本研究意在探索营养感应与瘤胃原虫生长的协同关系,探求营养素对瘤胃原虫细胞生长和化学感知作用中的信号传导的影响机制,以丰富提高反刍动物氮利用率的调控技术。实验分为两大部分。第一部分研究瘤胃原虫对不同浓度的碳水化合物、蛋白质和脂肪酸的化学感知作用,包括实验一至实验四;第二部分研究瘤胃液中添加胰岛素、亚硝基铁氰化钠和渥曼青霉素后,瘤胃原虫对蛋白质、葡萄糖和蛋白质+葡萄糖的化学感知作用的影响,包括实验五至实验七。实验一在对绵羊禁食和饲喂两种条件下,探究瘤胃原虫对0、1、10、100和1000mM浓度的葡萄糖溶液的化学感知作用。结果表明,两种条件下,内毛虫对0、1、10、100mM浓度的葡萄糖溶液的趋向性差异不显著(P>0.05),对1000mM浓度的葡萄糖溶液的趋向性显著高于其他浓度(P<0.05)。无论是禁食还是饲喂条件,等毛虫的趋向性随着葡萄糖浓度的升高呈现先升高再降低的趋势,其中等毛虫对100mM的葡萄糖趋向性最高,对1000mM的葡萄糖趋向性反而下降。实验二在绵羊饲喂条件下,探究瘤胃原虫对0、1、10、50、100、250、500、750、1000mM浓度的葡萄糖溶液和木糖溶液的化学感知作用。结果表明,内毛虫对葡萄糖和木糖的趋向性的影响差异显著(P<0.05)。在1 mM至750 mM的葡萄糖浓度和木糖浓度范围,内毛虫对木糖和葡萄糖的趋向性都随浓度的提高而缓慢上升,相邻浓度差异不显著(P>0.05),在葡萄糖及木糖1000 mM浓度时,内毛虫趋向性显著高于其他浓度(P<0.05)。等毛虫对葡萄糖和木糖的趋向性的影响差异显著(P<0.05),但等毛虫的趋向性都随着葡萄糖或木糖浓度的升高呈现先升高再降低的趋势。等毛虫对100 mM的葡萄糖趋向性显著高于葡萄糖的其他浓度(P<0.05),等毛虫对500 mM的木糖趋向性显著高于木糖其他浓度(P<0.05)。实验三在绵羊饲喂条件下,探究瘤胃原虫对0、125、250、500、750、1000mM浓度的蛋白质溶液的化学感知作用。结果表明,内毛虫和等毛虫对蛋白质的趋向性差异不显著(P>0.05)。内毛虫对1000 mM的蛋白质趋向性显著高于其他组(P<0.05),等毛虫的趋向性随蛋白质浓度升高而提高。实验四在绵羊饲喂条件下,瘤胃液中分别加入脂肪酸溶液使培养液内脂肪酸终浓度达到0.5%、1%、2%,培养3小时和6小时后,探究瘤胃原虫对生理盐水和1000 mM浓度的葡萄糖溶液的化学感知作用。结果表明,虽然内毛虫受脂肪酸抑制,但对1000mM葡萄糖的趋化性没有变化;但等毛虫明显受到脂肪酸抑制的影响。假设化学感应受体位于原虫前庭附近的膜上,不饱和脂肪可能是有毒害作用的,或者可能由于致盲不发生趋向性运动而使原虫饥饿。实验五在绵羊饲喂条件下,分别加入胰岛素溶液(Ins)使培养液内胰岛素终浓度达到0、2.5μM和25μM,探究瘤胃原虫对1000 mM浓度的葡萄糖溶液(Glc)、1g/L可溶性肽(Pep),或者Glc+Pep的组合的化学感知作用。结果表明,添加胰岛素后,内毛虫对蛋白质和蛋白质+葡萄糖的趋向性降低,空管中内毛虫数量显著提高(P<0.05)。实验六在绵羊饲喂条件下,分别加入亚硝基铁氰化钠(SNP)使培养液内亚硝基铁氰化钠终浓度达到0、50μM和500μM,探究瘤胃原虫对1000 mM浓度的葡萄糖溶液(Glc)、1g/L可溶性肽(Pep),或者Glc+Pep的组合的化学感知作用。结果表明,添加500μM亚硝基铁氰化钠后,内毛虫向生理盐水中随机游动降低,对葡萄糖和葡萄糖+蛋白质的趋向性显著提高(P<0.05)。实验七在绵羊饲喂条件下,分别加入渥曼青霉素(Wort)使培养液内渥曼青霉素终浓度达到0、20μM和200μM,探究瘤胃原虫对1000 mM浓度的葡萄糖溶液(Glc)、1g/L可溶性肽(Pep),或者Glc+Pep的组合的化学感知作用。结果表明,添加200μM渥曼青霉素后,内毛虫向生理盐水内随机游动减少,对葡萄糖的趋向性显著提高(P<0.05),对葡萄糖+蛋白质趋向性与对照组差异不显著(P>0.05)。