酿酒酵母培养物对反刍动物免疫抗病性及生产性能的影响

■ 李 麦 周玉香

（宁夏大学动物科技学院，宁夏银川 750021）

大量研究表明，在畜禽饲料中使用低剂量的抗生素能够增加动物的繁殖效率，减少死亡率和发病率，并改善动物繁殖性能[1]。但是抗生素在动物产品中会有一定量残留和蓄积，会杀死人类胃肠道中的有益微生物[2]，这对人类的健康是有害的。另外，在动物生产中抗生素的过度使用，将造成大批耐药菌株的产生和扩散，从动物产品传播给人类的风险也随之增加，严重威胁人类的健康，影响畜牧业的发展[3]。欧盟从2006 年开始禁止使用抗生素作为饲料添加剂应用到畜禽产品中；我国从2020 年1 月1 日开始，饲料中全面禁止添加抗生素类产品[4]。因此，为保证动物和人类的健康，抗生素代替品的应用与开发成为了热点。目前，主要的抗生素代替品有酶制剂、微生态制剂、酸化剂、抗菌肽、植物提取物等[5]。而酿酒酵母培养物在反刍动物应用广泛。酿酒酵母培养物是以酿酒酵母为菌种，经固体发酵、浓缩、干燥等处理后获得的天然发酵产品，其有效成分主要为酿酒细胞胞外代谢产物，含有甘露聚糖、维生素、蛋白质、氨基酸、核苷酸和肽等多种物质，具有免疫调节功能[6]，能够有效促进纤维的消化，同时也能维持瘤胃内环境的各种平衡，有利于反刍动物肠道健康，提高其免疫功能，促进生产性能的提高。近20 年来，酿酒酵母培养物一直备受国内外相关学者、养殖企业的重视，对其在营养上的研究已从最初直接在反刍和非反刍动物日粮中的简单添加以应用，发展到在动物机体内的具体作用机制及其使用效果的影响因素等深层次的探究[7]。因此，合理利用酿酒酵母培养物并作为饲用抗生素替代品，对反刍动物健康的影响以及绿色养殖具有重要的意义。

1 酿酒酵母培养物的生产及应用历程

酿酒酵母培养物是以酿酒酵母菌为主要菌种进行发酵的，采用的是液-固发酵模式，通过有氧液态发酵和厌氧固态发酵相结合的发酵工艺生产而成的[8]。酿酒酵母培养物主要由细胞外代谢产物、变性培养基以及少量无活性的酵母细胞组成，包括营养活性物质、酶类、芳香物质以及一些促进畜禽生长的未知因子等[9]。这些都可以对动物产生有益的作用和健康的影响。

随着我国畜牧养殖集约化、规模化的发展，蛋白质饲料已严重不足，为缓解蛋白质饲料的不足，将不断寻求新型蛋白资源。而酵母培养物成本低廉，制作工艺简单，蛋白质含量丰富，得到了世界的关注。然而近几十年来，由于酿酒酵母培养物的蓬勃发展，世界上很多生物学家和企业投身于酿酒酵母培养物的研发并实现了重大突破，从反刍动物发展到单胃动物和水产类，从简单添加在日粮中发展到对研究机体内的功能机理及各种健康影响原因等更深入的研究[10]。酵母培养物在动物生产中应用广泛，不论是在单胃动物和反刍动物生产中都表现出来积极的作用，尤其在禁抗背景下，其应用前景将更加广阔。研究表明，酵母培养物能显著提高母猪妊娠期和哺乳期的采食量、提高初生仔猪窝质量及断奶仔猪个体质量[11]；在肉鸡饲料中添加酵母培养物可以提高其生产性能，也能降低料重比[12]，而在蛋鸡饲料中添加能提高其产蛋性能和免疫力[13]。除了在单胃动物的生产中有影响外，酵母培养物在反刍动物上应用也较多。酵母培养物在反刍动物应用最早的是Eckles 等[14]在乳牛生产中将其作为蛋白质补充饲料使用，具有减少饲料成本、提高生产性能的作用。同时，据Olson 等[15]报道，在饲粮中添加酵母培养物，肉牛增重可达5%～8%，犊牛增重可达12%～13%。郝子云等[16]的研究表明，在湖羊饲料中添加40 g/(d·只)酵母培养物可以提高其粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维(ADF)的表观消化率，从而改善羔羊的生产性能。

