王鴻澤,康坤,聶琴,胡駿鵬
(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443000)
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福邦酵母技術專欄
酵母源生物飼料在反芻動物生產中的應用
王鴻澤,康坤,聶琴,胡駿鵬
(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443000)
本文主要綜述了酵母源生物飼料在反芻動物上應用的研究進展,以便更清楚地認識、區分和利用這些酵母源產品。
酵母源生物飼料;反芻動物;應用
酵母源生物飼料作為一種天然飼料原料或飼料添加劑,早期主要作為蛋白質補充飼料在反芻動物上應用。目前已有多種酵母源產品應用在反芻動物領域,如活性酵母菌、酵母有機微量元素、酵母細胞壁、酵母培養物以及含酵母的復配微生態制劑等(聶琴等,2015;廖漢江等,2008)。本文主要綜述了酵母源生物飼料在反芻動物上的應用研究進展,以便更清楚地認識、區分和利用這些酵母源產品。
瘤胃是一個復雜的厭氧發酵體系,穩定的pH和厭氧條件是其發揮作用的決定因素。酵母源生物飼料中的活性酵母菌、酵母細胞壁、酵母培養物均可以作為微生態制劑,以不同方式參與瘤胃健康調節,提高反芻動物生產性能。
活性酵母菌主要以活菌形式參加瘤胃健康的調控,主要體現在三個方面。一是,反芻動物瘤胃中降解纖維素、蛋白質等營養物質的微生物大多為嚴格厭氧微生物,活性酵母菌則屬于兼性厭氧菌,在進入瘤胃后通過消耗多余的氧氣,為瘤胃微生物提供一個適宜的厭氧環境(Newbold等,1996)。二是,活性酵母菌通過競爭發酵底物,抑制乳酸產生菌如牛鏈球菌、乳酸桿菌的生長,促進乳酸利用菌如埃氏巨型球菌、反芻獸新月單胞菌的生長,減少乳酸在瘤胃內的累積,提高瘤胃pH,從而預防含有大量易發酵淀粉及糖類日糧所引起的酸中毒發生(Chaucheyras等,1996)。三是,活性酵母菌可以促進瘤胃產琥珀酸絲狀桿菌、白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌和溶纖維丁酸弧菌等纖維分解菌的生長,提高飼草料消化率,增加揮發性脂肪酸和菌體蛋白的產量(Chaucheyras-Durand等,2010)。關于活性酵母菌在反芻動物上的應用,大量研究表明對提高生產性能具有顯著作用。戴晉軍等(2009)研究了活性干酵母對奶牛抗熱應激效果的影響,結果表明,添加活性酵母菌后,奶牛釆食量明顯提高,產奶高峰期持續時間顯著增加。Stella等(2007)研究結果表明,活性酵母菌提高了奶山羊的采食量和產奶量,減少糞便中的大腸桿菌數。班志彬等(2013)研究結果表明,活性酵母菌能促進草原紅牛瘤胃發酵,增加丙酸濃度,并降低甲烷排放,減少能量損失,提高生產性能。耿春銀(2015)在肉牛上的研究報道,在高精料飼喂條件下,活性干酵母可以顯著提高育肥牛的干物質采食量、平均日增重及產肉性能。另外,在幼齡反芻動物上的研究也表明活性酵母菌可以提高瘤胃壁乳頭長度和寬度,加快瘤胃菌群建立,促進胃腸道生長發育,增加采食量和日增重(余婷等,2011;Ding等,2008)。
酵母細胞壁屬于酵母細胞的外層結構,由甘露寡糖和β-葡聚糖組成,主要是由酵母乳通過水解、分離、干燥而成。不同水解工藝、分離工藝、干燥工藝得到的有效成分不同,功效也有區別。Heinrichs(2003)報道,添加酵母細胞壁多糖能夠優化犢牛的胃腸道微生態環境,促進腸道雙歧桿菌等有益菌的增殖,抑制大腸桿菌等病原菌的增殖。周懌等(2011)研究發現,在代乳粉中添加75 mg/kg酵母β-葡聚糖能緩解由大腸桿菌攻毒所導致的生長性能下降、小腸組織形態損傷,從而保證犢牛健康生長,并能在一定程度上替代或減少抗生素的使用。鄭琛(2012)研究發現,日糧中添加甘露寡糖可顯著降低綿羊瘤胃液氨氮、尿素氮和血清尿素氮濃度,提高蛋白質的利用效率。魏占虎等(2013)研究發現,日糧中添加75 mg/kg的酵母β-葡聚糖可顯著提高28日齡早期斷奶羔羊反芻次數、反芻時間和日增重。
