益生菌制劑在奶牛不同飼養(yǎng)階段的應(yīng)用

王 慶， 付文娟， 徐 波， 梅曉明， 王香萍

（1.山東鶴來(lái)生物科技有限公司，山東濰坊 262605；2.臨朐縣市場(chǎng)監(jiān)督管理局，山東濰坊262600）

早在20世紀(jì)40年代，就有乳酸菌在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用的報(bào)道。1952年，Beeson等發(fā)現(xiàn)了活性干酵母對(duì)反芻動(dòng)物的促生長(zhǎng)作用，此后益生菌制劑逐步進(jìn)入各類動(dòng)物養(yǎng)殖領(lǐng)域。目前，芽孢桿菌類、乳酸菌類、酵母等真菌類是應(yīng)用最為廣泛的益生菌菌種，不同種類益生菌其代謝特征不同，因而在養(yǎng)殖動(dòng)物上的應(yīng)用效果也存在顯著差異。同樣，因生理特點(diǎn)差異，不同種類養(yǎng)殖動(dòng)物或同類動(dòng)物的不同生產(chǎn)階段在對(duì)益生菌功能選擇上也存在不同。奶牛生產(chǎn)過(guò)程中哺乳犢牛階段存在類似單胃動(dòng)物的消化生理特征，而在育成與產(chǎn)奶階段則應(yīng)重點(diǎn)考慮益生菌對(duì)瘤胃消化生理的影響，在病理狀態(tài)下的益生菌選擇又具有其特點(diǎn)。本文根據(jù)奶牛的不同飼養(yǎng)階段，對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行初步梳理。

1益生菌制劑在犢牛上的應(yīng)用

自然狀態(tài)下，犢牛出生后通過(guò)與自然環(huán)境及母牛的接觸，腸道與瘤胃內(nèi)能夠及時(shí)獲得益生菌的定植，并起到促進(jìn)消化道發(fā)育、提高飼料利用率、減少腹瀉等消化道問(wèn)題的作用。而牧場(chǎng)新生犢牛出生后即與母牛分開并被飼養(yǎng)在相對(duì)封閉環(huán)境中，阻礙了犢牛消化道益生菌定植，因而在一定程度上影響犢牛的正常生長(zhǎng)發(fā)育，而在日糧中人工補(bǔ)充微生態(tài)制劑是改善此種情況的有效手段。目前在犢牛上應(yīng)用最多的一類微生態(tài)制劑菌種是乳酸菌，主要有乳桿菌、雙歧桿菌和腸球菌，芽孢桿菌因耐受性強(qiáng)也有少部分應(yīng)用。乳酸菌主要通過(guò)對(duì)腸道產(chǎn)生有益作用如降低腸道pH、產(chǎn)生抑菌物質(zhì)、競(jìng)爭(zhēng)黏附位點(diǎn)、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡及腸道免疫而促進(jìn)犢牛的生長(zhǎng)。有研究表明在犢牛飼糧中添加乳酸菌或芽孢桿菌對(duì)于改善犢牛生產(chǎn)性能及降低犢牛腹瀉率都有顯著的作用。Bayatkouhsar等（2013）用乳桿菌飼喂剛出生的荷斯坦?fàn)倥?，發(fā)現(xiàn)可增加犢牛采食量、日增重并縮短犢牛斷奶時(shí)間。Abe等（1995）研究了口服假長(zhǎng)雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌對(duì)新生犢牛的影響，發(fā)現(xiàn)在犢牛沒(méi)有服用抗生素的情況下口服這兩種乳酸菌，犢牛體增重提高11.88%，飼料轉(zhuǎn)化率提高3.05%，腹瀉率降低85.71%。符運(yùn)勤（2012）發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加地衣芽孢桿菌能顯著提高0～8周犢牛的日增重。Timmerman等（2005）發(fā)現(xiàn)給犢牛飼喂由6種乳酸菌組成的益生菌制劑能顯著降低腹瀉率和腹瀉持續(xù)時(shí)間（分別降低50%和58%）。Lee等（2012）發(fā)現(xiàn)，在剛斷奶犢?；A(chǔ)飼糧中同時(shí)添加植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌能顯著降低整個(gè)試驗(yàn)階段的腹瀉率。也有研究發(fā)現(xiàn)給犢牛飼喂嗜酸乳桿菌和植物乳桿菌后，其飼料轉(zhuǎn)化率并沒(méi)有顯著性變化（Abu-Tarboush等，1996）。同樣給犢牛飼喂枯草和地衣芽孢桿菌后，其干物質(zhì)采食量、平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率都沒(méi)有明顯改善作用（Riddell等，2010）。

