益生菌對奶牛亞急性瘤胃酸中毒的保護作用

布登付，李夢媛，王小建

(南陽農業職業學院，河南南陽 473003)

反芻動物酸中毒是一種嚴重的消化系統疾病，主要發生在給反芻動物飼喂含大量碳水化合物日糧的時期。在大多數的急性期，pH低于5.2（Mutsvangwa等，2002），而亞急性期 pH 在5.2～5.6（Keunen等，2002）。如果pH降至6.0以下，纖維的消化率會降低，當pH在5.2～5.6時，動物可能表現出亞急性酸中毒的臨床癥狀，引起身體不適和生產性能下降。亞急性瘤胃酸中毒的臨床癥狀多種多樣，可能包括輕度的厭食癥、間歇性腹瀉、脫水、身體狀況不佳，情緒低落，胃蠕動減弱，跛行，不明原因的膿腫以及產奶量的下降（Duffield等，2004）。從發病率來看，奶牛約有0.45%發生亞急性酸中毒的比例，這對奶牛業造成很大的經濟損失。在這一關鍵時期，有相關研究報道了可以緩解瘤胃酸中毒的措施，如飼喂不易發酵的未加工谷物，提供混合口糧代替單獨的成分，提高飼喂頻率，少量多餐，逐步引入谷物等，使瘤胃微生物種群可以適應（Krause和Oetzel，2006）。一些研究報道，莫能菌素（一種抗生素）可以抑制亞急性瘤胃酸中毒，如添加莫能菌素后提高了瘤胃揮發性脂肪酸含量，對乳酸含量無顯著影響（Osborne等，2004）。但也有相關研究報道指出，抗生素對反芻動物瘤胃pH和揮發性脂肪酸含量無顯著影響（Mutsvangwa等，2002）。基于此，人們開始關注益生菌對維持瘤胃pH穩定的調控作用（Marden等，2008）。如補充活酵母與穩定反芻動物的pH有關，利用乳酸菌促進乳酸的利用，促進微生物生長和競爭，利用瘤胃細菌快速發酵碳水化合物（Bach，2007）；酵母細胞可以消除瘤胃中氧的痕跡，從而幫助氧敏感菌生長，促進厭氧菌的增加（Marden等，2008）。目前，關于益生菌對奶牛健康的報道較少，本試驗對比了米曲菌、糞腸球菌和釀酒酵母菌的混合物對奶牛亞急性瘤胃酸中毒的保護作用。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與分組 試驗選擇體重為（741±55）kg，產奶期在（212±19.5）d的奶牛 4頭，試驗采用4×4拉丁方設計，共4種日糧：對照組飼喂基礎日糧，處理1組為日糧添加0.5 g/d米曲菌，處理2組為日糧添加2.5 g/d米曲菌，處理3組為日糧添加2 g/d糞腸球菌和釀酒酵母菌的混合物。每組經過3 w的適應期、4 d酸中毒期以及3 d恢復期。參考Keunen等（2002）的研究方法誘導試驗動物發生亞急性瘤胃酸中毒。試驗期間奶牛日糧及全混合日糧組成分別見表1和表2。

表 1 試驗期間各階段奶牛日糧組成 ??%

?表2 試驗期間各階段奶牛全混合日糧組成??%

1.2 測定指標 收集各組試驗日糧約200 g，用于分析常規營養成分，見表3。每天記錄奶牛的產奶量和精料攝入量。試驗期間每天測定瘤胃pH，每天每隔10 min測定一次。收集瘤胃液，參考Taylor（1996）的研究方法分析瘤胃液中揮發性脂肪酸含量。參考Klieve等（1989）的研究方法對瘤胃黃化球菌、白球菌、大腸桿菌和巨球菌的含量進行定量。

表3 全混合日糧、牧草及小麥-大麥營養分析?%

1.3 數據分析 將試驗期的變量匯總，并根據該數據進行4×4拉丁方設計統計分析，試驗中的時間和益生菌處理為主因素，將所有數據代入SAS MIXED分析程序，試驗中處理1、2、3組分別于對照組進行多重比較，得到正常分布和均值殘差，P＜0.05判定為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 瘤胃pH變化 由表4可知，瘤胃最大pH范圍在5.6～6.0，占比最高，與適應期和中毒期的結果相似。中毒期間，其他pH范圍表現為顯著差異（P＜0.05）。

表4 適應期和酸中毒期瘤胃pH變化特征

由表5可知，處理3組較對照組有提高瘤胃pH均值的趨勢（P=0.06）。中毒期，處理3組較對照組顯著提高了瘤胃pH（P＜0.05），同時處理3組瘤胃pH范圍在5.6～6.0的占比顯著高于對照組（P＜0.05）。處理3組較對照組有降低瘤胃pH＜5.6和5.2占比的趨勢（P=0.09）。對照組與處理2組對瘤胃pH變化的影響無顯著差異（P＞0.05），但處理1組較對照組有提高瘤胃pH的趨勢（P=0.07），而pH＜5.2的占比有降低趨勢（P=0.08）。日糧添加益生菌對各個時期瘤胃pH值無顯著影響（P＞0.05）。

