釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛生長性能、血液生化和瘤胃發(fā)酵特性的影響

孔義川

（保定市教師進修學校，河北保定 071000）

利用固體培養(yǎng)基經(jīng)釀酒酵母菌種發(fā)酵后，內(nèi)含發(fā)酵產(chǎn)物和釀酒酵母菌的混合物被稱為釀酒酵母培養(yǎng)物。其營養(yǎng)豐富，含維生素、促生長因子和較豐富的氨基酸，為反芻動物瘤胃微生物生長提供了營養(yǎng)源（王麗娟和孫滿吉，2000）。另有報道稱，釀酒酵母培養(yǎng)物可以提高肉牛生長性能（高慧蘭等，2017），調控奶牛瘤胃內(nèi)環(huán)境（姜艷美等，2008）。由于我國優(yōu)質粗飼料缺乏，為了更好的促進犢牛瘤胃發(fā)育，需要進口大量優(yōu)質粗飼料，造成較高的經(jīng)濟成本。因此，在飼喂基礎日糧的基礎上，添加飼喂一定量的釀酒酵母培養(yǎng)物對提高犢牛生長性能，改善瘤胃內(nèi)環(huán)境乃至提高我國犢牛生產(chǎn)的經(jīng)濟效益均具有重要意義。

前人研究已經(jīng)證明，釀酒酵母培養(yǎng)物具有平衡動物腸道菌群、提高免疫力、緩解應激和提高生產(chǎn)性能等作用（Bruno等，2009）。另有研究指出，在日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物可以提高奶牛產(chǎn)奶量和干物質采食量（Williams等，1991）。除此之外，孫喆等（2018）研究表明，添加不同水平的釀酒酵母培養(yǎng)物可提高肉仔雞生長性能和免疫力。Poppy等（2012）研究表明，在奶牛飼糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物可以提高奶牛乳脂和乳蛋白的產(chǎn)量，改善乳品質。除此之外，釀酒酵母培養(yǎng)物還可以提高奶牛營養(yǎng)物質表觀消化率，改善血液指標（周東年等，2018）。以上研究證明，釀酒酵母培養(yǎng)物是一種優(yōu)良的飼料添加劑。目前，關于釀酒酵母培養(yǎng)物的研究主要集中在對奶牛生產(chǎn)性能、血液指標和瘤胃發(fā)酵的影響，但關于釀酒酵母培養(yǎng)對犢牛影響的研究鮮有報道。因此，本試驗對日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛生長性能、血液生化和瘤胃發(fā)酵特性的影響進行研究，從而為釀酒酵母培養(yǎng)物更加科學、合理的應用于我國犢牛生產(chǎn)中提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 釀酒酵母培養(yǎng)物 釀酒酵母菌株購于中國科學院微生物所。將釀酒酵母菌接入麥芽汁液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以5%接種比例接種于經(jīng)滅菌后的麥麩中，經(jīng)固態(tài)發(fā)酵48 h得到釀酒酵母培養(yǎng)物。

1.2 試驗設計、動物和日糧 試驗選取20頭體重（104.5±9.2）kg的斷奶荷斯坦犢牛，隨機分為兩組，每組10個重復，每個重復1頭牛。對照組飼喂基礎日糧，試驗組在基礎日糧中添加精料量1%的釀酒酵母培養(yǎng)物，進行28 d的飼喂試驗。基礎日糧的組成成分和營養(yǎng)水平見表1。試驗期內(nèi)，犢牛單籠飼養(yǎng)，自由飲水，采食，每天于08：00和17：00給料兩次。記錄每頭犢牛的初末體重，計算平均日增重。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平（干物質基礎）

1.3 樣品的采集和指標測定 于試驗第28天早晨飼前對空腹犢牛頸靜脈采集血液，瘤胃插管采集瘤胃液。血液于3000 g離心10 min，分離血清，待測；瘤胃經(jīng)4層紗布過濾，立即測定pH，取20 mL濾液用于瘤胃微生物蛋白濃度的測定，另取20 mL濾液并加入5 mL偏磷酸，作為VFA和NH3-N濃度的測定樣品，樣品均于-20℃條件下保存。

1.3.1 血液生化指標 采用意大利Fully全自動生化分析儀對血漿總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）、尿素氮（BUN）和葡萄糖（GLU）指標進行測定。用于測定以上指標的試劑盒均購自北京中生北控生物科技股份有限公司，具體測定方法祥見試劑盒說明書。

1.3.2 瘤胃發(fā)酵參數(shù) 利用Startorius pH計準確測定瘤胃液pH；瘤胃NH3-N濃度利用馮宗慈比色法進行測定；瘤胃NH3-N濃度利用GC-2010氣相色譜儀進行測定。

