酵母培养物对崂山奶山羊产奶性能、养分表观消化率、抗氧化能力及免疫功能的影响

李海滨 林英庭 朱风华 朱伟民 程 明 郭艺璇*

(1.青岛农业大学动物科技学院，青岛 266109；2.青岛市城阳区农业农村局，青岛 266109；3.青岛市畜牧兽医研究所，青岛 266000)

我国奶山羊养殖历史悠久，具有良好的饲养基础。近年来，奶山羊的养殖模式已由放牧饲养转为舍饲，舍饲条件下，奶山羊所需要的营养物质完全来自于饲粮，因此如何提高饲料利用率、降低生产成本、提高奶品产量与质量已成为奶山羊养殖的关键[1]。酵母培养物(yeast culture，YC)作为一种功能性饲料添加剂，不仅能够优化饲料的营养价值，增加饲料的适口性和消化率[2]，而且能够在宿主体内形成正常的微生物菌群，阻止致病菌的入侵[3]，维持动物体内微生态环境的平衡，抵御或降低各种应激对动物生产带来的负面影响[4]。近年来酵母培养物在奶牛、肉牛以及肉羊等动物进行了较多研究。Hansen等[5]的研究显示在饲粮中添加酵母培养物可提高经产水牛的干物质(DM)和粗纤维(CF)消化率，并可以增加产奶量；而Mitchell等[6]的研究则显示在犊牛饲粮中添加酵母培养物对其采食量无显著影响；白永平等[7]研究发现，在泌乳早期奶牛饲粮中添加酵母培养物可显著增加干物质采食量，提高营养物质的表观消化率，改善泌乳性能；任建存等[8]研究显示，在奶山羊中添加20 g/(d·只)酵母培养物可显著增加奶山羊的产奶量和乳品质；刘明江等[9]通过在奶山羊中添加酵母培养物发现其能够显著提高奶山羊的产奶量与饲料利用率。本试验研究了酵母培养物对泌乳期崂山奶山羊产奶性能、养分表观消化率、抗氧化能力及免疫功能的影响，旨在为酵母培养物在泌乳期奶山羊饲粮中的合理应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

酵母培养物(益康XP)由美国某公司提供，粗蛋白质含量≥15%，粗脂肪含量≥1.5%，粗纤维含量≤25%，粗灰分含量≤9%，水分含量≤11%。

1.2 试验地点与时间

试验在山东省青岛市奥特种羊场进行，试验时间为2020年7月25日至2020年10月19日，试验期75 d，其中预试期15 d，正试期60 d。

1.3 试验设计

采用单因素试验设计，选用年龄、体重、产奶量与产羔日期相近，泌乳期(35～45 d)、胎次相同的健康崂山奶山羊40只，随机分4个组，每组设10个重复，每个重复1只羊，单栏饲养。试验前各组试验羊泌乳性能如表1所示。

表1 试验前供试羊产奶量及乳成分

对照组饲粮参照NRC(2007)绵羊饲养标准配制，试验1、2、3组分别在对照组饲粮的基础上添加10、25和40 g/(d·只)酵母培养物，其余饲粮成分与对照组完全相同。对照组饲粮组成及营养水平见表2。

表2 对照组饲粮组成及营养水平(干物质基础)

续表2项目 Items含量 Content粗蛋白质 CP13.95中性洗涤纤维 NDF47.59酸性洗涤纤维 ADF22.19

1.4 饲养管理

试验羊单栏饲养，4组饲养条件保证一致，每日04:00、10:00、15:00和20:00定时饲喂，自由采食、饮水。每日06:00和18:00进行机器挤奶，准确记录每日采食量与产奶量。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 产奶量

通过挤奶器的自动记录仪准确记录每只试验羊的产奶量，并按下式计算标准乳(乳脂率为4%的乳)产量：

FCM=0.4M+15F。

式中：M为试验期鲜奶产量(kg)；F为试验期平均乳脂率(%)；FCM为标准乳产量(kg)。

1.5.2 乳成分

试验第53～58天连续采集5 d 乳样，每只羊早、晚分别采集60和40 mL，置于4 ℃冰箱保存，早、晚乳样均匀混合后立即使用HZDY-UL80BC乳成分分析仪进行乳成分检测。

1.5.3 养分表观消化率

1.5.3.1 饲粮采集

试验第53～60天连续采集7 d饲料样本，每次300 g左右，每天采集的饲粮样本65 ℃烘至恒重测定初水分后，用粉碎机粉碎至完全通过1 mm筛孔，充分混合后用四分法缩至150 g左右，置密封袋中保存备用。

1.5.3.2 粪样采集

正试期第53～60天晨饲后1 h后，每只羊采集未被污染的粪便50 g左右，按鲜粪重的1/4加入10%酒石酸溶液进行固氮处理，置4 ℃冰箱保存。收粪结束后将每只羊收集的粪样混合，65 ℃烘至恒重制备风干粪样，置密封袋中保存备用。

