新たに改良された汎用型人工ルーメン(ルシテック)

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要約

世界的に使用されているものの、市販化がなされていない連続培養型人工ルーメン(ルシテック)の基本的な仕様を満たす装置の開発と運転法の標準化を試みた。この装置の使用により、各種飼料や添加剤等の効果のスクリーニングや、ルーメン内の複雑な要因の解析などが可能となる。

• キーワード:家畜生理・栄養、牛、人工ルーメン(ルシテック)
• 担当:畜産草地研・家畜生理栄養部・消化管微生物研究室、企画調整部・大家畜研究官、 三紳工業株式会社
• 連絡先:電話029-838-8660、電子メールkajikawa@affrc.go.jp
• 区分:畜産草地
• 分類:科学・普及

背景・ねらい

ルーメン内の環境を再現することを目的に、これまで多くの連続培養型人工ルーメンが開発されてきた。現在、これらの装置の中で世界的に使用されているものに「二流路連続培養装置(フーバー型)」と「ルシテック」があげられる。このうちルシテックは、その簡便性から特に多く使用されているものの、標準的な装置が市販されてこなかったことから、異なる研究室の数だけ異なるルシテックが存在するという現状になっている。そこでこれら多くのルシテックの基本的な仕様を満たす装置の製作と運転法の標準化を試みた。

成果の内容・特徴

• ルシテックの改良は、液漏れの防止、発酵槽固定の安定化、発酵槽着脱の簡易化等を重点項目として行った。適正箇所でのパッキング使用や発酵槽固定装置の改良により、液漏れがなく、しっかりと固定され、かつ着脱が容易な培養装置が製作された(図1)。
• 関連材料としてポンプの選定、飼料バッグのサイズ・孔径の検討、およびガス採取バッグの素材を検討した。飼料バッグは発酵槽直径(75mm)に対して大きめのサイズ(100mm幅・200mm長)で孔径が50μmまたは100μmのものがよく、ガス採取バッグはポリフッ化ビニル素材のものが適当である(天然ゴムは不適当)。また流出液の発酵は、1%(最終濃度)のホルマリンで充分に抑制される。
• 装置の操作は、16台の発酵槽を慣れた者が1人で扱う場合、1日約2時間を要する。また一つの処理には4台の発酵槽を用いるのが、効率的である(表1)。
• 装置内での飼料消化率および発酵特性(VFAおよびガスの産生量と組成)は、培養開始後2～3日で、またプロトゾア数・種類は7日間で定常状態に達する(図2)。プロトゾアは、条件により接種したものの3分の1以上の数が維持可能である。

成果の活用面・留意点

• 装置は、現在市販に供されている(三紳工業、http://www.sanshinkogyo.co.jp/)。
• この装置の使用により、各種飼料や添加剤等の効果のスクリーニングが簡易に行われる。また、実際の動物試験では複雑に絡んで解析が困難な要因の解析に有効である。

具体的データ

その他

• 研究課題名:ルーメン細菌におけるエネルギー代謝とその影響要因に関する研究
• 予算区分:交付金
• 研究期間:2001～2005年度
• 研究担当者:梶川博、金海、田島清、三森真琴、栗原光規、寺田文典、須賀庸行(三紳工業)
• 発表論文等:1)金海ら (2002) ルーメン研究会報 13:59-60.
                    2)梶川ら (2003) 畜草研研究資料 第2号 :1-49.