不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

許芮婷，王姍姍，李 妍，沈宜釗，王志遠(yuǎn)，任 帥，楊金澤，李建國(guó)，高艷霞*，曹玉鳳*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河北保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，河北保定 071000）

酵母培養(yǎng)物是在特定工藝條件下由酵母在特定的培養(yǎng)基上經(jīng)過(guò)充分發(fā)酵后所形成的微生態(tài)制品，內(nèi)含發(fā)酵底物、菌體蛋白、酵母菌代謝產(chǎn)物和酵母細(xì)胞壁等物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu)和提高生產(chǎn)性能等作用。隨著畜禽養(yǎng)殖減抗替抗的進(jìn)行，YC 作為一種綠色添加劑已廣泛運(yùn)用于畜牧生產(chǎn)中。不同酵母培養(yǎng)物對(duì)改善動(dòng)物生產(chǎn)性能的效果差別較大。Poppy 等補(bǔ)充YC 提高了奶牛乳脂和乳蛋白產(chǎn)量，改善了乳品質(zhì)。而柴鴻勛等發(fā)現(xiàn)，奶牛日糧中添加YC 后乳糖和乳蛋白有略微下降。謝景龍等在奶牛日糧中添加2 種不同YC 對(duì)產(chǎn)奶量無(wú)顯著影響。于松葉等報(bào)道，不同國(guó)產(chǎn)YC 對(duì)奶牛消化率具有差異性；而Jiang 等補(bǔ)充不同劑量YC 時(shí)對(duì)奶牛采食量無(wú)影響。因此，YC 的使用效果受其種類、劑量和試驗(yàn)動(dòng)物影響。本試驗(yàn)旨在研究泌乳早期荷斯坦奶牛日糧中添加3 種YC 對(duì)荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能和瘤胃發(fā)酵的影響，為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 酵母培養(yǎng)物1（YC1）、酵母培養(yǎng)物2（YC2）和酵母培養(yǎng)物3（YC2）3 種酵母培養(yǎng)物的具體成分如表1 所示。

表1 3 種酵母培養(yǎng)物成分

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在河北省保定市滿城區(qū)宏達(dá)牧業(yè)有限公司進(jìn)行。試驗(yàn)為2020 年11 月9 日至2021 年1 月7 日，共計(jì)60 d。選取64 頭（2.80±0.28）胎、泌乳（46.3±2.89）d 和產(chǎn)奶量（41.5±1.20）kg 的健康中國(guó)荷斯坦奶牛，隨機(jī)分為4 組，每組16 個(gè)重復(fù)。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組按照產(chǎn)品推薦量分別添加150 g/（d·頭）YC1（陽(yáng)性對(duì)照）、40 g/（d·頭）YC2、80 g/（d·頭）YC3（L-YC3）和100 g/（d·頭）YC3（H-YC3）。在正式開(kāi)始試驗(yàn)的0、30、60 d 采集樣品進(jìn)行測(cè)定。

1.3 飼養(yǎng)管理與日糧 試驗(yàn)牛自由采食與飲水，散欄飼養(yǎng)，每日上料2 次（10:00、17:00），擠奶3 次（09:30、16:30、22:30）。牛舍定期消毒，保持牛舍內(nèi)外的干燥和衛(wèi)生。參照NRC（2001）標(biāo)準(zhǔn)配制全混合日糧（Total Mixed Ration，TMR），基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。

表2 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.4 樣品采集

1.4.1 飼料樣品采集 試驗(yàn)過(guò)程中，每20 d 采集飼料樣品，均采用四分法取樣500 g，采集后于恒溫烘箱65℃烘干48 h 至恒重，計(jì)算干物質(zhì)含量，將樣品粉碎過(guò)篩，用封口袋進(jìn)行密封，置于陰涼干燥處保存。飼料樣品用于測(cè)定CP、粗脂肪（EE）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）和酸不溶灰分（AIA）等指標(biāo)。

1.4.2 產(chǎn)奶量及乳樣的采集 試驗(yàn)第2 周開(kāi)始（記為第1 周），準(zhǔn)確記錄每周每頭牛的產(chǎn)奶量，計(jì)算各組每頭牛每周日平均產(chǎn)奶量。每隔30 d 收集1 次新鮮奶樣，每次收集奶樣按早中晚4:3:3 的比例混合，加重鉻酸鉀防腐劑送河北省DHI 中心進(jìn)行乳成分測(cè)定。