酵母培養物是一類市面上常見的酵母類產品,其與純活酵母類產品完全不同,是讓酵母細胞在某種特定發酵工藝程序控制下產生代謝產物后所形成的一種酵母發酵產品,其核心價值在于所含的發酵代謝物,包括肽、有機酸、寡糖、氨基酸、核苷酸及“未知生長因子”等物質(Li和Hongbiao,2014)。就反芻動物而言,酵母培養物對瘤胃微生物施加的額外營養作用能夠有效刺激其代謝活性,改善瘤胃功能,提高生產效率(Kiran和Kumar,2013)。因此,酵母培養物所含營養物質(代謝產物)的多少決定了其在反芻動物上的應用效果,而關于酵母培養物在反芻動物上的應用效果也各有差異,但多數研究認為,酵母培養物能夠提高反芻動物的生產性能。Williams等(1991)統計了酵母培養物在奶牛上的應用效果,發現添加酵母培養物使3.5%產奶量變化為-7.3%~17.5%,平均為5.05%;8組產生負效應,平均為-2.7%,35組產生正效應,平均為+6.08%。向浩等(2013)研究報道,添加酵母培養物顯著提高了安徽白山羊和波爾山羊平均日增重、體尺增長和飼養經濟效益。耿春銀(2015)研究發現,酵母培養物對育肥肉牛生長性能參數無顯著改善作用,分析其原因可能是莫能菌素的限制。
酵母源生物飼料中的酵母細胞壁、酵母硒、酵母鉻均可以作為免疫增強劑或應激緩解劑,保障動物機體健康。
酵母細胞壁作為一種高效免疫增強劑,在多種動物上均有研究證實,是許多動保產品的核心成分。酵母細胞壁含有的β-葡聚糖能激發機體的非特異性和特異性免疫反應,增強機體抗病力。酵母細胞壁含有的甘露寡糖可以吸附病原微生物和部分霉菌毒素,保障機體健康。周懌(2010)研究發現,在斷奶犢牛日糧中添加β-葡聚糖顯著提高血清中的IgG和IgM含量,減少犢牛腹瀉。進一步研究發現能緩解由大腸桿菌K99攻毒所導致的生長性能下降、營養物質消化率下降、小腸組織形態損傷等問題,維持腸道微生物菌群的多樣性分布。肖宇等(2012)研究表明,在日糧中添加甘露寡糖能夠提高奶山羊的抗氧化能力,改善機體脂質代謝、蛋白質合成以及鈣、磷的吸收。Sanchez等(2012)研究發現,在日糧中添加酵母細胞壁多糖可以減少育成牛對內毒素的抵抗力,提高機體免疫力。
酵母硒屬于酵母富集微量元素的一種,與亞硒酸鈉相比,酵母硒毒性更低、利用率更高,功效更明顯。毛勝勇(2000)研究發現,不同硒源在反芻動物上的生物利用率分別為(以亞硒酸鈉為標準100):硒酸鈷105、硒蛋氨酸245、酵母硒290。有關酵母硒增強反芻動物機體免疫力的研究報道較多。黃志堅等(2004)在研究富硒酵母對奶牛免疫功能的影響時發現,隨著補硒天數的增加,淋巴細胞的轉化能力增強,T淋巴細胞百分率增多。呂戰偉(2011)在圍產期奶牛上研究發現,不同添加量的酵母硒在不同時間點對IgM、IgG和IgA的含量變化影響不同,在產后第7天和第21天,隨著添加量提高,IgM、IgG和IgA的含量呈先降低后升高趨勢。此外,酵母硒還可以提高機體抗氧化能力,減少氧化應激,緩解熱應激。張弩(2009)研究發現,在熱應激情況下,添加酵母硒可使奶牛體溫上升0.33℃,血漿中內毒素顯著減少。石磊等(2013)研究報道,妊娠母羊日糧中添加酵母硒可以提高血液谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,減少過氧化產物丙二醛(MDA)含量。
酵母鉻也屬于酵母富集微量元素中的一種,具體提高免疫力、抗氧化能力,緩解熱應激的作用。范春玲等(2013)研究發現,在奶牛日糧中添加酵母鉻可以提高外周血淋巴細胞轉化能力,提高血清中IgM、IgG和IgA含量,增強機體免疫力。另有研究表明,補酵母鉻能夠降低斷奶犢牛血清皮質醇及急性期蛋白質水平,緩解犢牛斷奶應激(趙會利,2013)。