2.2 益生菌對奶牛生產性能的影響 試驗期間記錄了奶牛采食量、泌乳量（數據未列出）。結果發現，日糧添加米曲菌或混合均對奶牛適應期或酸中毒期干物質攝入量無顯著影響（P＞0.05）。此外，急性酸中毒對奶牛泌乳量也無顯著影響（P＞0.05），日糧添加0.5 g/d米曲菌有提高產奶量的趨勢（P=0.09），而添加2.5 g/d米曲菌顯著降低了產奶量（P＜0.05）。

表5 益生菌對瘤胃pH的影響

2.3 益生菌對奶牛瘤胃揮發性脂肪酸和乳酸含量的影響 由表6可知，與對照組相比，日糧添加益生菌對瘤胃總揮發性脂肪酸及單個揮發性脂肪酸含量均無顯著影響（P＞0.05），但處理3組較對照組有降低瘤胃乙酸含量的趨勢（P=0.09）。奶牛遭受瘤胃酸中毒后，隨著時間的推移，丙酸、丁酸和戊酸含量顯著升高（P＜0.05），而乙酸、異丁酸和異戊酸含量顯著降低（P＜0.05）

表6 奶牛采食前不同瘤胃液取樣時間揮發性?脂肪酸變化

由表7可知，除了處理3組外，其他組瘤胃乳酸含量隨時間的增加而升高（P＜0.05）。飼喂12 d后，處理3組較對照組顯著提高了乳酸含量（P＜ 0.05）。

表 7 益生菌和時間對奶牛瘤胃乳酸含量的影響?????????????????mmol/L

表8 不同取樣時間對瘤胃微生物含量的影響

2.4 益生菌對奶牛瘤胃微生物含量的影響 由表8可知，瘤胃白球菌和大腸桿菌含量在飼喂2 h后顯著升高（P＜0.05），之后在6 h達到穩定，巨球菌隨時間的增加緩慢升高，取樣時間對瘤胃黃化球菌含量無顯著影響（P＞0.05）。瘤胃菌群中黃化球菌含量最高，之后含量的高低依次是白球菌、巨球菌和大腸桿菌。

3 討論

3.1 益生菌對奶牛瘤胃pH的影響 本試驗結果發現，處理3組較對照組有提高瘤胃pH均值的趨勢。酸中毒期，處理3組較對照組顯著提高了瘤胃pH，同時處理3組瘤胃pH范圍在5.6～6.0的占比顯著高于對照組，這與Keunen等（2002）的研究結果一致。瘤胃最大pH范圍在5.6～6.0，占比最高，與適應期和中毒期的結果相似，本試驗首次探討了益生菌對瘤胃最大pH范圍的影響。

3.2 益生菌對奶牛生產性能的影響 試驗期間記錄了奶牛采食量、泌乳量（數據未列出），結果發現，日糧添加米曲菌或混合物均對奶牛適應期或酸中毒期干物質攝入量無顯著影響。急性酸中毒對奶牛泌乳量也無顯著影響，日糧添加0.5 g/d米曲菌有提高產奶量的趨勢，而提高米曲菌添加水平顯著降低了產奶量。Bradford和Allen（2007）研究發現，血漿胰島素濃度對亞急性瘤胃酸中毒奶牛的采食量具有調控作用。本試驗益生菌對亞急性瘤胃酸中毒奶牛產奶量的影響與Gozho等（2007）的研究結果一致。

3.3 益生菌對奶牛瘤胃揮發性脂肪酸含量的影響 與對照組相比，日糧添加益生菌對瘤胃總揮發性脂肪酸及單個揮發性脂肪酸含量均無顯著影響，但混合菌組較對照組有降低瘤胃乙酸含量的趨勢。奶牛遭受瘤胃酸中毒后，隨著時間的推移，丙酸、丁酸和戊酸含量顯著升高，而乙酸、異丁酸和異戊酸含量顯著降低。Goad等（1998）的報道中也有類似結果。Beauchemin等（2003）發現，日糧添加米曲菌可以提高丙酸含量，降低丁酸含量。隨著乳酸菌利用的乳酸鹽水平升高，可以抑制瘤胃乳酸的積累，通過對乳酸的利用來提高丁酸含量（Goad等，1998）。亞急性瘤胃酸中毒使瘤胃pH降低，揮發性脂肪酸含量升高，但并不影響乳酸含量，因為乳酸還會被相應的微生物利用（Jouany，2006）。

3.4 益生菌對奶牛瘤胃細菌含量的影響 瘤胃白球菌和大腸桿菌含量在飼喂2 h后顯著升高，之后在6 h達到穩定，巨球菌隨時間增加而升高緩慢。瘤胃菌群中黃化球菌含量最高，之后含量的高低依次是白球菌、巨球菌和大腸桿菌，這與Chiquette等（2007）的報道一致。作者推斷，本試驗得到的巨球菌含量并沒有達到其最大值，因為巨球菌是一種乳酸消耗菌，而黃化球菌可以促進瘤胃產生大量乳酸，相應乳酸消耗菌的數量應該增加。

4 結論

糞腸球菌和釀酒酵母菌復合物可以緩解奶牛亞急性瘤胃酸中毒癥狀，米曲菌可以調控瘤胃pH，但高劑量米曲菌添加水平對瘤胃pH無顯著影響。