02羊瘤胃营养动物模型的探究VIP

天津农学院2006届毕业生优秀论文集 -105-羊瘤胃营养动物模型的探究孟祥召(指导老师：杨 升 宋桂敏)（天津农学院动物科学系，天津300384）摘 要：试验以8只体重为351kg天津当地土羊(大尾寒羊)为试验活体，采用放置直径3cm口径永久胶质瘤胃瘘管的方法来初步探寻羊只的瘤胃营养动物模型的建立。经瘘管手术后护理，试验羊只经过饲养观察，羊只健康状况良好，后期瘘管外径周围有少量瘤胃液流出，经剖检，发现瘤胃壁与肌肉皮肤愈合情况良好，术后无感染。试验表明，瘤胃瘘管为一种最方便、最直接的研究羊只瘤胃的营养动物模型。关键词：羊；瘤胃；营养动物模型Abstract: Test takes 8 Tianjin farmland sheep which body weights as 351kg for experiment supporter. Laying diameter as 3cm caliber permanent sol rumen to initially inquires about the sheep rumen nutrition animal models establishment. After nursing and observation, the sheep s health is well. Later period, there has a little rumens fluid to flow out around the fistula tube outer diameter . After splits examines, the rumen wall and the muscle skin heals the situation to be good. The sheep have not been infected after the surgery. The experiment indicated, the rumen fistula tube is one kind of the most convenient and most direct nutrition animal model to research sheep rumen.Key words: sheep; rumen; animal nutrition model作为研究羊只的营养代谢机理的重要手段，羊瘤胃营养动物模型的建立有着十分重要的意义。羊属于反刍动物，最主要的消化特点是有四个胃(分别是瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃)，能够利用纤维和非蛋白氮。其中瘤胃内生活着大量的微生物，饲料中的营养成分在瘤胃中可被微生物降解发酵为挥发性脂肪酸、肽类、氨基酸及氨等成分，同时瘤胃微生物可以利用氮源、能源等发酵产物合成微生物蛋白质和B族维生素等营养成分。在这个过程中，对羊只来说，有些是有利的，有些是不利的。单胃动物不能利用的纤维素和非蛋白氮在微生物的作用下可以被羊体所利用，这对羊只有着重要的作用。同时，由于瘤胃微生物的作用，其它单胃动物可利用的蛋白氮和糖类也会发生变化，尤其是蛋白和能量的损失，这些又损害了羊只的对营养物质的吸收利用。如何调控羊只的瘤胃消化代谢过程，使羊只发酵的有利方面达到最佳，而使发酵损失降到最小，成了科研人员长久以来一直不断探索的课题。随着养殖业的发展，中国的蛋白饲料的缺口的进一步加大，通过饲养反刍动物来解决人们日益增长的肉类（动物蛋白）需要，成为了一个解决上述矛盾的重要解决方法。由于羊只具有体形小，耐粗饲，产肉率高等优点，而得到广大养殖户的青睐。由于羊在畜牧业中的重要作用的突现，使得人们对羊只的研究，尤其是对羊只瘤胃的研究，进一步增多。羊的瘤胃是一个不可思议的复杂世界，瘤胃内有细菌60余种，大部分为厌氧菌；纤毛原虫有40余种之多，属厌氧；此外还有大量酵母菌类真菌和噬菌体等。羊的每毫升瘤胃液中约含有104个原虫，106个细菌。一只重30kg的羊，体内瘤胃8升，那么它体内含有大约为8106个原虫，8109个细菌。大量瘤胃微生物不但和寄主间存在共生关系，各种细菌，真菌，原虫，病毒间还存在各种关系，如原虫吞噬细菌，噬菌体在真菌内寄生，各种细菌、原虫间竞争等。正是由于瘤胃内环境的复杂性和重要性，所以建立羊只的瘤胃营养动物模型就显的十分必要。目前羊瘤胃营养动物模型的建立方法有活体动物法和人工瘤胃法。