益生菌對奶牛產奶量、乳成分及瘤胃微生物區系的影響

楊 露

邢臺市襄都區農業農村局，河北邢臺 054000

0 引言

牛奶是人類重要的蛋白質來源，同時富含鈣、磷、維生素A、維生素D、維生素B2等多種營養物質[1]。飼料品質的控制對于奶牛的機體健康狀況、產奶量和乳品質有關鍵的影響[2]。奶牛屬于反芻動物，與豬、雞等經濟動物的消化系統結構有很大差異。飼料經奶牛采食后首先會通過瘤胃微生物對飼料中纖維和蛋白質等營養物質進行發酵。瘤胃的發酵功能將直接關系到奶牛對營養物質的攝取能力，進而影響奶牛的產奶量和乳品質[3]。瘤胃的發酵功能與瘤胃中的微生物區系關系密切，在飼料中添加益生菌，可以促進或改善瘤胃的發酵功能，提高奶牛對飼料中營養物質的消化、吸收[4]。本文對益生菌的功能、作用機制及在奶牛養殖中的應用效果進行闡述，為益生菌的廣泛應用提供參考。

1 益生菌的作用、功能及機制

1.1 平衡胃腸道微生態環境

瘤胃內的溫度在39 ℃左右，瘤胃內的pH在6.0～6.5，其中包含二氧化碳、甲烷、氮氣、氫氣和硫化氫等大量的混合氣體，還有部分在飼料采食過程中而進入的氧氣。瘤胃中含有豐富的微生物，主要發揮發酵、分解營養物質的作用，例如蛋白質、粗纖維和淀粉等[5]。芽孢桿菌是瘤胃中一種常見的益生菌，其可以消耗瘤胃中的氧氣使得瘤胃呈現出無氧環境，利于乳酸菌等厭氧益生菌在瘤胃中的生長、定殖，提高瘤胃中厭氧益生菌的相對豐度，抑制病原菌的生長，進而維持瘤胃中良好的微生態平衡，保持消化道的健康狀況[6]。

1.2 促進營養物質消化吸收

奶牛對營養物質的吸收狀況對產奶量及乳品質非常關鍵。在奶牛飼料中添加益生菌可以有效促進瘤胃中營養物質發酵的能力，提高營養物質的吸收利用率[7]。在奶牛飼料中添加米曲霉菌可以有效促進瘤胃中纖維類降解酶的分泌，提高奶牛對纖維素和半纖維素的消化能力，其中纖維素的降解率提高25%，半纖維素的降解率提高46%[8]。

2 益生菌對產奶量的影響

奶牛產奶量高低與經濟效益關系密切。在奶牛養殖飼料中添加益生菌可以有效補充瘤胃中的有益微生物含量，優化瘤胃的生物發酵水平，促進營養物質的消化吸收，提高奶牛的產奶量[9]。米曲霉菌是早期最常應用的益生菌微生態制劑，米曲霉菌的添加對于奶牛的采食量、產奶量等指標均有顯著的改善作用[10]。酵母菌、乳酸菌、丙酸桿菌等微生物在奶牛飼料中的添加也能獲得良好的效果，對于奶牛的產奶量和乳品質均有明顯的提高[11]。

現階段對于奶牛飼料中益生菌的添加大部分集中在酵母菌，例如活性酵母或酵母培養物等。酵母菌在奶牛飼料中的應用主要是提高瘤胃中微生物區系的活性水平，改善瘤胃微生態系統的平衡。活性酵母可以有效促進瘤胃中厭氧微生物的生長、定殖，例如常見的纖維利用菌、乳酸利用菌、蛋白降解菌等，可改善瘤胃對營養物質的發酵能力，對穩定瘤胃的微生態平衡起到關鍵作用，進而提高了奶牛的產奶量[12]。同時在奶牛飼料中添加活性酵母可以明顯抑制瘤胃中的有害菌，維持了瘤胃的微生態平衡。在奶牛飼料中添加釀酒酵母，可以使奶牛的平均產奶量提高7.30%左右[13]。

