 5 درصد كل ايزوله هاي شكمبه را تشكيل مي دهند كه شامل، Succinivibrio dextrinosovens و برخي استرين ها به شرح زير مي باشند:

Ruminococcus bromii Bacteroides ruminicola

Selenomonas Butyrivibrio

Treponema Bifidobacterium

· باكتري هاي تجزيه كننده ليپيد ها

ليپيد ها به طور فعال توسط باكتري هاي شكمبه متابوليزه مي شوند. گونه Anaerovibrio lipolytica تري گليسيريد ها و فسفوليپيد ها را هيدروليز كرده و گليسرول و اسيدهاي چرب آزاد را توليد مي كنند. گالاكتوليپيد ها، فسفوليپدها و سولفوليپيدها كه در علوفه يافت مي شوند توسط گونه Butyrivibrio هيدروليز مي شوند. هيدروژنه شدن اسيد هاي چرب غير اشباع با زنجير بلند توسط باكتري هاي شكمبه باعث بوجود آمدن تركيب نسبتا ثابت چربي در بدن نشخواركنندگان و تراكم بالاي اسيد هاي چرب غير معمول در چربي شير آنها مي شود. ايزومريزاسيون و هيدروژنه شدن اسيد هاي چرب غيراشباع غالب در غذا ها، مانند اسيد لينولنيك و اسيد لينولئيك مي تواند توسط استرين هايي از قبيل:

Treponema bryantii Eubacterium

Fusocillus Butyrivibrio fibrisolvens

و گونهMicrococcus و يك استرين مربوط به Ruminococcusalbus انجام شود.

· باكتري هاي توليد كننده متان

باكتري هاي توليد كننده متان به خاطر نقش خود در تنظيم كلي تخمير بوسيله جابجا كردن گاز هيدروژن يك گروه ويژه را در جمعيت شكمبه تشكيل مي دهند. احياء گاز دي باكتري هاي توليد كننده متان به شرح زير مي باشند.

و Methanobrevibacter ruminantium Methanobacteriumformicicum

توجه:

با پیشرفت علم بیوتکنولوژی امروزه تعدادی ازمیکروارگانیسم های شکمبه در خارج از بدن دام تکثیر شده و به تنهایی یا همراه دیگر میکروارگانیسم ها عنوان افزودنی پروبیوتیک و یا به همراه محیط کشت آنها(پری بیوتیک ها) و یا خوراک های DFM همراه غدا و یا آب توسط دام ها مصرف می شوند.

• Enterococcus faecium
• Lactobacillus casei
• Pediococcus acidilactici
• Bifidobacterium bifidum
• Bacillus subtilis
• Lactobacillus acidophilus
• Lactobacillus rhamnosus
• Saccharomyces cerevisiae
• Prebiotics: FOS, Yeast Extract

نوشته شده توسط محمد ولی تکاسی | لینک ثابت |