1.5.3.3 测定项目及方法

盐酸不溶灰分(AIA)含量参照GB/T 23742—2009测定，DM含量参照GB/T 6435—2014测定，粗蛋白质(CP)含量参照GB/T 6432—1994测定，中性洗涤纤维(NDF)含量参照GB/T 6434—2006测定，酸性洗涤纤维(ADF)含量参照NY/T 1459—2007测定，粗脂肪(EE)含量参照GB/T 6433—2006测定。

1.5.3.4 养分表观消化率的计算

某养分表观消化率(%)=100-100×
(b×c)/(a×d)。

式中：a为饲粮中该养分含量(%)；b为粪中该养分含量(%)；c为饲粮中盐酸不溶灰分含量(%)；d为粪中盐酸不溶灰分含量(%)。

1.5.4 血清指标

正试期第60天晨饲前每只羊空腹采集颈静脉血液5 mL，4 000 r/min离心10 min，转移上清液于2 mL离心管中，置于-80 ℃冰箱中保存。

1.5.4.1 血清抗氧化指标测定

使用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定血清中总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)与总超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量。

1.5.4.2 血清免疫球蛋白含量测定

使用南京建成生物工程研究所生产的酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒测定奶山羊血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)含量。

1.5.4.3 血清细胞因子含量测定

使用南京建成生物工程研究所生产的ELISA试剂盒测定奶山羊血清中白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、干扰素-γ(IFN-γ)含量。

1.6 数据统计分析

用Excel 2010进行数据整理后使用SPSS 23.0软件进行单因素方差分析，并采用Duncan氏法进行组间多重比较，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著，试验结果以平均值±标准差进行表示。

2 结果与分析

2.1 酵母培养物对奶山羊产奶性能与乳成分的影响

由表3可知，奶山羊平均日采食量、标准乳产量以及乳成分4组之间差异均不显著(P>0.05)；试验2组的产奶量显著高于对照组和试验1组(P<0.05)，与试验3组差异不显著(P>0.05)，对照组、试验1组、试验3组之间差异不显著(P>0.05)；试验2组的料奶比显著低于其余3组(P<0.05)。

2.2 酵母培养物对奶山羊养分表观消化率的影响

由表4可知，各组间EE、CP及NDF表观消化率差异不显著(P>0.05)；试验2组的DM表观消化率极显著高于对照组和试验1组(P<0.01)，显著高于试验3组(P<0.05)，对照组、试验1组、试验3组之间差异不显著(P>0.05)；试验2组的ADF表观消化率显著高于对照组(P<0.05)，与试验1组、试验3组差异不显著(P>0.05)，对照组、试验1组和试验3组之间亦无显著差异(P>0.05)。

表3 酵母培养物对崂山奶山羊产奶性能及乳成分的影响

表4 酵母培养物对崂山奶山羊养分表观消化率的影响

2.3 酵母培养物对奶山羊血清抗氧化指标的影响

由表5可知，各试验组血清中T-AOC、MDA含量与对照组差异不显著(P>0.05)；但试验2组、试验1组血清中SOD活性极显著高于对照组(P<0.01)，且试验2组极显著高于试验1组和试验3组(P<0.01)；与对照组相比，试验1组血清中GSH-Px活性显著增加(P<0.05)，试验2组和试验3组血清中GSH-Px活性极显著增加(P<0.01)。

表5 酵母培养物对崂山奶山羊血清抗氧化指标的影响

2.4 酵母培养物对奶山羊血清免疫指标的影响

由表6可知，各组之间血清免疫球蛋白IgA、IgG及细胞因子IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ含量差异不显著(P>0.05)；与对照组相比，添加10、25或40 g/(d·只)酵母培养物均可显著提高血清中IgM含量(P<0.05)。

表6 酵母培养物对崂山奶山羊免疫功能的影响

3 讨 论

3.1 酵母培养物对崂山奶山羊产奶性能与乳成分的影响

产奶量直接关系到奶山羊养殖的经济效益，是衡量奶山羊饲养水平的重要指标之一。研究证明，在饲粮中添加酵母培养物可以显著提高泌乳期荷斯坦奶牛的产奶量[10]。魏时来[11]研究发现，添加20 d酵母培养物之后，与对照组相比，试验组奶牛平均产奶量提高1.13 kg，且料奶比显著降低。本试验发现，饲粮中添加25 g/(d·只)酵母培养物可显著提高奶山羊的产奶量，显著降低料奶比，但各组间平均日采食量差异不显著，其原因可能是酵母培养物中含有丰富的底物如消化酶、B族维生素等，能够促进奶山羊对营养物质的消化，提高饲料消化率[12]，促进益生菌的增殖，进而增加奶山羊的产奶量，降低料奶比。

乳品质是衡量奶山羊经济效益以及奶山羊饲养水平的另一重要指标，一般与奶山羊品种以及饲粮组成有关。研究发现，酵母培养物可以优化瘤胃内微生物区系，使瘤胃内合成乳脂的乙酸的量增加，从而使乳脂率升高，提高乳品质[13-15]，但Dann等[16]通过试验发现饲粮中添加酵母培养物未能改变奶牛乳成分。本试验中各组之间乳成分差异不显著，原因可能是试验2组奶山羊产奶量显著提高，而乳脂率与动物产奶量成反比[17]，随产奶量增加其乳脂率下降，因此导致试验2组乳脂率、乳蛋白率等未出现显著差异。

