Transcript Document
Ruminantlar (geviş getirenler), tek mideli hayvanların sindiremediği besin maddelerini retikulorumende bulunan mo populasyonu sayesinde sindirebilmektedir. Ruminantlarda; rumen, reticulum, omasum ve abomasum’dan oluşan 4 bölmeli bir mide yapısı bulunur. Rumende yer alan mikroorganizma tipleri › › › › › › Bacteria Archaea Protozoa Fungi Mycoplasma Bacteriyofajlar Populasyondaki önemli çeşitlilik › Geleneksel kültür teknikleri Bacteria: 22 Genus ve 68 tür Protozoa: 6 Genus and 15 tür Fungi: 3 Genus ve tür - - - Bakteriler; Kok, çubuk, kokobasil ve spiral şekillilerdir. Çoğunluğunu Anaerovibrio lipolytica, Bacteroides ruminicola gibi gram (-) bakteriler ve Ruminococcus amyloplilus, Streptococcus bovis gibi proteolitik bakteriler oluşturur. Protozoonlar; Kamçılılar (Mastigophora) ve siliatlardan (Ciliophora) oluşur. Çoğu, anaerobik ve proteolitik özelliktedirler. Protein kaynağı olarak bakterileri tüketir ve lipid hidrolizinde rol alırlar. Karbonhidratları bünyelerine alarak ani pH düşüşlerini önlerler. Mantarlar; Azotlu maddeleri aminoasitlere kadar parçalarlar. Oksijeni yoğunlaştırıp, rumendeki anaerobikliği sağlarlar. Neocallimastix trontalis, Piromyces communis (Chytiridiomycota) Gerçek rumen mikroorganizmalarının özellikleri; › Anaerobik ya da fakültatif anerobik türleri vardır › Rumende bulunan ya da diğer mikroorganizmalar tarafından kullanılan son ürünleri üretirler › Gerekli sayıları Bakteriyel türler >106/ml › Gözle görülebilen organizmalar 1010 – 1011 bakteri/gm (%42-44 protein) 105 protozoa/gm (%55 protein) 105 fungi/gm 109 bakteriyofaj/gm › Geleneksel tekniklerdeki problemler Bakteriler (Kültür teknikleri) - Partikül bağlı bakteriyi ayırmak zordur - Gözle görülebilir olanları sayamamak, bölünmeyen hücreler - Koloniler hücre kümeleri tarafından meydana getirilirler - Bazı türleri petride büyütememek Protozoa - Kemotaksi - Küçük türlerin dilüsyonu › Geleneksel Morfoloji Şekil Boyut Gram – /+ Gruplar Enerji kaynağı Fermantasyon son ürünleri Özel besin gereksinimleri › İmmunolojik › Moleküler RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphisms) 16s RNA sekans analizi PCR (Polymerase Chain Reactions) Selülotik bakterilerin; hemiselülolitik (Prevotella ruminicola), pektinolitik (Fibrobacter succinogenes ), amilolitik (Streptococcus bovis) türleri olup, fermantasyon son ürünleri; › Sellobiyoz › Asetik asit* › Bütirik asit › CO2* › H2* › Etanol* › Suksinik asit* › Formik asit › Laktik asit *Temel son ürünler Normalde bulunmazlar; diğer bakteriler tarafından kullanılırlar › Metanogenik archaea Sınıfları Serbest yaşayan Methanomicrobiales sp. Methanosarcinales sp. Protozoa ile ilişkili Methanobrevibacter sp. Methanococcales sp. Metan üretimi mekanizmaları Asetat ya da metanol > CH4 + CO2 CO2 + 4H2 > CH4 + H2O Formik asit + 3H2 > CH4 + 2H2O Etkileri Enerji atığı (% 5-6) Sera gazları ATP artışı ve mikrobiyal büyüme gereksinimleri •Rumendeki protozoonlar - Çoğu siliat - Familyalar • Isotrichidae (Holotrichs) - Tüm vücut üzerinde siller - Genuslar * Isotricha * Dasytricha • Orphryscolidae (Oligotrichs) - Ağız bölgesinde siller - Genuslar * Entodinium * Eudiplodinium * Epidinium * Ophryoscolex http://www.rowett.ac.uk/ercule/html/rumen_protozoa.html Photos courtesy M. Rasmussen and S. Franklin, USDA-ARS Photos courtesy M. Rasmussen and S. Franklin, USDA-ARS Protozoa’nın avantajları › Selüloz sindiriminde artış Total selülloz sindiriminin % 25-33’ü Mekamizmalar Bakterilerden daha mı aktif? Bakteriye NH3 sağlar O2 ‘i uzaklaştırır › Nişasta ve şekerlerin daha yavaş fermantasyonu › Daha çok VFA üretimi › konjuge linoleik asitin (CLA) taşınımında artı ve trans-11 (18:1) yağ asidinin, duodenum et ve süte transferi Protozoa’nın dezavantajları › Rumen proteini devrinde artış Protein kullanımı etkisinde azalma Artan rumen [NH3] ü › Artan CH4 üretimi › Patojenik bakterilerin daha çok virulent strenlerinde gelişme Rumen fungusları › Türleri Neocallimastix frontalis Sphaeromonas communis Piromyces communis › Ortaya çıkışı Doğumdan 8 – 10 gün sonra görülür Legümlere göre otlarda daha yaygın Sülfür ilavesiyle ilişkili olabilir Fonksiyon Lif sindirimi › Doğumda rumende hiç bakteri yok › Kuruluşun normal şablonu Görülme 5-8 saat Pik 4 gün ½ hafta ½ hafta ½ hafta 3 hafta 5 hafta 6 hafta 1 hafta 6-10 hafta 1 hafta 3 hafta - 12 hafta 5-9 hafta 9-13 hafta Mikroorganizmalar E. coli, Clostridium welchii, Streptococcus bovis Lactobacilli Laktik asit kullanan bakteriler Amilolitik bakteriler Prevotella-6 hafta Selülolitik ve Metanogenik bakteriler Butyrvibrio -1 hafta Ruminococcus - 3 hafta Fibrobacter -1 hafta Proteolitik bakteriler Protozoa Normal popülasyon › Diyet Yüksek yem > Yüksek pH, selüloz, hemiselüloz, şekerler > Yüksek selülolitik ve hemiselülolitik bakteriler > Yüksek metanogenler > Yüksek protozoa Yüksek konsanstrasyon> Düşük pH, yüksek nişasta > Düşük selülolitik ve hemiselülolitik bakteriler > Yüksek amilolitik bakteriler > Düşük metanogenler > Düşük protozoa, öncelikle oligotrikler › Bufferlar Yüksek yem ile aynı › Antibiyotikler İyonoforlar (Monensin, Lasalocid, Laidlomycin) › Mikrobiyal inokülantlar J.A. Patterson, ’’Rumen Microbiology’’, Encyclopedia of Microbiology. Academic Press, New York Vol. 3, 623-542(1992) A. V. Garipoğlu, B.Z. Sarıçiçek, ’’Rumen Bakterileri’’ OMÜ Zir. Fak. Dergisi, 15(3): 131-137. (2000a) J.B. Russell, J.L. Rychlik, ’’Factors That Alter Rumen Microbial Ecology’’. Ege Üniv. Zir. Fak. Yayınları No:524. (1996)