1.3.3 瘤胃微生物蛋白 瘤胃微生物蛋白含量利用劉晶等（2014）提出的嘌呤法進行測定。

1.3.4 瘤胃纖維素酶活 利用3，5-二硝基水楊酸比色法對瘤胃纖維素酶活性進行測定（王加啟，2011）。即纖維素酶在一定溫度和pH條件下將纖維類底物水解，釋放還原糖。在堿性、煮沸條件下釋放的還原糖，將3，5-二硝基水楊酸中硝基還原成橙黃色的氨基化合物，其顏色的深淺與還原糖含量成正比，通過波長540 nm處測定其吸光度，可得到還原糖含量，從而計算出酶活性。通常將1 mL酶液作用于底物反應1 min所產(chǎn)生的還原糖量（umol）稱為一個酶活單位（U）。

1.4 數(shù)據(jù)分析 采用Excel進行數(shù)據(jù)整理，所有數(shù)據(jù)均采用SAS 9.1.2軟件包中的平衡設計方差分析（ANOVA）過程進行分析。P＜0.05和P＜0.01分別代表差異顯著和極顯著，結果表示以“平均值和標準誤”表示。

2 結果與分析

2.1 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛生長性能的影響釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛生長性能的影響見表2。與對照組相比，試驗組犢牛初末體重均無顯著變化（P＞0.05），但平均日增重較對照組顯著升高了9.73%（P＜0.05）。

表2 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛生長性能的影響

2.2 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛血液生化指標的影響 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛血液生化指標的影響見表3。與對照組相比，試驗組犢牛血清總蛋白和葡萄糖含量分別顯著升高了7.59%和18.19%（P＜0.05），而其他生化指標無顯著影響（P＞0.05）。

表3 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛血液生化指標的影響

2.3 釀酒酵母培養(yǎng)物對瘤胃pH和VFA濃度的影響 釀酒酵母培養(yǎng)物對瘤胃pH和VFA濃度的影響見表4。與對照組相比，試驗組pH降低，且達到極顯著水平（P＜0.01）；試驗組乙酸和丙酸濃度較對照組分別顯著升高了16.71%和20.58%（P＜0.05）；與對照組相比，試驗組總揮發(fā)酸濃度極顯著升高了21.13%（P＜0.01），而丁酸濃度和乙酸：丙酸比值均無顯著變化（P＞0.05）。

表4 釀酒酵母培養(yǎng)物對瘤胃pH和揮發(fā)酸濃度的影響

2.4 釀酒酵母培養(yǎng)物對瘤胃NH3-N、微生物蛋白濃度和纖維素酶活性的影響 釀酒酵母培養(yǎng)物對瘤胃NH3-N、微生物蛋白濃度和纖維素酶活性的影響見表5。與對照組相比，試驗組NH3-N濃度、微生物蛋白濃度和羧甲基纖維素酶活性分別顯著升高了12.13%、12.52%和48.21%（P＜0.05），而水楊苷酶活性無顯著變化（P＞0.05）。

表5 釀酒酵母培養(yǎng)物對瘤胃NH3-N、微生物蛋白濃度和纖維素酶活性的影響

3 討論

3.1 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛血液生化指標的影響 血液生化指標的改變可以反映出機體新陳代謝機能的變化情況。如血清中葡萄糖含量越高，說明機體利用血糖合成代謝能力越強，且其作為一種能量物質為機體蛋白質的合成提供了能量（胡新旭等，2013）。本試驗中，日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物顯著提高了犢牛血清葡萄糖含量。血清中總蛋白的含量反映了機體對蛋白質的吸收情況及與體液免疫的關系（賈代漢等，2007）。本研究中，日糧中添加酵母培養(yǎng)物提高了犢牛血清中總蛋白的含量，說明釀酒酵母培養(yǎng)物對促進蛋白質吸收和提高犢牛免疫力具有一定潛能。分析其原因可能是釀酒酵母培養(yǎng)物促進了機體代謝的結果，但具體機理仍需進一步研究。另外研究發(fā)現(xiàn)，灌注酵母培養(yǎng)物可以提高綿羊血清中總蛋白和葡萄糖的含量（王蘭惠，2015），結果與本試驗一致。