1.4.3 糞樣的采集 試驗(yàn)0、30、60 d，每組隨機(jī)選取8頭牛，連續(xù)3 d 進(jìn)行直腸采糞，每次樣品分裝為2 份，1 份不做處理，1 份加10%的稀硫酸（按每100 g 糞樣加20 mL 10%的稀硫酸），置于-20℃冰箱內(nèi)保存。測(cè)定時(shí)將每頭牛3 d 的全部糞樣混合烘干至恒重，進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)分測(cè)定，計(jì)算營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。

1.4.4 瘤胃液的采集 試驗(yàn)0、30、60 d，每組隨機(jī)選取8 頭牛（與采糞牛只相同），晨飼前采用口腔收集法收取牛只瘤胃液。瘤胃液先經(jīng)4 層無(wú)菌的紗布過(guò)濾，分裝到10 mL 離心管，備測(cè)瘤胃發(fā)酵指標(biāo)。取2 管瘤胃液先測(cè)定pH；取3 管分別加入0.1 mL 鹽酸（6 mol/L），備測(cè)氨態(tài)氮（NH-N）；再取3 管備測(cè)微生物蛋白（MCP）；另取3 管先進(jìn)行低溫高速離心（1 200 g/min，離心10 min），取上清液按每1 mL 上清液加0.2 mL 含有內(nèi)標(biāo)物2-乙基丁酸的25% 偏磷酸溶液，混勻冰水浴30 min，再次高速離心（6 500 g/min，離心10 min），取上清液備測(cè)揮發(fā)性脂肪酸（VFA）。測(cè)定瘤胃發(fā)酵指標(biāo)樣品均放于-20℃冰箱保存。

1.5 樣品測(cè)定

1.5.1 采食量的測(cè)定 在試驗(yàn)第2、5、8 周以組為單位進(jìn)行采食量測(cè)定，并采集TMR 樣品和剩料進(jìn)行干物質(zhì)測(cè)定。計(jì)算全期各組的每頭牛日平均干物質(zhì)采食量（DMI）及飼料轉(zhuǎn)化率：

DMI=（總投料量-剩料量）× 干物質(zhì)含量/ 該組牛只總數(shù)

飼料轉(zhuǎn)化率=全期4%標(biāo)準(zhǔn)乳/全期干物質(zhì)采食量

1.5.2 飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測(cè)定 飼料與糞便樣品中的CP 參照《飼料中粗蛋白的測(cè)定凱氏定氮法》（GB/T 6432-2018）、AIA 參照《飼料中鹽酸不溶灰分的測(cè)定》（GB/T 23742-2009）、EE 參照《飼料中粗脂肪的測(cè)定》（GB/T 6433-2006）、NDF 參照《飼料中中性洗滌纖維的測(cè)定》（GB/T 20806-2006）、ADF 含量參照《飼料中酸性洗滌纖維的測(cè)定》（NY/T 1459-2007）測(cè)定。

利用酸不溶灰分法計(jì)算營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。

某養(yǎng)分消化率c=（A/C-B/D）/（A/C）×100%

式中，A 為飼料中某養(yǎng)分（%），B 為糞中某養(yǎng)分（%），C 為飼料中指示劑（%）；D 為糞中指示劑（%）。

1.5.3 乳成分的測(cè)定 乳樣送河北省DHI 中心測(cè)定乳蛋白率、乳脂率、乳糖率、體細(xì)胞數(shù)、尿素氮、總固形物等指標(biāo)，采用設(shè)備為牛奶體細(xì)胞成聯(lián)機(jī)分析儀CombiFoss+200、CombiFoss+400、FTS+FCM NexGen-500 和FTS+FCM NexGen-600。

1.5.4 瘤胃發(fā)酵指標(biāo)的測(cè)定 瘤胃液pH 使用DENVER UB-7 型pH 計(jì)測(cè)定；NH-N 濃度參照馮宗慈等比色法，使用UV-2102 PCS 型紫外光可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定；MCP 含量參照Makkar 等測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。VFA含量參考Erwin的測(cè)定方法，使用7890A 氣相色譜儀（Agilent，美國(guó)）測(cè)定。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS 9.4 統(tǒng)計(jì)軟件MIXED程序進(jìn)行分析，其中處理是主效應(yīng)，奶牛為隨機(jī)效應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果以平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示，≤0.05 表示差異顯著，0.05＜≤0.10 表示有差異趨勢(shì)。

