網状層の微生物には、細菌、原生動物、真菌、古細菌、ウイルスが含まれます。 細菌は原生動物と並んで優勢な微生物であり、質量でルーメン内の全微生物物質の40~60%を占めている。 細菌は、繊維素分解型、アミロ分解型、タンパク質分解型など、いくつかの機能グループに分類され、それぞれ構造性炭水化物、非構造性炭水化物、タンパク質を優先的に消化する。 原生動物(微生物量の40-60%)は、他の微生物を貪食することで栄養を得ており、飼料中の炭水化物、特にデンプンや糖質、タンパク質を分解・消化する。 原生生物はルーメンの機能にとって必須ではないが、その存在は顕著な影響を及ぼす。 ルーメン菌は微生物のわずか5〜10%を占め、繊維質の乏しい飼料では存在しない。 数は少ないものの、真菌はリグニンとヘミセルロースまたはセルロース間のエステル結合の一部を加水分解し、消化物粒子の分解を助けるため、ルーメン内で重要なニッチを占めている。 ルーメン古細菌は、全微生物数の約 3%を占め、そのほとんどが独立栄養性のメタン生成菌で、嫌気性呼吸によりメタンを生成します。 細菌、原生動物、菌類が生産する水素のほとんどは、これらのメタン生成菌によって二酸化炭素をメタンに還元するために使用される。 メタン生成菌による低水素分圧の維持は、ルーメンが正常に機能するために不可欠である。 ウイルスは未知の数で存在し、発酵や呼吸の活動には一切寄与しない。 しかし、原生動物の捕食活動によるリサイクルの方が量的に重要である。
網状層の微生物は、最終的に大網と残りの消化管に流れ出る。 通常の発酵条件下では、網状層の環境は弱酸性であり、およそ5.5から6.5の間のpHに適応した微生物が生息している。腹腔は強酸性(pH2から4)であるため、網状層の植物相と動物相が流入すると、ほとんど死滅するバリアとして機能する。 その後、微生物バイオマスは小腸で消化され、より小さな分子(主にアミノ酸)は門脈で吸収され肝臓に運ばれる。 通常、吸収されるアミノ酸の総量の60〜90%程度を微生物が供給しているため、小腸での消化は大きな栄養源となる。 デンプンの乏しい飼料では、小腸内容物から吸収されるグルコースの主な供給源にもなる。
ルーミナルアシドーシス:牛では、ルーミナルD-乳酸の過剰生産による血中pHと重炭酸塩の減少が特徴的である。乳酸の蓄積による急性のルーメンアシドーシスと、VFAsの蓄積による亜急性のアシドーシスがあるが、急性のアシドーシスは亜急性のルーメンアシドーシスよりも致死率が高い。ルーメン液の繊毛原虫数の減少は、両方のアシドーシスに共通する特徴で、ルーメンアシドーシスの良い指標となり得る。 ルーメンアシドーシスは、キャトルが急速に発酵する非構造性炭水化物や繊維含有量の少ない穀物主体の飼料を過剰に摂取した場合に発生する。 これにより、有機基質が急速に発酵し、VFAsと乳酸が大量に生成され、pHが低下し、ルーメンの微生物が反応するようになる。
アシドーシスの2つの臨床型の主な違い。
備考 | 急性アシドーシス | 亜急性アシドーシス | 亜急性アシドーシス | 急性アシドーシス | 亜急性アシドーシス急性アシドーシス | ||
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臨床症状の有無 | あり | あり | |||||
Mortality | Yes | ||||||
Ruminal Changes | |||||||
a.ルーメンpH | 5以下 | 5.0-5.4 | |||||
b. 乳酸 | 増加 | 正常 | |||||
c.乳酸 | 減少 | 減少 | 増加 | ||||
b.L.P. | 減少 | 増加 | |||||
d.グラム陰性菌 | 減少 | 正常 | |||||
e.Gram positive bacteria | 増加 | 正常 | |||||
f.Gram positive bacteria | 減少 | 正常 | 減少 | Increase | |||
g.Lactobacillus spp | Increase | ||||||
h.Lactobacillus spp | Normal | Normal | h.Streptococcus bovis | Increase | Normal乳酸生産者 | 増加 | 増加 |
i.乳酸消費者 | 減少 | 増加 | |||||
血液パラメータ | |||||||
a.Blood pH | 低 | ||||||
b.Border Line | Bergerline | ||||||
Colors | Berger Line | ||||||
Borderline | |||||||
c.Lactate | Normal |