酵母培養(yǎng)物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用研究

近些年來(lái)，隨著畜牧業(yè)的集約化和規(guī)?；l(fā)展，養(yǎng)殖戶為獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，往往會(huì)給育肥肉牛和肉羊等反芻動(dòng)物喂養(yǎng)大量的精料，長(zhǎng)期喂養(yǎng)高精飼料，反芻動(dòng)物極易發(fā)生瘤胃機(jī)能障礙，并引發(fā)營(yíng)養(yǎng)性、代謝性疾病。酵母培養(yǎng)物是一種微生態(tài)制劑，可以調(diào)節(jié)反芻動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，并且沒(méi)有殘留，也不會(huì)產(chǎn)生抗藥性，因此廣泛應(yīng)用在養(yǎng)殖業(yè)中。

一、酵母培養(yǎng)物的營(yíng)養(yǎng)特性

酵母是一種兼性厭氧的單細(xì)胞真菌，在畜牧行業(yè)中，釀酒酵母是一種常用的發(fā)酵菌，主要包含兩種類型，一種是活的干燥菌，另一種是酵母菌。在反芻動(dòng)物的養(yǎng)殖過(guò)程中，活體酵母是指動(dòng)物瘤胃內(nèi)的活菌種。

酵母培養(yǎng)物的構(gòu)成成分是變性培養(yǎng)基、酵母細(xì)胞及細(xì)胞代謝產(chǎn)物，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和未知生長(zhǎng)因子等。在發(fā)酵過(guò)程中，由于缺少活細(xì)菌，所以只對(duì)肉食性微生物起到有益作用。

當(dāng)前，大多數(shù)的酵母菌種主要是使用一種液體培養(yǎng)基來(lái)培育發(fā)酵菌種，在固態(tài)培養(yǎng)基上進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)過(guò)干燥和滅菌，即可得到酵母菌種。該酵母的發(fā)酵液中含有約22%的蛋白質(zhì)、約10%的小肽、約5%的低聚糖，并有極少數(shù)的活性酵母和枯草桿菌。發(fā)酵液中所含的各種營(yíng)養(yǎng)素能增強(qiáng)飼料的適口性和動(dòng)物的采食量，又能調(diào)整反芻動(dòng)物腸內(nèi)的微生物群落，促進(jìn)腸內(nèi)健康，提高動(dòng)物機(jī)體的免疫力和抗病力。

二、酵母培養(yǎng)物的作用機(jī)制

1.提升反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能的機(jī)制。酵母培養(yǎng)物之所以能夠提升反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能，原因是其含有的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、多糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能為反芻動(dòng)物的瘤胃微生物提供充足的營(yíng)養(yǎng)，確保微生物的正常代謝。酵母培養(yǎng)物中包含的有機(jī)酸等物質(zhì)能在一定程度上影響瘤胃pH環(huán)境，激發(fā)乳酸菌對(duì)乳酸進(jìn)行發(fā)酵，有效減少乳酸的生成，并確保益生菌生活環(huán)境的穩(wěn)定性。當(dāng)加入酵母菌種以后，產(chǎn)生的pH條件還可以增強(qiáng)反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的纖維素、半纖維素降解菌活力，改善對(duì)飼料中養(yǎng)分的消化利用，提升反芻動(dòng)物攝食干物的能力，從而提升整體產(chǎn)量。在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液中所含的各種生長(zhǎng)因子對(duì)反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖能力也會(huì)產(chǎn)生不同影響。