2 結(jié)果

2.1 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量和采食量的影響 由表3 可知，H-YC3 組第2 周產(chǎn)奶量低于其他3 組（＜0.05）；全期產(chǎn)奶量以YC1 組產(chǎn)奶量最高（39.7 kg），H-YC3 組最低（38.1 kg），各試驗(yàn)組間產(chǎn)奶量差異不顯著。但H-YC3 組全期奶量較L-YC3 組有降低趨勢(shì)（=0.08）。不同試驗(yàn)處理對(duì)DMI 和飼料轉(zhuǎn)化效率沒(méi)有顯著影響。

表3 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量和采食量的影響

2.2 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛乳成分的影響 由表4 可知，3 種不同YC 處理組對(duì)乳脂率、乳脂產(chǎn)量、乳蛋白產(chǎn)量、乳糖率、乳糖產(chǎn)量、總固形物和體細(xì)胞數(shù)無(wú)顯著影響。30 d 時(shí)，YC2 組乳尿素氮含量低于其他三組（＜0.05），但其他3 組間無(wú)顯著差異；60 d時(shí)，YC1 組乳尿素氮含量低于其他3 組（＜0.05）。

表4 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛乳成分的影響

2.3 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響 由表5 可知，各處理組對(duì)泌乳早期奶牛的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率無(wú)顯著影響。

表5 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

2.4 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛瘤胃發(fā)酵的影響 由表6 可知，不同試驗(yàn)處理對(duì)pH、總揮發(fā)性脂肪酸含量、乙酸比例和丁酸比例無(wú)顯著影響。30 d 時(shí)，YC1 組NH-N 含量低于L-YC3 組和H-YC3 組（＜0.05），但與YC2 組無(wú)顯著差異；60 d 時(shí)，YC1 組NH-N 含量低于其他3 組（＜0.05）；H-YC3 組MCP 含量低于其他3 組（＜0.05）。

表6 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛瘤胃發(fā)酵指標(biāo)的影響

2.5 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛經(jīng)濟(jì)效益的影響 由表7可知，與YC1 相比，YC2 組和L-YC3 組毛收入分別增加了2.6、3.3 元/（頭·d），H-YC3 組減少了4.1 元/（頭·d）。

表7 不同酵母培養(yǎng)物的經(jīng)濟(jì)效益分析

3 討 論

3.1 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能的影響 干物質(zhì)采食量、飼料效率和產(chǎn)奶量是衡量奶牛生產(chǎn)性能的重要指標(biāo)。Arambel 等研究表明，添加YC對(duì)泌乳早期至泌乳中期奶牛的產(chǎn)奶量和DMI 無(wú)影響。閆碧川等和劉瑾均發(fā)現(xiàn)，添加不同種類YC 對(duì)奶牛DMI 無(wú)顯著影響。姚曉紅等研究證實(shí)，在泌乳中后期奶牛飼糧中添加250 g/（d·頭）YC，產(chǎn)奶量顯著提高了14.61%，乳脂率顯著提高5.81%。白永平等研究表明，在泌乳早期奶牛日糧中添加不同劑量YC 顯著提高了泌乳早期奶牛的DMI 和產(chǎn)奶量，且呈劑量依賴效應(yīng)，隨著YC 劑量的增加，DMI 和產(chǎn)奶量隨之增加。綜上研究表明，YC 的種類和劑量均會(huì)影響奶牛的生產(chǎn)性能。本試驗(yàn)中，不同處理對(duì)產(chǎn)奶量和乳脂率等無(wú)顯著差異，與前人研究使用的YC 菌株有所不同，從而對(duì)機(jī)體的代謝調(diào)節(jié)有不同影響。