2 酿酒酵母培养物在反刍动物的应用

酿酒酵母培养物在反刍动物生产中大量应用，可增加奶牛采食量，进而提高奶牛的产奶性能，也可改善奶牛的健康状况，在奶牛产后恢复以及繁殖性能方面也发挥着积极作用；在饲料中添加酿酒酵母培养物可以使肉牛增重效果明显；同时，对肉羊健康也有有益作用。

2.1 在奶牛生产上的应用

2.1.1 对奶牛产奶量和乳品质的影响

Wohlt 等[17]研究表明，给乳牛饲喂酿酒酵母培养物，其日粮蛋白质和纤维素消化率显著提高，同时奶牛在哺乳前期产奶量也明显提高。胡海伟[18]在中国荷斯坦奶牛日粮中添加1%培养物，显著增加了奶牛产奶量，提高了乳脂率。酿酒酵母培养物中含有大量的酵母菌体及其代谢产物，包括氨基酸、小肽、甘露聚糖和酵母®-葡聚糖等[19]。研究表明，酿酒酵母培养物中的菌体蛋白和一些维生素对瘤胃内部分微生物具有增殖的效果，可以加强机体对纤维素的分解和乳酸的利用[20]。相关试验表明，日粮中加入小肽等物质后奶牛产奶量有效提升[21]。说明酿酒酵母培养物中的小肽对产奶量有一定的促进作用。Lesmeister 等[22]发现，使用酵母培养物能够提高牛奶中的营养成分；Williams 等[23]研究表明，奶牛饲粮中精料的比例越高，则酵母培养物对产奶量和乳成分的改善越明显；芦春莲等[24]研究认为，泌乳中期在奶牛日粮中添加酵母培养物后，奶牛乳脂率提高，乳品质也得到改善。酵母培养物也可以促使奶牛体内乳酸利用菌及纤维分解菌迅速增多，乳酸利用菌能保证瘤胃pH 的平衡，而纤维分解菌能增加对营养物质的发酵，从而产生大量的挥发性脂肪酸（VFA），其中乙酸占比很大，促进乳脂的合成，进而提高牛奶中的乳脂率和干物质[25]。同时，对于过渡期的奶牛，容易引发炎症，这是由于机体的免疫系统障碍[26]，而酿酒酵母培养可以刺激过渡奶牛的免疫系统，同时促进产后性能的改善[27]。

2.1.2 对奶牛瘤胃发酵和免疫的影响

酿酒酵母培养物所含有的可溶性生长因子会刺激瘤胃中乳酸利用菌的生长，可以将乳酸转化为短链脂肪酸。因此在日粮中添加酵母培养物可以改善瘤胃中产酸过多的问题[28]。Shen 等[29]研究发现，添加酵母培养物提高了微生物利用氨态氮（NH3-N）的效率，使瘤胃中微生物蛋白（MCP）含量增加，从而为奶牛提供丰富的微生物蛋白，提高其生产性能。瘤胃细菌对奶牛瘤胃具有重要作用。Dias 等[30]研究发现，奶牛瘤胃中主要的细菌有22种。马冬伍等[31]研究发现，酿酒酵母培养物可以给瘤胃微生物提供营养，增加瘤胃微生物的数量，提高新陈代谢效率，从而改善粪便性状，增强瘤胃健康，提高动物对营养物质利用率。Alugongo 等[32]研究发现，给犊牛饲喂酿酒酵母培养物能够显著降低腹泻和发热等疾病的发生，提高其生长性能。

从上述研究研究结果可以看出，奶牛日粮中添加酿酒酵母培养物，一定程度上可以提高其产奶量和乳品质，同时也能改善其瘤胃发酵，提高免疫功能，降低疾病的发生，进而提高其生产性能。在禁抗背景下，在奶牛日粮添加适宜的酿酒酵母培养物，是值得推广使用的，这也对奶品质安全产生积极的影响。

2.2 在肉牛生产中的应用

2.2.1 对肉牛采食量和生长性能的影响

研究表明，肉牛日粮中添加150 g/d 酵母培养物可以显著提高背膘厚度和大理石纹等级，添加100、200 g/d 酵母培养物有提高背膘厚度和大理石纹等级的趋势[33]。Wagner 等[34]对18 个饲喂试验的综合分析表明，饲粮中添加酿酒酵母培养物可以显著提高肉牛的干物质采食量和平均日增重。同时，高慧兰等[35]的研究也证明了在饲料中添加酿酒酵母培养物可以提高肉牛的生产性能以及经济效益。陈作栋等[36]探究饲料中添加酵母培养物对锦江黄牛的影响，结果表明，饲粮中添加30 g/（d·头）酿酒酵母培养物可促进生长期锦江黄牛养分的消化，增加抗氧化能力和免疫性能，进而提高其生产性能。