2.提高動(dòng)物免疫力的機(jī)制。在發(fā)酵過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，葡萄糖、甘露低聚糖等主要活性組分，可以提高動(dòng)物的免疫能力和對(duì)疾病的抵抗力。這主要是因?yàn)樵谙乐校?xì)菌的表皮常含有類似于甘露寡糖受體的細(xì)胞膜物質(zhì)，通過(guò)與細(xì)胞膜上的特定受體（D-Glicosome receptor）相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)增殖，導(dǎo)致消化道發(fā)生相關(guān)疾病。而低聚物可為致病菌的粘附提供大量的粘附物質(zhì)，防止致病菌粘附于消化道內(nèi)壁。甘露寡糖與病原菌結(jié)合后，讓其不被消化酶分解，通過(guò)后段腸管排出，能避免病原菌對(duì)人體造成的二次傷害。酵母培養(yǎng)物中所含的甘露寡糖是一種外源性的抗原，能激發(fā)巨噬細(xì)胞的吞噬活性，之后在輔助T細(xì)胞和酵母菌細(xì)胞分泌物的進(jìn)一步刺激下，能有效清除消化道中的病原微生物，從而發(fā)揮出非特異性免疫的作用。同時(shí)在酵母菌中添加的甘露低聚糖能提高動(dòng)物體內(nèi)B淋巴細(xì)胞、IL-1β和干擾素含量，從而提高動(dòng)物體內(nèi)的特異性免疫力。葡萄糖苷能與免疫細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，有助于激發(fā)與其有關(guān)的免疫信號(hào)通路，誘導(dǎo)分泌出相應(yīng)的信號(hào)因子，從而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生特異或非特異的響應(yīng)。

3.對(duì)反芻動(dòng)物抗應(yīng)激和免疫調(diào)節(jié)作用的機(jī)制。許多動(dòng)物的疾病都是由于氧化應(yīng)激造成的。在釀酒酵母體內(nèi)和其他代謝物中，存在許多具有抗氧化活性的物質(zhì)。已有的研究表明，在釀酒酵母的自溶物中，谷胱甘肽的含量比較高，并且還具備較高的總抗氧化能力、二苯基苦基苯肼（DPPH）自由基清除能力、一氧化氮清除能力以及羥基自由基清除能力，這些都可以被用作一種新型的天然抗氧化劑和免疫刺激劑，應(yīng)用在功能性食品或醫(yī)藥領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)前期研究發(fā)現(xiàn)，多糖作為一種重要的生物活性組分，能通過(guò)調(diào)控多糖（Hydroxygen，PHA）誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡，減輕高溫脅迫所致的氧化損傷，從而調(diào)控細(xì)胞凋亡，提高對(duì)高溫脅迫的適應(yīng)性。而熱應(yīng)激條件下，活性酵母能顯著增加泌乳初期奶牛的能量校正乳汁（ECM），而不會(huì)降低其干物采食（DMI），使ECM的轉(zhuǎn)換效率增加7.4%。在日糧中，活性酵母能促進(jìn)瘤胃和結(jié)腸粘膜上皮細(xì)胞的保護(hù)功能和炎癥反應(yīng)，并促進(jìn)抗微生物肽防御素β1（DEFB1）的表達(dá)。在熱應(yīng)激條件下，該菌可顯著降低牛HSP70的mRNA和Bax-α的mRNA表達(dá)，并可顯著降低PBL細(xì)胞的凋亡；而刺激ConAn可誘導(dǎo)向T細(xì)胞轉(zhuǎn)化，從而增加機(jī)體內(nèi)淋巴細(xì)胞白細(xì)胞介素IL-2及免疫球蛋白IgG的含量，以此來(lái)促進(jìn)機(jī)體的細(xì)胞和體液免疫功能。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，在奶牛飼糧中加入酵母后，可顯著上調(diào)乳汁與細(xì)胞免疫、上皮及炎癥相關(guān)基因的表達(dá)量，并顯著增強(qiáng)乳腺上皮細(xì)胞的抗菌力。