以上這些結(jié)果的不一致可能受多種因素的影響，如添加的乳酸菌或芽孢桿菌的種類，其中嗜酸乳桿菌報(bào)道相對(duì)較多；不同菌種之間的組合方式及添加劑量；犢牛的日齡，研究結(jié)果表明隨著犢牛日齡的增加，益生菌的有益效果越來(lái)越不明顯；犢牛的生理狀況，處于應(yīng)激或亞健康狀態(tài)的犢牛對(duì)于益生菌的反饋效果越好；犢牛的飼糧類型，飼用代乳料的犢牛補(bǔ)充益生菌出現(xiàn)積極效果的報(bào)道更多；因此在選用犢牛益生菌產(chǎn)品時(shí)應(yīng)綜合考慮以上各因素。

2益生菌制劑在育成期奶牛上的應(yīng)用

育成期是奶牛生殖系統(tǒng)發(fā)育與體重增長(zhǎng)的重要時(shí)期，該階段飼養(yǎng)管理的優(yōu)劣直接影響其后期生產(chǎn)性能，并最終影響牧場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。但因育成期不產(chǎn)犢不產(chǎn)奶，此階段飼養(yǎng)管理常被忽視，而益生菌在該階段應(yīng)用的研究報(bào)道也相對(duì)較少。符運(yùn)勤（2012）研究發(fā)現(xiàn)日糧中添加地衣芽孢桿菌可以提高荷斯坦育成牛的生長(zhǎng)性能，改善瘤胃內(nèi)環(huán)境，增加瘤胃細(xì)菌香儂-威納多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度。Lascano等（2009）研究表明在限飼狀態(tài)下添加酵母培養(yǎng)物可以提高瘤胃發(fā)酵效率和瘤胃揮發(fā)性脂肪酸產(chǎn)量，并降低瘤胃液氨基氮濃度。育成階段奶牛瘤胃消化生理已接近成年母牛，在選擇應(yīng)用促消化類益生菌制劑時(shí)可適當(dāng)參考成年母牛。

3益生菌制劑在泌乳期奶牛上的應(yīng)用

3.1 提高產(chǎn)奶量，改善乳品質(zhì)益生菌制劑可補(bǔ)充奶牛瘤胃及腸道內(nèi)有益微生物或促進(jìn)有益微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)，優(yōu)化瘤胃發(fā)酵水平與模式，提高奶牛生產(chǎn)性能。早期在泌乳奶牛上研究較多的一類益生菌是米曲霉及其發(fā)酵物，研究報(bào)道添加米曲霉或其培養(yǎng)物能提高泌乳奶牛采食量、產(chǎn)奶量、乳脂率和乳蛋白率等，同樣也有少量研究報(bào)道添加米曲霉對(duì)泌乳奶牛生產(chǎn)性能沒(méi)影響。除米曲霉外，乳酸菌、丙酸桿菌和埃氏巨型球菌等微生物在泌乳奶牛上也有少量的應(yīng)用報(bào)道，應(yīng)用效果也不盡一致。

目前在泌乳奶牛上應(yīng)用報(bào)道較多的一類益生菌制劑是活性酵母及酵母培養(yǎng)物。酵母主要通過(guò)改善瘤胃菌群活性與組成而對(duì)泌乳奶牛產(chǎn)生有益影響，有研究發(fā)現(xiàn)酵母可通過(guò)刺激瘤胃中有益微生物的生長(zhǎng)（厭氧菌群、纖維利用菌、乳酸利用菌、蛋白分解菌、瘤胃真菌、瘤胃原蟲等）來(lái)促進(jìn)瘤胃中飼料的消化吸收和菌體蛋白的合成并有效維持瘤胃pH穩(wěn)定；也有研究表明在日糧中添加酵母主要通過(guò)增加泌乳奶牛的采食量來(lái)提高產(chǎn)奶量。通過(guò)對(duì)22個(gè)研究中飼喂同種酵母的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加釀酒酵母可將產(chǎn)奶量平均提高 7.3%（ Dawson 等，2002）； 甄玉國(guó)等 （2005）發(fā)現(xiàn)，酵母添加能使乳脂率提高5.77%～33.46%，乳蛋白率略有增加，乳總固形物率顯著增加；但是使用酵母制劑對(duì)泌乳奶牛生產(chǎn)力的影響并不總是正效應(yīng)。Suwandyastuti等（2014）發(fā)現(xiàn)，當(dāng)每頭泌乳奶牛飼糧中釀酒酵母的添加量提高到15 g/d時(shí)，其產(chǎn)奶量和奶組分并沒(méi)有任何變化。Bal等（2013）證實(shí)給泌乳奶牛飼喂活性酵母后對(duì)其采食量、產(chǎn)奶量和3.5%脂肪校正乳含量均沒(méi)有顯著性影響。

