酿酒酵母培养物对犊牛生长性能、血液生化和瘤胃发酵特性的影响

孔义川

（保定市教师进修学校，河北保定 071000）

利用固体培养基经酿酒酵母菌种发酵后，内含发酵产物和酿酒酵母菌的混合物被称为酿酒酵母培养物。其营养丰富，含维生素、促生长因子和较丰富的氨基酸，为反刍动物瘤胃微生物生长提供了营养源（王丽娟和孙满吉，2000）。另有报道称，酿酒酵母培养物可以提高肉牛生长性能（高慧兰等，2017），调控奶牛瘤胃内环境（姜艳美等，2008）。由于我国优质粗饲料缺乏，为了更好的促进犊牛瘤胃发育，需要进口大量优质粗饲料，造成较高的经济成本。因此，在饲喂基础日粮的基础上，添加饲喂一定量的酿酒酵母培养物对提高犊牛生长性能，改善瘤胃内环境乃至提高我国犊牛生产的经济效益均具有重要意义。

前人研究已经证明，酿酒酵母培养物具有平衡动物肠道菌群、提高免疫力、缓解应激和提高生产性能等作用（Bruno等，2009）。另有研究指出，在日粮中添加酿酒酵母培养物可以提高奶牛产奶量和干物质采食量（Williams等，1991）。除此之外，孙喆等（2018）研究表明，添加不同水平的酿酒酵母培养物可提高肉仔鸡生长性能和免疫力。Poppy等（2012）研究表明，在奶牛饲粮中添加酿酒酵母培养物可以提高奶牛乳脂和乳蛋白的产量，改善乳品质。除此之外，酿酒酵母培养物还可以提高奶牛营养物质表观消化率，改善血液指标（周东年等，2018）。以上研究证明，酿酒酵母培养物是一种优良的饲料添加剂。目前，关于酿酒酵母培养物的研究主要集中在对奶牛生产性能、血液指标和瘤胃发酵的影响，但关于酿酒酵母培养对犊牛影响的研究鲜有报道。因此，本试验对日粮中添加酿酒酵母培养物对犊牛生长性能、血液生化和瘤胃发酵特性的影响进行研究，从而为酿酒酵母培养物更加科学、合理的应用于我国犊牛生产中提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 酿酒酵母培养物 酿酒酵母菌株购于中国科学院微生物所。将酿酒酵母菌接入麦芽汁液体培养基中培养，以5%接种比例接种于经灭菌后的麦麸中，经固态发酵48 h得到酿酒酵母培养物。

1.2 试验设计、动物和日粮 试验选取20头体重（104.5±9.2）kg的断奶荷斯坦犊牛，随机分为两组，每组10个重复，每个重复1头牛。对照组饲喂基础日粮，试验组在基础日粮中添加精料量1%的酿酒酵母培养物，进行28 d的饲喂试验。基础日粮的组成成分和营养水平见表1。试验期内，犊牛单笼饲养，自由饮水，采食，每天于08：00和17：00给料两次。记录每头犊牛的初末体重，计算平均日增重。

表1 基础日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 样品的采集和指标测定 于试验第28天早晨饲前对空腹犊牛颈静脉采集血液，瘤胃插管采集瘤胃液。血液于3000 g离心10 min，分离血清，待测；瘤胃经4层纱布过滤，立即测定pH，取20 mL滤液用于瘤胃微生物蛋白浓度的测定，另取20 mL滤液并加入5 mL偏磷酸，作为VFA和NH3-N浓度的测定样品，样品均于-20℃条件下保存。

1.3.1 血液生化指标 采用意大利Fully全自动生化分析仪对血浆总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、尿素氮（BUN）和葡萄糖（GLU）指标进行测定。用于测定以上指标的试剂盒均购自北京中生北控生物科技股份有限公司，具体测定方法祥见试剂盒说明书。

1.3.2 瘤胃发酵参数 利用Startorius pH计准确测定瘤胃液pH；瘤胃NH3-N浓度利用冯宗慈比色法进行测定；瘤胃NH3-N浓度利用GC-2010气相色谱仪进行测定。