人工瘤胃主要应用于测定纤维素的消化率及其影响因素；瘤胃微生物的代谢及其微生物生态理论的试验研究；瘤胃发酵的生物动力等研究；非蛋白氮的利用研究；反刍动物药物研究和新药审定。目前使用人工瘤胃装置可分为批次培养系统（batch culture system）和连续培养系统(continuous culture system)两类。批次培养系统把接种物和发酵底物一次性加入。这种方法由于产物的抑制和PH值的降低，不能持续太长时间。连续性培养系统分为单外流（single-flow）和双外流（dual-flow）型，单外流是食糜液相和固相以不同的速度外流，而双外流则是食糜固相和液相以相同的速度流出。但人工瘤胃存在许多问题，诸如，发酵效果受许多因素的影响，需要通过许多不同的调空方法来抑制不利因素，而且人工瘤胃的设定参数过多，技术要求太高却未必能达到模仿瘤胃内的全部内环境，瘤胃外流速度不恒定等。活体动物法主要是依靠外科手术的方法在羊只的瘤胃上瘤胃瘘管。瘤胃瘘管包括临时性和永久性两种。永久性瘘管由于具有低成本，利用时间长等优点得到较广泛地使用。人工瘤胃技术虽是新技术，但目前尚未完善前，瘘管技术仍不失为一种简单可行的研究反刍动物营养代谢的方法。近年来也有用复合穿刺固定技术来代替瘤胃瘘管的制备安装的，但目前为止未见有大规模的应用的报道。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试验动物挑选8只5-6月龄，健康，体重为351kg的天津当地大尾寒羊（所有绵羊手术前禁食24h、禁水12h）1.1.2 试验仪器手术刀片 若干手术刀柄 2把止血钳 若干（以68把为宜）镊 子 2把外科手术剪 2把帕巾钳 若干（以46把为宜）缝合针（圆、三棱934） 若干 三角放血针 2个一次性注射器 若干（5、10、20ml）橡胶瘤胃瘘管及塞子 若干（从宁夏农学院购得）缝合线（7、10号） 若干 碘 酒 棉 球 若干酒 精 棉 球 若干手 术 创 布 若干剃毛刀片及柄 2把动物专用手术台 1台1.1.3试验药品：犬 眠 宝 1盒（科研用）药 皂 1块青 霉 素 1盒链 霉 素 1盒生理盐水 2盒5%葡萄糖 2盒1.2 方法1.2.1 术前准备1.2.1.1 术前麻醉先保定（右侧卧），麻醉采用犬眠宝臀部肌肉注射，剂量为0.05mL/kg体重，麻醉后经观察，8只羊全部在810min内进入麻醉状态（羊只卧倒、四肢及腹部肌肉松弛、呼吸深慢而平稳、皮肤夹掐反射消失、角膜反射迟钝、瞳孔缩小）。1.2.1.2 术前消毒以左肷部三角区中心（左侧最后肋骨与髋关节连线中点，腰椎横突下方4-7cm）为手术部位。麻醉后将术部及术部周围810cm的毛剪净，药皂水润湿，用锋利刀片将毛刮干净，用清水洗净，再用碘酒棉球由手术中心区向外旋转消毒，过23分钟用酒精棉球脱碘，盖好创布，暴露术部。1.2.1.3 手术场所的选择羊瘤胃瘘管手术对场所的要求不高，但应在尽量宽敞明亮、干净卫生、温湿适宜、没有干扰的室内场所；如在春秋天气适宜时也可在室外进行；手术场所最好装有无影灯，如条件不具备，也可用46个节能灯环形分布代替；动物专用手术台。手术前对手术场所及手术台用紫外线照射610小时，操作时再用新洁尔灭消毒液对手术台进行消毒。1.2.2 手术1.2.2.1 暴露瘤胃用手术刀在术部皮肤纵向切开一个710cm的开口，切开腹黄筋膜，腹外斜肌，用止血钳钝性分离腹内斜肌，腹横肌，剪开腹膜，暴露瘤胃。将暴露在切口的瘤胃壁的用纱布裹住抓起，并拿出腹腔露出一直径约为10cm的半球形。在瘤胃暴露时，以中心固定、四周扩散的方法将瘤胃暂时固定，为了防止造成瘤胃错位，影响伤口愈合和瘘管固定。1.2.2.2 瘤胃固定以半球形中心为圆心作内外两层荷包式缝合，直径稍大于瘘管直径，针间距大约0.5cm。缝合只在瘤胃壁表层肌肉进行，不可穿透瘤胃，以防止瘤胃液流入腹腔引起感染（如腹膜炎等）。1.2.2.3 安装瘘管缝合完毕后，镊子提起保定，在暴露瘤胃的半球形中心开一个“十”字型开口，大小刚好可穿过瘘管即可；将开口提起，橡胶瘘管底座折叠后穿过开口，套上塞子防止瘘管脱落进入瘤胃；如橡胶瘘管太硬，可事先将橡胶瘘管用开水泡一下；将两条荷包缝合线拉紧系在瘘管上。腹腔内撒入由两瓶青霉素、一瓶链霉素混合成的青链霉素生理盐水，再小心将瘤胃放入腹腔内。在术部开口中心前行3cm处将皮肤剪一个小于瘤胃瘘管口的圆孔，钝性分离肌肉至腹膜，剪开腹膜，使腹腔另开一个小口。