特定のアミノ酸によるルーメン細菌の増殖阻害作用は他のアミノ酸により緩和される

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要約

イソロイシン、フェニルアラニン、およびトレオニンによるルーメン細菌の増殖阻害作用は他のいくつかのアミノ酸により緩和される。混合アミノ酸の細菌増殖促進効果には、これら拮抗アミノ酸の存在が必須となる。

• キーワード:家畜生理・栄養、乳用牛、ルーメン細菌、アミノ酸、増殖促進・阻害・拮抗
• 担当:畜産草地研・家畜生理栄養部・消化管微生物研究室
• 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・参考

背景・ねらい

アミノ酸は多種類を混合して添加するとルーメン内細菌の増殖速度を促進する効果を示すが、単独のアミノ酸では増殖阻害作用を有する ものもある。アミノ酸の増殖阻害作用には拮抗作用を持つアミノ酸の存在が知られていることから、ルーメン細菌の増殖阻害アミノ酸に対する拮抗アミノ酸の存 在を明らかにするとともに、増殖促進効果に対する意義を検討する。

成果の内容・特徴

• イソロイシン、フェニルアラニンおよびトレオニンはルーメン細菌に対する強い増殖阻害効果を有する(表1)。
• イソロイシン、フェニルアラニンによるルーメン細菌の増殖阻害作用は同族のアミノ酸(それぞれロイシン、バリン、およびチロシン、トリプトファン)の存在により緩和されることから、これらのアミノ酸合成に対するフィードバック阻害によるものと考えられる。
• トレオニンによる増殖阻害作用は代謝経路を異にするアミノ酸(グルタミン酸、セリン、バリン、アラニンおよびグルタミン)により緩和されることから、別の機序による阻害効果と考えられる。
• アミノ酸の給与によるルーメン混合細菌の増殖促進効果には、少なくともグルタミン酸、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、およびバリンの存在が必要となる(畜産草地研究成果情報 No.2-12)。これらの多くは上記の拮抗アミノ酸であることから、アミノ酸によるルーメン細菌の増殖促進には阻害アミノ酸に対する抑制作用の重要性が示唆される(表2)。

成果の活用面・留意点

• 阻害アミノ酸を多く含む飼料の給与はルーメン細菌の増殖低下を通じて代謝蛋白質量を低下させる危険性を伴うが、拮抗アミノ酸の給与によりその抑制が可能である。
• ルーメンからの流出速度が低い場合には、ルーメン細菌の増殖改善効果が代謝蛋白質の増加に結びつかない場合もある。

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、田島清、三森真琴、竹中昭雄
• 発表論文等:
  1) Kajikawa et al. (2002) J. Dairy Sci. 85:2015-2022.
  2) Kajikawa et al. (2005) J. Dairy Sci. 88:2601-2603.