2.2.2 对肉牛抗病性的影响

有研究发现，给犊牛饲喂酿酒酵母培养物能够显著减少腹泻和发热等疾病的发生，提高生长性能；也有试验证明，饲料中添加酵母培养物可以提高牛的免疫性能[36]；Wang 等[37]研究发现，一定水平酿酒酵母培养物的补充可能会促进正丁酸和减少丙酸的生产，在一定程度上能够降低中毒的发生。

结合国内外学者在肉牛生产中使用酿酒酵母培养物的结果，在肉牛日粮中添加酿酒酵母培养物不仅可以提高肉牛采食量和生长性能、改善瘤胃健康、减少瘤胃酸中毒等，而且对肉品质的提升也具有积极作用。当前条件下，随着人们生活水平提高，对肉品质的要求也越来越高。因此，推广使用酿酒酵母培养物对肉牛生产具有重要意义。

2.3 对肉羊的影响

2.3.1 对肉羊采食量和增重的影响

任斐儿等[38]用酿酒酵母培养物对哈萨克羊育肥羊的生产性能、屠宰性能以及脏器指数进行了试验，结果显示，对其生产性能、屠宰性能以及脏器指数有一定的积极作用，并且在饲料中添加20 g/（d·只）效果最好。研究表明，在山羊日粮中添加酿酒酵母培养物可以提高山羊的平均日增重，提高其生产性能[39]。赵国宏等[40]研究发现，在育肥湖羊养殖生产中使用适量酿酒酵母培养物可以有效改善湖羊育肥后期生长性能。因此，饲粮中添加酿酒酵母培养物能够显著提高羔羊生长速度,加强羔羊对饲料的消化吸收,促进羔羊的生长发育。

2.3.2 对肉羊免疫的影响

研究表明，添加酿酒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[41]。Mahmoud 等[42]在5 月龄公羔羊的日粮中添加酿酒酵母培养物和酵母菌的发现酿酒酵母培养物可显著提高血清球蛋白、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）和免疫球蛋白M（IgM）含量，且酿酒酵母培养物提高羔羊机体免疫力和抗氧化的效果显著高于酵母菌；同时，在饲料中添加酵母培养物对羔羊瘤胃发育有促进作用[43]。其原因是酵母培养物可以稳定瘤胃的pH,改变瘤胃的发酵类型,从而改善因饲喂高精料日粮而导致羔羊的瘤胃pH 降低等不利于瘤胃发育的状况[43]；另一个原因是酵母培养物能提高瘤胃乙酸、丙酸和丁酸的浓度[18，41]，而挥发性脂肪酸（VFA）能够促进瘤胃上皮细胞增生,刺激反刍动物瘤胃发育[44]。也有试验证明，在饲料中添加酿酒酵母培养物可以改善肠道菌群[45]，促进营养物质的消化和吸收，进而提高免疫力。而酿酒酵母培养物的类型对生长山羊干物质摄入量没有影响，但显著提高了饲料转化率和平均日增重[46]。酿酒酵母培养物同样对肉羊采食量、增重和免疫功能产生了积极的影响。

酿酒酵母培养物对反刍动物的健康、生产性能的提高等均具有良好的作用。在反刍动物生产中合理使用酿酒酵母培养物，对提高养殖经济效益、社会效益和生态效益都会带来有益影响。

3 展望

综上所述，酿酒酵母培养物对稳定反刍动物瘤胃内环境、改善肠道菌群结构、提高肠道屏障和免疫功能具有重要作用，是未来产业开发与应用的重要产业。同时，酿酒酵母培养物对反刍动物具有抗病性，但对于长期饲喂酿酒酵母培养物能否达到抗病效果还需深入研究。目前现有的酿酒酵母培养物产品质量参差不齐，在反刍动物生产中的应用效果高低不一，严重限制其作为新型饲料添加剂的应用及推广。因此，今后应在酿酒酵母培养物的应用品种以及配套饲喂方式等开展深入研究，开发性能稳定、作用效果优越的酿酒酵母培养物产品，为实现反刍动物健康养殖和畜产品品质的可持续发展提供科学理论依据。