3.2 酵母培养物对奶山羊养分表观消化率的影响

养分表观消化率与奶山羊品种、日龄以及饲粮组成、采食量等因素有关[18-19]。研究发现，饲粮中添加适量酵母培养物能够提高断奶荷斯坦奶牛的DM表观消化率[20]，本试验中，试验2组的DM表观消化率极显著高于对照组，其可能是酵母培养物中含有的消化酶等物质促进了干物质消化[21]，同时，酵母培养物可以维持瘤胃pH稳定，改善瘤胃微生物菌群，刺激瘤胃内营养物质的消化[22]。此外，饲粮中添加适量酵母培养物能够提高多种纤维素酶活性，促进瘤胃内纤维素的降解[23-24]。本试验中，试验2组的ADF表观消化率显著高于对照组，可能是酵母培养物增加了瘤胃中纤维素分解菌丝状杆菌属(Fibrobacter)的丰度[25]，进而提高了瘤胃中ADF的表观消化率。

3.3 酵母培养物对奶山羊抗氧化能力的影响

机体内过量的氧自由基会诱发机体氧化应激，导致机体氧化损伤。为维持机体内氧化平衡，机体中的酶促氧化系统(如SOD、GSH-Px等抗氧化酶)会消减自由基的影响，而血清中MDA的含量则反映了机体受到氧化损伤的程度[26]。酵母培养物中的甘露寡糖、β-葡聚糖具有较强的吸附性，能吸附饲粮中的黄曲霉毒素、赭曲霉毒素A、T-2毒素和玉米赤霉烯酮，减少饲粮中内毒素[27]；酵母培养物中的核苷酸参与蛋白质的合成，能够提高血清中抗氧化酶活性，清除自由基，提高机体的抗氧化能力[28]；酵母培养物中的小肽具有较好的还原性，能够促进氨基酸的吸收，并能够有效地清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基，提高机体的抗氧化能力[29]。有研究证明，在奶牛饲粮中添加酵母培养物可以显著提高血清中T-AOC和SOD活性[30]；在犊牛饲粮中添加酵母培养物能够降低MDA含量，提高血清中T-AOC和SOD活性，进而提高犊牛的抗氧化能力[31]。在本试验中，饲粮中添加酵母培养物可提高崂山奶山羊血清中SOD、GSH-Px的活性，这可能是酵母培养物中的甘露聚糖等物质能够促进肠道中有益菌的增殖，减少病原菌的繁殖，通过吸附病原菌和毒素，进而减少对动物机体的氧化应激，增加抗逆性[32]，从而提高奶山羊的抗氧化能力。

3.4 酵母培养物对奶山羊免疫功能的影响

免疫球蛋白是具有抗体活性的蛋白质，有抗毒、抗菌的作用[33]，是体液免疫的重要组成部分。酵母培养物可与病原菌的Ⅰ型菌毛相结合，发生凝集反应，使其不能在肠道内定植，从而使动物肠道病原菌数量减少[34]；此外，酵母培养物中的β-葡聚糖能与绵羊瘤胃上皮细胞Toll样受体2相结合，通过Toll样受体2-髓样分化因子-核转录因子途径，最终提高β防御素-1表达量[35]。研究证明，添加酵母培养物可以改善犊牛的健康状况，显著提高血清免疫球蛋白含量[36]。惠文[37]通过试验发现，饲粮中添加酵母培养物后山羊血清中IgA、IgG含量均显著提高。在本试验中，饲粮中添加酵母培养物可显著提高崂山奶山羊血清IgM含量，可能是酵母培养物能够激活机体的免疫功能，增加其巨噬细胞的吞噬能力，提高免疫球蛋白的含量，进而提升非特异性免疫能力；此外，酵母培养物中含有的未知生长因子以及有机酸等代谢物，能够参与体内的代谢反应，促进机体对营养物质的消化吸收[38]。

机体受微生物感染后免疫细胞能够产生一些如白细胞介素、干扰素等能发挥抗病毒、造血功能的细胞因子，其中IL-2、IL-6、IFN-γ为促炎因子，IL-10为抗炎因子[39]。本试验中，各试验组与对照组之间血清细胞因子含量差异不显著，可能是在饲粮中添加酵母培养物并未引起炎症反应，从而对奶山羊的血清细胞因子含量未产生显著影响。曹文新[40]在羔羊饲粮中添加灭活酵母培养物，血清中细胞因子含量未发生变化，与本试验结果相一致。

4 结 论

饲粮中添加适量酵母培养物能够提高崂山奶山羊的产奶性能、养分表观消化率、抗氧化能力和免疫功能，本试验条件下，酵母培养物的添加量以25 g/(d·只)为宜。