酵母源生物飼料中的酵母硒、酵母鉻能夠改善反芻動物的繁殖性能。對于公畜而言,硒作為GSH-Px的組成成分,具有抗氧化作用,從而保護精子細胞膜免遭損害,增強精子活力,提高受精能力和胚胎發育能力;對于母畜而言,補硒可以防止流產、降低胚胎死亡、減少胎衣不下等癥狀。劉強等(2007)研究報道,酵母硒較無機硒顯著提高了奶牛發情周期促性腺激素釋放激素、促卵泡素、促黃體素、雌二醇和孕酮含量,顯著提高了受配率和受胎率,縮短了胎衣排出周期,促進母牛正常發情。任有蛇(2013)研究發現,日糧中添加亞硒酸鈉和酵母硒可顯著提高種公羊精子活率、頂體完整率和母羊受胎率,顯著降低精子畸形率,并且酵母硒的效果優于亞硒酸鈉。添加酵母硒可促進母羊妊娠前期雌二醇的分泌和妊娠后期促卵泡素、孕酮(P)的分泌;提高母羊妊娘期血清游離三碘甲腺原氨酸(FT3)濃度,降低母羊妊娠后期血清甲狀腺素(T4)、游離甲狀腺素(FT4)濃度,改善母羊生殖機能和代謝狀況。Aragon等(2001)研究發現,在奶牛日糧中添加酵母鉻可顯著提高母牛發情率和妊娠率,且后代犢牛初情期提前。
酵母源生物飼料中的酵母硒、酵母細胞壁、活性酵母菌、酵母培養物均可用于改善肉、奶品質。
酵母硒具有抗氧化和提高機體免疫力作用,可以改善肉品質和牛奶品質。李凱年(2011)報道,酵母硒可以改善牛肉的視覺品質和嫩度,降低滴水損失。另外,由于酵母硒吸收利用率高,在乳中沉積增加,可用于開發富硒奶。卓春艷(2010)研究報道,在含葵花籽油的日糧中添加酵母硒提高了泌乳奶牛血硒和乳硒的含量,以及牛奶中共軛亞油酸的含量。呂戰偉(2011)研究發現,日糧中補充酵母硒后顯著提高了奶牛的乳硒水平,乳硒含量隨著酵母硒濃度的增加而上升,其中15 mg/d和20 mg/d兩個酵母硒處理組在試驗第40天分別比試驗前提高了2.77倍和3.4倍。
酵母細胞壁可以促進瘤胃微生物的生長,吸附病原菌,改善乳品質。鮑延安等(2008)研究發現,在奶牛日糧中添加甘露寡糖,可以提高乳脂率,降低體細胞數。李江林等(2012)研究發現,酵母葡聚糖在低脂牛奶中應用可以增加持水力和穩定性,降低黏度,從而改善口感,使其細膩、風味飽滿,品質穩定。
有研究報道,活性酵母菌在改善反芻動物產品品質方面也有一定效果。蔣小藝等(2007)研究報道,活性酵母菌可以提高中國荷斯坦奶牛乳中乳脂、乳蛋白含量,顯著降低體細胞數。Bayat等(2015)研究表明活性酵母菌增加了牛奶中單不飽和脂肪酸的濃度。耿春銀(2015)在育肥肉牛上的研究則發現活性酵母菌有提高牛肉肌內脂肪含量的趨勢,顯著改善了牛肉的嫩度,增加了飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸的含量。
關于酵母培養物改善肉、奶品質的研究也有相關報道。張連忠(2011)研究發現,在泌乳中期奶牛日糧中添加酵母培養物可以提高乳蛋白率、乳糖率、乳非脂固形物率和乳密度。王玲等(2015)研究報道,精料中添加1%復合酵母培養物能顯著提高乳脂和乳蛋白率,顯著降低牛奶體細胞數。Swyers等(2014)研究報道,酵母培養物促進了肉牛肌內脂肪沉積,提高了牛肉大理石紋評分等級,改善了牛肉品質。
在當前追求無抗、提高質量、降低成本、注重效益的養殖環境下,酵母源生物飼料可在維持瘤胃健康,增強免疫力,緩解應激,改善繁殖性能,提升肉、奶品質,提高生產性能等方面發揮至關重要的作用。
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This paper reviewed the application research progress of yeast source bio-feed in ruminants,in order to understand,distinguish and use these yeast source products.
yeast source bio-feed;ruminants;application
S816.7
A
1004-3314(2016)06-0041-04
10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160611