1.3.3 瘤胃微生物蛋白 瘤胃微生物蛋白含量利用刘晶等（2014）提出的嘌呤法进行测定。

1.3.4 瘤胃纤维素酶活 利用3，5-二硝基水杨酸比色法对瘤胃纤维素酶活性进行测定（王加启，2011）。即纤维素酶在一定温度和pH条件下将纤维类底物水解，释放还原糖。在碱性、煮沸条件下释放的还原糖，将3，5-二硝基水杨酸中硝基还原成橙黄色的氨基化合物，其颜色的深浅与还原糖含量成正比，通过波长540 nm处测定其吸光度，可得到还原糖含量，从而计算出酶活性。通常将1 mL酶液作用于底物反应1 min所产生的还原糖量（umol）称为一个酶活单位（U）。

1.4 数据分析 采用Excel进行数据整理，所有数据均采用SAS 9.1.2软件包中的平衡设计方差分析（ANOVA）过程进行分析。P＜0.05和P＜0.01分别代表差异显著和极显著，结果表示以“平均值和标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 酿酒酵母培养物对犊牛生长性能的影响酿酒酵母培养物对犊牛生长性能的影响见表2。与对照组相比，试验组犊牛初末体重均无显著变化（P＞0.05），但平均日增重较对照组显著升高了9.73%（P＜0.05）。

表2 酿酒酵母培养物对犊牛生长性能的影响

2.2 酿酒酵母培养物对犊牛血液生化指标的影响 酿酒酵母培养物对犊牛血液生化指标的影响见表3。与对照组相比，试验组犊牛血清总蛋白和葡萄糖含量分别显著升高了7.59%和18.19%（P＜0.05），而其他生化指标无显著影响（P＞0.05）。

表3 酿酒酵母培养物对犊牛血液生化指标的影响

2.3 酿酒酵母培养物对瘤胃pH和VFA浓度的影响 酿酒酵母培养物对瘤胃pH和VFA浓度的影响见表4。与对照组相比，试验组pH降低，且达到极显著水平（P＜0.01）；试验组乙酸和丙酸浓度较对照组分别显著升高了16.71%和20.58%（P＜0.05）；与对照组相比，试验组总挥发酸浓度极显著升高了21.13%（P＜0.01），而丁酸浓度和乙酸：丙酸比值均无显著变化（P＞0.05）。

表4 酿酒酵母培养物对瘤胃pH和挥发酸浓度的影响

2.4 酿酒酵母培养物对瘤胃NH3-N、微生物蛋白浓度和纤维素酶活性的影响 酿酒酵母培养物对瘤胃NH3-N、微生物蛋白浓度和纤维素酶活性的影响见表5。与对照组相比，试验组NH3-N浓度、微生物蛋白浓度和羧甲基纤维素酶活性分别显著升高了12.13%、12.52%和48.21%（P＜0.05），而水杨苷酶活性无显著变化（P＞0.05）。

表5 酿酒酵母培养物对瘤胃NH3-N、微生物蛋白浓度和纤维素酶活性的影响

3 讨论

3.1 酿酒酵母培养物对犊牛血液生化指标的影响 血液生化指标的改变可以反映出机体新陈代谢机能的变化情况。如血清中葡萄糖含量越高，说明机体利用血糖合成代谢能力越强，且其作为一种能量物质为机体蛋白质的合成提供了能量（胡新旭等，2013）。本试验中，日粮中添加酿酒酵母培养物显著提高了犊牛血清葡萄糖含量。血清中总蛋白的含量反映了机体对蛋白质的吸收情况及与体液免疫的关系（贾代汉等，2007）。本研究中，日粮中添加酵母培养物提高了犊牛血清中总蛋白的含量，说明酿酒酵母培养物对促进蛋白质吸收和提高犊牛免疫力具有一定潜能。分析其原因可能是酿酒酵母培养物促进了机体代谢的结果，但具体机理仍需进一步研究。另外研究发现，灌注酵母培养物可以提高绵羊血清中总蛋白和葡萄糖的含量（王兰惠，2015），结果与本试验一致。