奶牛的產奶量不僅受到益生菌添加的影響，也會受到飼料營養物質結構、飼養管理模式和奶牛的泌乳階段等因素的影響。相較于其他泌乳階段，在飼料中添加酵母類益生菌可以有效提高奶牛在泌乳初期的產奶量[14]。奶牛的飼料營養物質組成對于益生菌的應用效果也有關鍵的影響，例如以粗飼料為主的養殖模式中適當添加酵母類益生菌后對于奶牛產奶量的提高效果顯著，但是以精飼料為主的養殖模式中，添加酵母類益生菌后對于奶牛產奶量提高的效果不明顯[15]，這是由于益生菌的添加主要是改善了奶牛瘤胃對于粗纖維類物質的降解消化能力，進而促進奶牛的產奶性能，以精飼料為主的奶牛養殖模式中，飼料中粗纖維類飼料原料的占比較低，難以發揮益生菌的發酵效果，對奶牛產奶量的改善不明顯。

奶牛發生疾病會顯著降低產奶量。奶牛常見的疾病主要為乳房炎癥和子宮內膜炎癥，這兩種疾病是阻礙奶牛養殖產業發展的關鍵。在飼料中添加益生菌可以有效降低奶牛出現疾病的概率，促進奶牛的機體健康，如乳酸桿菌制劑可以改善荷斯坦牛的免疫系統，有效提高奶牛的抗應激能力，降低發病率，提高產奶量和乳品質。楊慧娟等[16]發現，在奶牛飼料中添加植物乳桿菌和干酪乳桿菌可顯著降低牛奶中的體細胞數，且隨著乳酸桿菌添加時間的延長，牛奶中體細胞數降低的程度更為顯著。包維臣等[17]研究發現，在奶牛飼料中添加7天以上的乳酸桿菌復合制劑后，牛奶中體細胞數降低了76.60%，添加10 天后降低了89.56%[18]。

3 益生菌對奶牛乳成分的影響

乳成分指標包括乳蛋白、乳糖和乳脂肪?，F階段對于在奶牛飼料中添加益生菌后對乳成分影響的研究結果不盡相同。趙飛燕等[19]的研究表明，在飼料中添加益生菌后發現牛奶中蛋白質、乳糖和乳脂肪的含量與對照組相比沒有顯著影響。而黃良策等[20]的研究發現，在奶牛飼料中添加使用復合益生菌后，試驗組奶牛乳脂肪和乳蛋白含量均出現顯著提高，這可能是在奶牛飼料中添加的益生菌種類不同所導致，不同的益生菌所具備的功能有所差異，進而導致不同的飼喂效果。在荷斯坦牛飼糧中添加乳酸菌和酵母菌復合制劑可以顯著提高牛奶中乳蛋白和乳脂的含量[21]。

飼養管理因素對乳品質也有關鍵影響。一是環境溫度，當環境溫度過高時，奶牛容易出現熱應激，進而降低產奶量和乳品質。在夏季的奶牛飼料中適當添加酵母菌和芽孢桿菌的復合益生菌制劑可以有效降低奶牛出現熱應激的概率，改善乳品質，有效提高乳蛋白含量[22]，乳脂肪和乳糖也有一定程度地提高[23]。綜上，益生菌的添加種類是影響奶牛乳中營養物質成分的主要因素，通常添加多種益生菌復合制劑可以獲得更好的效果。

4 益生菌對奶牛瘤胃微生物區系的影響

瘤胃的健康狀況對奶牛生產性能作用關鍵。瘤胃通常被稱為“發酵罐”，瘤胃微生物在奶牛消化系統中主要發揮著發酵作用，而有效的發酵需要以穩定、優良的微生物區系為基礎。在奶牛飼料中添加益生菌可以有效改善瘤胃中的酸性環境，提高有益菌在瘤胃中的相對豐度，同時降低和抑制有害菌和病原菌在瘤胃中的生長定殖，維持瘤胃中良好的微生態環境，進而改善奶牛的營養物質消化率[24]。釀酒酵母菌在奶牛養殖中的應用也較為廣泛，早期的研究發現，酵母菌在奶牛瘤胃中可以有效維持微生態平衡，促進有益菌在瘤胃中的生長定殖，主要是由于釀酒酵母菌的發酵產物可以促進瘤胃中乳酸菌的生長定殖，同時可以維持瘤胃微生態環境中pH的穩定[25]。

5 小結

在奶牛飼料中添加益生菌可以改善奶牛瘤胃微生態環境，提高奶牛的營養物質消化率和機體健康狀況，進而增加奶牛的產奶量和改善牛奶品質。但益生菌在奶牛飼料中的應用還有很多不足的地方，例如不同益生菌的配比，益生菌在奶牛養殖中最佳的添加時間等，這將是未來奶牛養殖中益生菌應用的重點研究方向。