3.2 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛瘤胃發(fā)酵特性的影響 瘤胃pH、NH3-N和VFA濃度是評價瘤胃功能和瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性的重要參數(shù)。報道稱，瘤胃pH過低會減弱瘤胃微生物的活動，從而降低瘤胃功能（Zhou等，2016）。Depeters和Bath（1986）研究表明，瘤胃微生物活動的最佳pH為6.6～6.8。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物降低了犢牛瘤胃pH，但維持在6.6～6.8，從而為瘤胃微生物提供了適宜的生長環(huán)境。該結果可能是由于瘤胃內(nèi)VFA濃度降低所引起的。瘤胃內(nèi)碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)物主要為VFA，是反芻動物的主要能量來源，主要包括乙酸、丙酸和丁酸，且乙酸為瘤胃內(nèi)纖維發(fā)酵的主要產(chǎn)物（李滿全等，2011）。本研究指出，釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛瘤胃內(nèi)總揮發(fā)酸、乙酸和丙酸產(chǎn)量具有促進作用，該結果產(chǎn)生的原因可能是由于酵母培養(yǎng)物促進了瘤胃微生物活動所致。孫滿吉等（2010）通過對奶牛直接飼喂酵母培養(yǎng)物研究發(fā)現(xiàn)，酵母培養(yǎng)物可以提高奶牛瘤胃內(nèi)VFA濃度，與本試驗結果基本一致。而陳亮等（2017）則報道稱，在黑?；A日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物，其瘤胃內(nèi)VFA濃度無顯著變化，該結果與本試驗不一致，原因可能與試驗動物的差異有關。本試驗中，日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物提高了犢牛瘤胃內(nèi)NH3-N濃度，可能由于釀酒酵母培養(yǎng)物促進了瘤胃微生物活動，如纖維降解菌和蛋白降解菌，從而促進瘤胃氮循環(huán)所致（Ghorbani等，1977）。微生物蛋白主要是瘤胃微生物菌群利用瘤胃內(nèi)NH3-N和氨基酸合成，且合成過程需要能量。瘤胃內(nèi)微生物蛋白濃度與NH3-N濃度保持平衡關系，NH3-N濃度過高會損失大量氮源，過少會影響微生物蛋白的合成。前人研究已經(jīng)證明，瘤胃內(nèi)NH3-N產(chǎn)量的最佳濃度為15～30 mg/100 mL（Wanapat等，1999）。本試驗中，日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物提高了犢牛瘤胃內(nèi)微生物蛋白濃度，原因可能是由于瘤胃內(nèi)的NH3-N和VFA為微生物提供了充足的能量和氮源，從而促進微生生物蛋白的合成。王玲等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，飼喂酵母培養(yǎng)物可以提高綿羊瘤胃內(nèi)微生物蛋白濃度，結果與本試驗一致。

水楊苷酶的主要作用是將短鏈非還原性末端纖維二糖殘基逐個切下降解晶體纖維素。羧甲基纖維素酶的主要作用是產(chǎn)生帶有非還原性末端的小分子纖維素；這兩類纖維素酶含量的多少可間接說明瘤胃內(nèi)纖維降解程度。本試驗中，日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物提高了犢牛瘤胃內(nèi)羧甲基纖維素酶活性，原因可能是由于釀酒酵母培養(yǎng)物促進了瘤胃內(nèi)某些纖維降解的活動所致。另有報道稱，奶牛日糧中添加酵母培養(yǎng)物可以提高奶牛瘤胃內(nèi)纖維素酶活性（孫滿吉等，2017），結果與本試驗相似。因此，本試驗研究表明，釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛瘤胃內(nèi)降解消化道內(nèi)纖維的消化具有一定積極作用。

3.3 釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛生性能的影響 本試驗研究表明，釀酒酵母培養(yǎng)物對犢牛平均日增重具有明顯提高，這可能是由于許多因素綜合所導致的。本試驗中，添加釀酒酵母培養(yǎng)物顯著提高了犢牛血清中總蛋白和葡萄糖含量，還提高了瘤胃內(nèi)VFA、NH3-N、微生物蛋白濃度和羧甲基纖維素酶活性，從而改善瘤胃發(fā)酵，同時也說明犢牛處在一個更好的生理狀態(tài)下生長。另外，研究發(fā)現(xiàn)，釀酒酵母培養(yǎng)物可以提高肉仔雞（丁小娟等，2017）和斷奶仔豬（王斌星等，2016）的生長性能，與本試驗結果相似。

4 結論

綜上所述，在基礎日糧中添加精料量1%的釀酒酵母培養(yǎng)物可以提高犢牛的生長性能，提高犢牛血液中總蛋白和葡萄糖含量，降低瘤胃pH，提高瘤胃內(nèi)VFA、NH3-N、微生物蛋白濃度和羧甲基纖維素酶活性，從而改善瘤胃發(fā)酵，為釀酒酵母培養(yǎng)物應用于犢牛生產(chǎn)中提供了數(shù)據(jù)參考。