有研究表明，并不是所有的酵母菌株都能刺激瘤胃細(xì)菌的生長(zhǎng)。Dawson等（1991）發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)的50株酵母中只有7株能夠刺激瘤胃中纖維消化細(xì)菌的生長(zhǎng)；還有研究發(fā)現(xiàn)僅有少量酵母菌株能同時(shí)刺激纖維素消化細(xì)菌和與乳酸鹽利用有關(guān)細(xì)菌的生長(zhǎng)；泌乳奶牛的飼糧結(jié)構(gòu)和泌乳階段與酵母的使用效果密切相關(guān)。Piva等（1993）發(fā)現(xiàn)活性酵母在早期泌乳奶牛高精料飼糧條件下更有效，而當(dāng)給動(dòng)物飼喂均衡飼糧時(shí)，酵母的效果有所降低（Denev等，2007）。泌乳奶牛的生理狀態(tài)也會(huì)顯著影響酵母的使用效果。Moallem等（2009）發(fā)現(xiàn)給處于熱應(yīng)激的泌乳奶牛飼喂活性酵母可顯著改善其瘤胃環(huán)境并提高干物質(zhì)采食量和生產(chǎn)性能。因而在選擇應(yīng)用酵母產(chǎn)品時(shí)，需結(jié)合菌株性能與乳牛的生理特性。

3.2 預(yù)防與治療泌乳奶牛乳房炎和子宮內(nèi)膜炎奶牛乳房炎和子宮內(nèi)膜炎是影響奶牛業(yè)發(fā)展的兩大障礙，給奶牛養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌制劑能刺激奶牛免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)抗應(yīng)激能力和免疫力，對(duì)于預(yù)防和治療奶牛乳房炎和子宮內(nèi)膜炎有顯著的功效。楊慧娟等（2014）證實(shí)給奶牛飼喂含有植物乳桿菌和干酪乳桿菌的復(fù)合乳酸菌制劑5～10 d后，奶牛平均體細(xì)胞數(shù)降低39.8% ～62.8%；飼喂10～30 d后，中輕度乳房炎治愈率為71.21%，總有效率為89.39%，重度乳房炎治愈率為33%～74.19%，總有效率為73%～87.09%。包維臣等（2014）的研究表明給患有隱性乳房炎的奶牛飼喂由植物乳桿菌HM-10和乳桿菌HM-09組成的復(fù)合益生菌劑5 d后，乳汁中體細(xì)胞數(shù)下降了76.6%，飼喂10 d后體細(xì)胞數(shù)可下降89.56%。張志焱等（2013）發(fā)現(xiàn)乳酸菌代謝物對(duì)奶牛子宮內(nèi)膜炎的有效率為95%，治愈率為75%。李炳志（2008）采用乳桿菌對(duì)患有子宮內(nèi)膜炎的奶牛進(jìn)行灌注治療，發(fā)現(xiàn)其對(duì)子宮內(nèi)膜炎有顯著的效果，治療有效率為95.23%，治愈率為85.71%。綜上，對(duì)于奶牛乳房炎與子宮內(nèi)膜炎問(wèn)題，乳酸菌可能是一個(gè)較好的選擇。

4益生菌制劑在干奶期奶牛上的應(yīng)用

干奶期是指奶牛分娩前兩個(gè)月，適當(dāng)?shù)母赡唐诠芾聿粌H對(duì)奶牛產(chǎn)奶量和繁殖性能非常關(guān)鍵，而且對(duì)乳腺炎的控制也非常重要。中性粒細(xì)胞在干奶期奶牛乳腺防御病原菌的感染中充當(dāng)首要防線，其主要通過(guò)產(chǎn)生活性氧來(lái)起到殺菌作用。目前關(guān)于益生菌制劑在干奶期奶牛上的應(yīng)用效果報(bào)道較少，現(xiàn)有的研究焦點(diǎn)主要放在乳酸菌上。將經(jīng)過(guò)超聲波處理的糞腸球菌SF68灌注干奶期奶牛的前乳區(qū)，用磷酸緩沖鹽水灌注后乳區(qū)，灌注1周后發(fā)現(xiàn)前乳區(qū)內(nèi)快速產(chǎn)生大量的中性粒細(xì)胞 （P＜0.05），但并未出現(xiàn)局部和全身性炎性癥狀；同時(shí)在灌注糞腸球菌后還誘導(dǎo)產(chǎn)生大量活性氧 （P＜0.05）（Peng等，2013）； 由此說(shuō)明經(jīng)超聲波處理的糞腸球菌SF68可以調(diào)控奶牛中性粒細(xì)胞產(chǎn)生活性氧的量，也可以增強(qiáng)干奶牛乳房的固有免疫。Tiantong等（2015）發(fā)現(xiàn)，與灌注常規(guī)抗生素相比，給干奶期奶牛乳房?jī)?nèi)灌注經(jīng)過(guò)超聲波處理的糞腸球菌SF68后，其中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)更快，蛋白質(zhì)組成改變更早，基質(zhì)金屬蛋白酶9即時(shí)提高的量更多，表明經(jīng)超聲波處理的糞腸球菌SF68能加速?gòu)?fù)原乳腺細(xì)胞的合成能力并加強(qiáng)乳腺細(xì)胞外基質(zhì)的分解。