4.對(duì)反芻動(dòng)物物質(zhì)代謝作用的機(jī)制。結(jié)果表明，酵母培養(yǎng)物可顯著影響反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝。酵母培養(yǎng)物能通過(guò)調(diào)節(jié)菌群的功能，提高瘤胃對(duì)氨的利用和蛋白質(zhì)合成，加快DM、NDF的降解速率，提高微生物蛋白的含量和小腸對(duì)非氨態(tài)氮的吸收，并降低瘤胃中氨態(tài)氮的濃度。在高蛋白質(zhì)飼料中，酵母培養(yǎng)物能促進(jìn)細(xì)菌向十二指腸膜的轉(zhuǎn)運(yùn)，并讓瘤胃中非微生物氮素、非氨氮含量升高。結(jié)果顯示，在日糧中加入酵母培養(yǎng)物以后，消化液中蛋氨酸、賴氨酸等氨基酸含量明顯增加，僅精氨酸含量較對(duì)照組有所降低。十二指腸菌體中的氨基酸組成會(huì)發(fā)生改變，其原因可能與酵母培養(yǎng)物對(duì)特定厭氧細(xì)菌有選擇的刺激有關(guān)。由于瘤胃中不同類型的細(xì)菌在氨基酸的組成和含量上都有很大差異，因此，十二指腸氨基酸的改變是由菌體蛋白的改變?cè)斐傻?。在乳汁中，酵母培養(yǎng)物不僅提高乳汁中粗蛋白質(zhì)的降解速率，還能提升乳汁的凈能和產(chǎn)能。綜上所述，酵母培養(yǎng)物的加入對(duì)反芻動(dòng)物飼料的采食量沒(méi)有明顯的影響，但是卻可以讓飼料中的干物質(zhì)、粗纖維、粗蛋白質(zhì)的分解速率加快，從而提高飼料的能量利用效率。

三、酵母培養(yǎng)物在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.在幼年反芻動(dòng)物上的應(yīng)用。實(shí)際上，活菌及酵母可促進(jìn)新生犢牛消化系統(tǒng)中微生物定植，對(duì)其后期的瘤胃功能、免疫系統(tǒng)的建立及腸道健康起到關(guān)鍵作用，但其所起到的作用與犢牛的年齡、飼糧組成、飼養(yǎng)管理水平及酵母菌等因素密切相關(guān)。試驗(yàn)證明，使用酵母培養(yǎng)物可顯著改善犢牛的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、飼料轉(zhuǎn)化率、生產(chǎn)性能等，并對(duì)瘤胃的發(fā)育具有明顯的促進(jìn)作用。在斷奶前給犢牛喂食酵母制品，其作用是最顯著的，可以有效降低腹瀉評(píng)分，減少腹瀉天數(shù)，減少犢牛期使用抗生素的次數(shù)，同時(shí)還能在一定程度上提高其生長(zhǎng)性能。對(duì)于母源性抗體含量較低的犢牛，添加活性酵母能增強(qiáng)其免疫功能，從而提高生產(chǎn)性能。在0-60日齡時(shí)，在犢牛飼料中添加活性酵母，可改變瘤胃微生物群落（除古菌外）的均一性和多樣性，并可維持32個(gè)月，但對(duì)生產(chǎn)性能無(wú)明顯影響。在犢牛中添加活性酵母可促進(jìn)其腸道分泌內(nèi)源性免疫球蛋白IgA，減少病原感染的風(fēng)險(xiǎn)。在高熱應(yīng)激環(huán)境下添加活性布拉迪酵母，能顯著降低犢牛直腸溫度，減少腹瀉。而添加酵母菌可明顯增加犢牛斷乳前和斷乳后的日增重，增加瘤胃pH，減輕斷乳應(yīng)激。前期研究還發(fā)現(xiàn)，不同的粗糧（紫花苜蓿、燕麥草和玉米青貯）下，添加酵母培養(yǎng)物以后，瘤胃細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但對(duì)瘤胃pH、采食量、生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)消化的影響不明顯。在圍生期添加酵母培養(yǎng)物，能增加奶牛初乳中的免疫球蛋白含量，增強(qiáng)小牛的被動(dòng)免疫能力。不過(guò)，幼年反芻動(dòng)物與成年反芻動(dòng)物有較大的不同，因此需要以幼年反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)特性和多樣化的需求為基礎(chǔ)，對(duì)酵母產(chǎn)品進(jìn)行更深層次的開(kāi)發(fā)，并提高相關(guān)產(chǎn)品的專業(yè)性和針對(duì)性。