3.2 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響 酵母培養(yǎng)物可改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。Wiedmeier 等研究發(fā)現(xiàn)，在后備奶牛飼糧中添加YC可顯著提高飼糧CP 消化率；而Arambel 等報(bào)道，添加YC 未對(duì)奶牛的CP 表觀消化率產(chǎn)生顯著影響；Hristov 等也證實(shí)YC 對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率無(wú)顯著影響。但劉學(xué)文等發(fā)現(xiàn)，添加20 g/（d·頭）YC 時(shí)可能是提高了飼糧中CP 水平，為瘤胃微生物提供了更多的氮源，同時(shí)促進(jìn)了纖維分解菌的增殖，使得羔羊的CP、NDF 和ADF 消化率顯著提高。本試驗(yàn)雖然對(duì)消化率無(wú)顯著影響，但CP 消化率略有下降，且與試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)相比，H-YC3 組降低最多，表明提高YC3 添加量不一定會(huì)改善飼料養(yǎng)分利用率。Corona 等也發(fā)現(xiàn)，在不同類型飼糧中添加YC 的量存在一個(gè)適合范圍，過(guò)量添加也難以表現(xiàn)出更強(qiáng)的促消化作用。

3.3 不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛瘤胃發(fā)酵的影響 瘤胃pH 可反映瘤胃微生物活性強(qiáng)弱。瘤胃pH常在6.0～7.0。本試驗(yàn)中，4 組pH 均無(wú)顯著差異，且均在正常范圍之內(nèi)，表明本試驗(yàn)所用的3 種YC 均可起到穩(wěn)定瘤胃內(nèi)環(huán)境的作用。

飼料中含氮物質(zhì)在瘤胃中被分解為NH-N，可反映飼料蛋白的降解程度和微生物對(duì)氮的利用情況。適宜的NH-N 濃度可保證瘤胃微生物的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)一步促進(jìn)MCP 的合成。因此，保持適宜的NH-N 濃度是保證合成MCP 的關(guān)鍵。Murphy 等指出，微生物活動(dòng)的適宜濃度為6.3～27.5 mg/dL。在本試驗(yàn)中，60 d時(shí)，YC1 組NH-N 濃度顯著低于其他3 組，說(shuō)明YC1較另外2 種YC 可更好地促進(jìn)瘤胃氮代謝，降低氨氮濃度，促進(jìn)機(jī)體合成更多的菌體蛋白。張翔飛發(fā)現(xiàn)，酵母菌過(guò)量添加時(shí)可能會(huì)影響瘤胃微生態(tài)的平衡，從而影響MCP 的合成量。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，在60 d 時(shí)，H-YC3 組MCP 顯著低于其他3 組，可能由于瘤胃能氮平衡受到破壞，導(dǎo)致NH-N 利用能力下降。

VFA 是反映飼料發(fā)酵水平的重要指標(biāo)，能夠供給生命所需70%～80%的能量。關(guān)于在飼糧中補(bǔ)飼YC對(duì)VFA 產(chǎn)生的影響不一致。王秋菊等研究發(fā)現(xiàn)，將不同發(fā)酵工藝制成的YC 添加到瘺管奶牛日糧中均可提高VFA 含量。黃慶生等發(fā)現(xiàn)，在瘺管肉牛中添加3 種不同YC 對(duì)瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生了不同效果。曾鈺等發(fā)現(xiàn)，隨著YC 添加劑量升高，顯著改變了乙酸比例、丙酸比例及乙丙比。但也有研究表明，YC 的劑量不能顯著改變VFA 含量。研究表明，瘤胃pH 和乳酸濃度會(huì)影響TVFA 的變化。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加3 種YC未對(duì)VFA 產(chǎn)生顯著影響，這可能與前文中pH 無(wú)顯著變化有關(guān)；乙酸比例隨著試驗(yàn)的進(jìn)行有所增加，且YC2組增加最多；與YC1 組相比，其他處理組丙酸比例和乙丙比有不同程度地減少和增加，說(shuō)明在飼糧中添加YC 可以改善瘤胃內(nèi)環(huán)境，且添加不同YC 效果不同。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，不同酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳早期荷斯坦奶牛的生產(chǎn)性能和消化影響存在差異，YC1 組作為陽(yáng)性對(duì)照效果較好，YC2 組效果與YC1 組接近，日糧中添加高劑量的YC3 時(shí)不會(huì)進(jìn)一步改善奶牛的生產(chǎn)性能。建議在奶牛生產(chǎn)中根據(jù)飼喂效果和經(jīng)濟(jì)效益選擇適宜的酵母培養(yǎng)物。