5益生菌制劑在圍產(chǎn)期奶牛上的應(yīng)用

圍產(chǎn)期是指分娩前3周和分娩后2～3周，圍產(chǎn)期對(duì)奶牛的健康和生產(chǎn)性能極為重要，圍產(chǎn)期奶牛由于干物質(zhì)攝入減少而能量需求增加的狀態(tài)，導(dǎo)致能量負(fù)平衡，因此這一時(shí)期成為酮病、脂肪肝等能量代謝障礙疾病的高發(fā)期。血液中非脂化脂肪酸（NEFA）和β-羥基丁酸（BHB）含量分別是監(jiān)測(cè)產(chǎn)前和產(chǎn)后奶牛是否處于能量負(fù)平衡或亞臨床酮癥的重要指標(biāo)，研究發(fā)現(xiàn)益生菌制劑可改善圍產(chǎn)期奶牛體況，減少圍產(chǎn)期代謝性疾病及多類炎性疾病的發(fā)生。目前在圍產(chǎn)期奶牛上應(yīng)用較多的微生態(tài)制劑有乳酸菌和酵母菌，單菌或以上兩類菌的復(fù)合菌劑。Savoini等（2000）發(fā)現(xiàn)，給圍產(chǎn)期奶牛飼喂乳桿菌能提高其產(chǎn)奶量和血糖濃度并降低血清中NEFA濃度。Bakr等（2015）研究表明，給圍產(chǎn)期奶牛灌服釀酒酵母后能增加瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸濃度，提高血清中葡萄糖濃度并降低血清中甘油三酯、高密度和低密度脂蛋白的含量。Nocek等（2006）發(fā)現(xiàn)，在圍產(chǎn)期奶牛飼糧中添加屎腸球菌和酵母菌混合物，可提高產(chǎn)后奶牛血糖濃度和產(chǎn)奶量，并降低產(chǎn)前和產(chǎn)后第一天BHB濃度。綜上，益生菌制劑對(duì)于緩解圍產(chǎn)期奶牛的能量負(fù)平衡，改善圍產(chǎn)期奶牛體況及預(yù)防圍產(chǎn)期健康奶牛亞臨床酮病的發(fā)生具有積極的作用。

此外圍產(chǎn)前期和產(chǎn)后干物質(zhì)采食高峰階段最容易發(fā)生亞臨床瘤胃酸中毒，而亞臨床蹄葉炎與瘤胃酸中毒密切相關(guān)。目前用于調(diào)控瘤胃pH緩解酸中毒的微生態(tài)制劑主要有酵母和乳酸菌。Chiquette（2015）發(fā)現(xiàn)給圍產(chǎn)期奶牛同時(shí)飼喂糞腸球菌和釀酒酵母，能顯著提高瘤胃最低pH和平均瘤胃pH，有效緩解瘤胃酸中毒。

6 展望

隨著益生菌制劑在動(dòng)物上應(yīng)用潛力的不斷挖掘，其在養(yǎng)殖領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用范圍將有更進(jìn)一步的擴(kuò)大。目前農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)使用的益生菌有35種，每個(gè)菌種之下又有多個(gè)甚至幾十個(gè)菌株應(yīng)用于科研與生產(chǎn)中，同種而不同菌株的益生菌間生物學(xué)功能也不盡相同。如何實(shí)現(xiàn)數(shù)量龐大的益生菌制劑在奶牛及其他養(yǎng)殖動(dòng)物不同飼養(yǎng)階段的精準(zhǔn)應(yīng)用，將是益生菌制劑行業(yè)必需經(jīng)歷的研究階段。而益生菌制劑精準(zhǔn)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)也必將推動(dòng)益生菌制劑行業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的協(xié)同發(fā)展。