3.2 酿酒酵母培养物对犊牛瘤胃发酵特性的影响 瘤胃pH、NH3-N和VFA浓度是评价瘤胃功能和瘤胃内环境稳定性的重要参数。报道称，瘤胃pH过低会减弱瘤胃微生物的活动，从而降低瘤胃功能（Zhou等，2016）。Depeters和Bath（1986）研究表明，瘤胃微生物活动的最佳pH为6.6～6.8。本试验研究发现，日粮中添加酿酒酵母培养物降低了犊牛瘤胃pH，但维持在6.6～6.8，从而为瘤胃微生物提供了适宜的生长环境。该结果可能是由于瘤胃内VFA浓度降低所引起的。瘤胃内碳水化合物发酵产物主要为VFA，是反刍动物的主要能量来源，主要包括乙酸、丙酸和丁酸，且乙酸为瘤胃内纤维发酵的主要产物（李满全等，2011）。本研究指出，酿酒酵母培养物对犊牛瘤胃内总挥发酸、乙酸和丙酸产量具有促进作用，该结果产生的原因可能是由于酵母培养物促进了瘤胃微生物活动所致。孙满吉等（2010）通过对奶牛直接饲喂酵母培养物研究发现，酵母培养物可以提高奶牛瘤胃内VFA浓度，与本试验结果基本一致。而陈亮等（2017）则报道称，在黑牛基础日粮中添加酿酒酵母培养物，其瘤胃内VFA浓度无显著变化，该结果与本试验不一致，原因可能与试验动物的差异有关。本试验中，日粮中添加酿酒酵母培养物提高了犊牛瘤胃内NH3-N浓度，可能由于酿酒酵母培养物促进了瘤胃微生物活动，如纤维降解菌和蛋白降解菌，从而促进瘤胃氮循环所致（Ghorbani等，1977）。微生物蛋白主要是瘤胃微生物菌群利用瘤胃内NH3-N和氨基酸合成，且合成过程需要能量。瘤胃内微生物蛋白浓度与NH3-N浓度保持平衡关系，NH3-N浓度过高会损失大量氮源，过少会影响微生物蛋白的合成。前人研究已经证明，瘤胃内NH3-N产量的最佳浓度为15～30 mg/100 mL（Wanapat等，1999）。本试验中，日粮中添加酿酒酵母培养物提高了犊牛瘤胃内微生物蛋白浓度，原因可能是由于瘤胃内的NH3-N和VFA为微生物提供了充足的能量和氮源，从而促进微生生物蛋白的合成。王玲等（2016）研究发现，饲喂酵母培养物可以提高绵羊瘤胃内微生物蛋白浓度，结果与本试验一致。

水杨苷酶的主要作用是将短链非还原性末端纤维二糖残基逐个切下降解晶体纤维素。羧甲基纤维素酶的主要作用是产生带有非还原性末端的小分子纤维素；这两类纤维素酶含量的多少可间接说明瘤胃内纤维降解程度。本试验中，日粮中添加酿酒酵母培养物提高了犊牛瘤胃内羧甲基纤维素酶活性，原因可能是由于酿酒酵母培养物促进了瘤胃内某些纤维降解的活动所致。另有报道称，奶牛日粮中添加酵母培养物可以提高奶牛瘤胃内纤维素酶活性（孙满吉等，2017），结果与本试验相似。因此，本试验研究表明，酿酒酵母培养物对犊牛瘤胃内降解消化道内纤维的消化具有一定积极作用。

3.3 酿酒酵母培养物对犊牛生性能的影响 本试验研究表明，酿酒酵母培养物对犊牛平均日增重具有明显提高，这可能是由于许多因素综合所导致的。本试验中，添加酿酒酵母培养物显著提高了犊牛血清中总蛋白和葡萄糖含量，还提高了瘤胃内VFA、NH3-N、微生物蛋白浓度和羧甲基纤维素酶活性，从而改善瘤胃发酵，同时也说明犊牛处在一个更好的生理状态下生长。另外，研究发现，酿酒酵母培养物可以提高肉仔鸡（丁小娟等，2017）和断奶仔猪（王斌星等，2016）的生长性能，与本试验结果相似。

4 结论

综上所述，在基础日粮中添加精料量1%的酿酒酵母培养物可以提高犊牛的生长性能，提高犊牛血液中总蛋白和葡萄糖含量，降低瘤胃pH，提高瘤胃内VFA、NH3-N、微生物蛋白浓度和羧甲基纤维素酶活性，从而改善瘤胃发酵，为酿酒酵母培养物应用于犊牛生产中提供了数据参考。