取下瘤胃瘘管塞子，瘘管从小口穿出，套上瘤胃外夹片（使瘤胃壁与腹腔壁贴紧，利于瘤胃壁、腹膜、肌肉的愈合，并可防止瘘管脱落），盖上塞子。如开口太小，可再开大，但不可过大，过大不利于伤口愈合，易引起感染，使瘘管脱落。1.2.2.4 手术缝合缝合伤口，肌肉和腹膜连续缝合，皮肤间断缝合，皮肤缝合时，结扎不可太紧，缝合完毕后，外翻，对齐。1.2.2.5 术后护理术后护理是瘤胃瘘管手术过程中极为重要的一个环节；如果护理的及时到位，可减少意外损伤，加快体况恢复，增加手术成功的几率；术后两周内应详细记录羊只的采食、饮水、反刍、躺卧姿势等以及瘘管是否脱落、是否有瘤胃液流出等情况。1.2.2.5.1 饲喂和饮水手术后瘘管羊在出现反刍以前禁止饲喂和饮水，出现反刍后及时给予温热玉米粥，随后再给予饲料；第一次饲喂时应以精料为主，喂量不宜过大，少喂或不喂粗料；术后精料和粗料喂量缓慢增加，一周后恢复正常。饮水应选用温水。喂料和饮水的时间最好固定，以减少应激。1.2.2.5.2 给药术后青霉素4160万IU，链霉素31g，5%葡萄糖1500mL输液。之后，在羊只未反刍前，口服补液盐。青霉素两瓶，链霉素一瓶，10mL生理盐水溶解肌肉注射，每天早晚各注射一次。连续注射34天。1.2.2.5.3 术部护理术部每天早晚用碘酊棉球擦拭消毒。1.2.3 术后羊只两周内体况 羊只两周内的反刍情况及术后的健康状况见表1表 1 羊只反刍出现的时间 羊号12345678反刍出现时间（d）羊只有无出现跛脚羊只跛脚恢复时间（d）羊只的健康状况2有3良1有5优2无-良1有-优2无-良2有3良1无-优2无-良根据表1 中羊只在两天内出现反刍，出现反刍后开始喂食。所有羊的精神状况良好，食欲正常，伤口愈合良好。羊的跛脚在3到5天内恢复情况分析，跛脚的原因是羊走路时会牵扯到术部肌肉疼痛引起的，对试验不会造成较大影响。7天后，所有羊没有出现感染迹象，体温正常。为观察内部组织的生长状况，在第七天将5号羊屠宰，观察伤口，伤口愈合良好，瘤胃壁与腹膜腹肌粘连在一起，无组织发炎、溃烂的迹象，瘤胃的密封性良好，取瘤胃液于显微镜下观察，瘤胃微生物浓度正常与其它羊只相同，8只羊的瘤胃微生物浓度平均为126.25万个mL（正常浓度为147.3664.82万个mL），原虫具有较高活性，瘤胃内pH6.50.5，正常为5.07.5。2 结果2.1 术后观察15天后，4号羊出现轻微感染，瘘管周围渗出少量液体，棉球擦拭少量液体，在4010倍镜下观察发现杆菌，确认为感染。青链霉素处理两天后症状消失。59天后1、3、4号羊开始从瘘管边缘轻微的流出瘤胃液，但羊的精神状态良好，采食量亦未受影响，三只羊瘤胃内的原虫数量变化也不大，仔细观察发现羊在采食过后多侧卧反刍就会有瘤胃液流出，平时极少流出，试验继续进行。60天后为了找出瘤胃液渗漏原因，对3号羊进行瘤胃瘘管拆除手术，观察得伤口愈合良好，瘤胃壁、腹膜、肌肉粘连在一起，腹腔内没有进入瘤胃液，各组织无任何感染迹象； 90天后对2、7、8号羊屠宰后拆除瘘管。2.2 总结 经对比分析，手术切口尽量靠近背部。这样可避免瘤胃内容物长时间对伤口的浸泡和进食后由于瘤胃的压力使瘤胃液沿瘘管外壁流出，也可避免由于瘤胃负压使空气进入瘤胃，进而影响瘤胃内微生物的正常发酵功能，在进行瘤胃瘘管试验时出现误差。在暴露瘤胃时，应采用中心固定，四周扩散法。尽管瘤胃在绵羊体内有一定的可移动性，但如错位过大，就会影响伤口愈合和瘘管固定以及试验时期羊的正常采食，给以后试验带来不确定因素。固定瘤胃时，缝合针不可穿透瘤胃壁，以防止瘤胃液进入腹腔，发生腹膜炎而导致手术失败。在安装瘘管时，皮肤和瘤胃的开口一定要尽量小，瘘管折叠后刚好能通过为宜；在瘤胃壁开口时和安装瘘管时，应上提瘤胃切口，防止瘤胃液进入腹腔引起感染；如有瘤胃液漏出，将部分瘤胃拉出，先用纱布擦净，再拿生理盐水冲洗。本次试验用的瘤胃的外夹2、4、6、8号为硬塑料制成，而其余羊用的为软塑料制成。从试验结果来看，用硬质塑料效果明显好于软质。软质外夹外圈易翘起，不能完全贴在皮肤上与之紧合，使瘤胃液较易流出。所以建议用硬质塑料制作瘤胃外夹。从试验结果来看，永久性瘤胃瘘管具有低成本，可操作性强，简单可靠，利用时间长等优点。因此，永久性瘤胃瘘管是一种优良的瘤胃营养动物模型。2.3 创新之处：2.3.1 利用育成羊（56月龄）制作瘤胃模型，在所查阅资料中未见相关报道；2.3.2 首次改变瘤胃瘘管外夹为硬质材料；2.3.3 三只羊瘤胃瘘管模型正常使用达90天以上，当前国内最长为60天。参 考 文