Studies on Alterations in the Rumen Fluid of Sheep, Especially Concerning the Microbial Composition, When Readily Available Carbo-Hydrates Are Added to the Food

Abstract

The feeding of cane sugar in excess to sheep maintained on a hay diet led to indigestion with marked changes in the microbial population, pH and physical properties of the rumen fluid.

The microbial alterations were characterized by the development of a predominating Gram-positive flora in this sequence: amylolytic streptococci, lactobacilli and eventually yeasts. The protozoa were killed and the Gram-negative flora strongly reduced. These changes in the rumen microorganisms did not develop gradually from the very start of the experimental period but turned up rather abruptly when sugar had been given for some time.

A large streptococcal flora only caused a temporary fall in rumen pH, whereas the succeeding population of lactobacilli induced a constant high acidity in the rumen (pH 3,8—4,5) . As a rule, an increase to alkaline reaction preceded the final drop in pH. The physical properties (consistency, smell and colour) of the rumen fluid changed coincident with the alterations in the ruminal flora.

A highly different resistance to sugar was observed in one and the same animal maintained on the same diet.

Large amounts of epithelial cells were found in the rumen fluid when the sugar feeding resulted in a rumenitis.

An extremely altered rumen fluid may return to normal in a couple of days when the causative factor is eliminated.

Zusammenfassung

Zuschuss von Zucker an Schafe bei Heufütterung führte zu Indigestion mit ausgesprochenen Änderungen der mikrobiellen Zusammensetzung, des pH-Wertes und der physikalischen Eigenschaften des Pansensaftes.

Die mikrobiellen Änderungen bestanden in der Entwicklung einer dominierenden Gram-positiven Flora von amylolytischen Streptokokken, Lactobazillen und in einzelnen Fällen von Hefepilzen in der genannten Reihenfolge. Die Pansenfauna und die Gram-negative Flora zeigten Destruktion oder starke Reduktion. Diese Änderungen der mikrobiellen Zusammensetzung des Pansens entwickelten sich nicht gradweise während der ganzen Versuchsperiode, sondern entstanden ziemlich plötzlich nach kürzerer oder längerer Zeit während der Versuche.

Eine grosse Streptokokkenmenge im Pansensaft verursachte gewöhnlich nur eine vorübergehende Senkung des pH-Wertes, während die Lactobazillen einen dauernd niedrigen pH-Wert (3,8–4,5) ergaben. In der Regel stieg die Reaktion des Pansensaftes zu alkalischen Werten umittelbar vor der endgültigen Senkung im pH-Wert.

Die physikalischen Eigenschaften (Konsistenz, Geruch und Farbe) des Pansensaftes veränderten sich gleichzeitig mit den mikrobiellen Änderungen.

Ein grosser Unterschied in der Toleranz gegenüber Zucker wurde bei ein und demselben Tier unter gleichen Fütterungsverhältnissen festgestellt.

In Fällen, in welchen die Zuckerfütterung die Entstehung einer Rumenitis verursacht hatte, wurden zahlreiche Epithelzellen im Pansensaft gefunden.

Ein hochgradig veränderter Pansensaft könnte wenige Tage nach Abbruch der Zuckerfütterung völlig normale Verhältnisse zeigen.

Sammendrag

Tilskudd av sukker til sauer på høyfóring resulterte i indigestion med uttalte endringer i vomsaftens microbielle sammensetning, pH og fysikalske egenskaper.

De mikrobielle endringer bestod i framvekst av en dominerende Gram-positiv flora av amylolytiske streptokokker, lactobaciller og enkelte ganger gjærsopp i nevnte rekkefølge. Vomfaunaen og den Gramnegative flora ble destruert eller sterkt redusert. Disse forandringer i vompopulasjonen utviklet seg ikke gradvis gjennom hele forsøksperioden, men oppstod relativt plusselig kortere eller lengere tid ut i forsøkene.

En stor streptokokkmengde i vomsaften forårsaket vanlig bare et forbigående fall i pH mens lactobacillene ga en vedvarende lav pH (3,8–4,5). Som regel steg vomsaftens reaksjon til alkaliske verdier umiddelbart før det endelige fall i pH.

Vomsaftens fysikalske egenskaper (konsistens, lukt og farge) endret seg samtidig med de mikrobielle forandringer.

Det ble registrert stor forskjell i toleransen overfor sukker hos et og samme dyr under like fóringsforhold.

Det ble funnet rikelig med epitelceller i vomsaften i tilfeller hvor sukkerfóringen hadde forårsaket oppståelsen av en rumenitis.

En høygradig endret vomsaft kunne vise helt normale forhold et par-tre dager etter at sukkerfóringen var avbrutt.