2.在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用。當(dāng)前，在肉牛產(chǎn)業(yè)中，對(duì)酵母培養(yǎng)物的研究也相對(duì)較多。酵母培養(yǎng)物在肉牛生產(chǎn)過(guò)程中，能通過(guò)調(diào)整瘤胃內(nèi)的菌群結(jié)構(gòu)，來(lái)改善瘤胃的健康狀況，從而提高機(jī)體對(duì)粗蛋白、中性洗滌纖維及酸性洗滌纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，以此來(lái)提升肉牛的生長(zhǎng)性能和屠宰性能。同時(shí)，酵母培養(yǎng)物還能改善肉牛的抵抗力，減少疾病的發(fā)生。另外，一些試驗(yàn)也表明，酵母培養(yǎng)物能在一定程度上讓牛肉中的脂肪成分和含量發(fā)生變化，從而提高牛肉的口感和質(zhì)量。

3.在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用。當(dāng)在反芻動(dòng)物飼糧中加入酵母類產(chǎn)品（包括活酵母和酵母培養(yǎng)物）時(shí)，可以讓奶牛的平均產(chǎn)奶量提高0.8kg/d，同時(shí)，飼糧中精料與中性洗滌纖維的比例越高，對(duì)有機(jī)物的消化率就越高。目前已經(jīng)上市的釀酒酵母可讓奶牛的乳汁產(chǎn)出量達(dá)到1.18kg/d（含脂肪修正乳1.61kg/d），乳中脂肪和乳蛋白含量分別提高0.06kg/d和0.03kg/d，在泌乳初期和后期DMI分別提高0.62kg/d、0.78kg/d。進(jìn)食行為方面，在奶牛飼料中加入活酵母后，其進(jìn)食間隔縮短（20.0min VS 25.8min）、日進(jìn)食次數(shù)增多（9.0次/天 VS 7.8次/天）、反芻時(shí)間延長(zhǎng)（570.3min/d VS 544.9min/d）、乳脂含量提高（3.71% VS 3.55%）。在高精料中加入酵母培養(yǎng)物，還能降低瘤胃pH、乳酸含量和瘤胃亞急性酸中毒的發(fā)生。總的來(lái)說(shuō)，活酵母或酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛的產(chǎn)奶量影響是比較明顯的，但對(duì)乳蛋白等主要乳成分含量的影響還不確定，這可能與泌乳階段、泌乳牛生產(chǎn)潛力等多種影響因素有很大關(guān)系。

4.在肉羊養(yǎng)殖中的應(yīng)用。酵母培養(yǎng)物不但對(duì)肉牛、奶牛具有顯著的正面作用，用于肉羊飼養(yǎng)也能獲得良好的效果。比如，其能增加肉綿羊?qū)︷B(yǎng)分的吸收，從而促進(jìn)肉羊的生長(zhǎng)，并有效減少發(fā)生酸毒的幾率，對(duì)改善肉羊的生產(chǎn)性能和機(jī)制具有重要意義。

總而言之，酵母培養(yǎng)物中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、維生素、微量元素和小肽、寡糖、未知生長(zhǎng)因子等，將其添加到反芻動(dòng)物的飼料中，可改善消化系統(tǒng)的健康狀況，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力和抗氧化能力。但酵母培養(yǎng)物在同種類動(dòng)物中的使用劑量沒(méi)有固定標(biāo)準(zhǔn)，需結(jié)合動(dòng)物的具體情況決定最佳投放量，并在保證生產(chǎn)效益的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)成本的合理控制。

作者簡(jiǎn)介：黃保?。?988-），男，漢族，廣西寧明人，高級(jí)技工，大學(xué)本科，研究方向?yàn)槭称饭こ獭?/p>