劉華偉，楊峰，高鵬飛，趙金山

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，青島 266100；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國(guó)家奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系乳制品加工研究室，呼和浩特 010018）

復(fù)合乳酸菌對(duì)奶牛泌乳性能、血液免疫和抗氧化指標(biāo)的影響

劉華偉1，楊峰1，高鵬飛2，趙金山1

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，青島 266100；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國(guó)家奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系乳制品加工研究室，呼和浩特 010018）

為研究乳酸菌對(duì)奶牛泌乳量、乳成分、免疫和抗氧化功能的影響，選擇30頭泌乳中期的健康荷斯坦牛，根據(jù)胎次、體重、泌乳天數(shù)及產(chǎn)奶量等相近的原則分為對(duì)照組、乳酸菌1組和乳酸菌2組，每組10頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧，乳酸菌1組和乳酸菌2組除飼喂基礎(chǔ)日糧外，分別飼喂乳酸菌制劑15g/（頭·d）和30g/（頭·d），整個(gè)試驗(yàn)期為56d。結(jié)果表明，添加乳酸菌能夠顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量（P＜0．05），降低乳中體細(xì)胞數(shù)（P＜0．05），但對(duì)乳蛋白率、乳脂率和乳糖率均無(wú)顯著影響。與對(duì)照組相比，乳酸菌2組奶牛血清中免疫球蛋白G（IgG）和可溶性CD4（sCD4）的含量，以及超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性均顯著升高（P＜0．05），而丙二醛的含量顯著降低（P＜0．05）。綜上所述，每頭牛每天飼喂30g乳酸菌制劑可以提高奶牛的泌乳性能，對(duì)機(jī)體的免疫和抗氧化功能具有一定的促進(jìn)作用。

乳酸菌；奶牛；泌乳性能；免疫功能；抗氧化

日糧中添加抗生素可以促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)和預(yù)防疾病發(fā)生，但是抗生素長(zhǎng)期使用會(huì)帶來(lái)藥物殘留、畜產(chǎn)品品質(zhì)下降以及環(huán)境污染等問(wèn)題。目前微生態(tài)制劑以其無(wú)毒副作用、無(wú)耐藥性、無(wú)殘留等特點(diǎn)逐步成為理想的抗生素代替產(chǎn)品[1]。大量研究發(fā)現(xiàn)，微生態(tài)制劑可通過(guò)改變反芻動(dòng)物的瘤胃發(fā)酵模式，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，進(jìn)而提高飼料利用率，增加產(chǎn)奶量和改善乳成分。此外，微生態(tài)制劑可以通過(guò)刺激腸道黏膜中淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，繼而產(chǎn)生體液免疫和細(xì)胞免疫，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。然而，目前有關(guān)乳酸菌制劑在畜牧業(yè)中的應(yīng)用研究主要集中在雞、豬等單胃動(dòng)物上，在奶牛等反芻動(dòng)物上的研究相對(duì)較少，且研究多集中于應(yīng)用效果，對(duì)其具體的作用機(jī)理尚不完全清楚，還需進(jìn)一步的研究[2,3]。因此，本研究選取了內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研究開發(fā)的干酪乳桿菌（L.casei HM-09）和植物乳桿菌（L.plantarum HM-10）作為復(fù)合菌株，研究乳酸菌制劑對(duì)奶牛泌乳量、乳成分、免疫和抗氧化功能的影響。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)動(dòng)物和分組

試驗(yàn)在青島奧特良種奶牛廠進(jìn)行。選擇泌乳中期的健康荷斯坦牛30頭，根據(jù)胎次、體重、泌乳天數(shù)及產(chǎn)奶量等相近的原則分為對(duì)照組、乳酸菌1組和乳酸菌2組，每組10頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧（全混合日糧，TMR）、乳酸菌1組和乳酸菌2組在此基礎(chǔ)上，每頭奶牛每天分別飼喂15g、30g的乳酸菌制劑。將乳酸菌制劑與精料混合后，再與粗飼料混合制作TMR飼喂奶牛。試驗(yàn)期共56d。

1．2 試驗(yàn)用乳酸菌

復(fù)合乳酸菌制劑由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，有效成分為干酪乳桿菌（L.casei HM-09）和植物乳桿菌（L.plantarum HM-10）。有效活菌數(shù)≥1.5×109CFU/g。

1．3 奶樣的采集和指標(biāo)測(cè)定

于正試期的第0、2、4、6、8周用流量計(jì)測(cè)定產(chǎn)奶量，上下午奶樣按1∶1原則混合，共取樣100mL用于乳成分分析。奶樣常規(guī)指標(biāo)包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和體細(xì)胞數(shù)。利用美國(guó)Bentley 2000型紅外線牛奶成分分析儀測(cè)定奶樣常規(guī)指標(biāo)，利用丹麥福斯SC5000體細(xì)胞儀測(cè)定牛奶中體細(xì)胞數(shù)。

1．4 免疫及抗氧化指標(biāo)測(cè)定

于試驗(yàn)期第56天尾靜脈采血，3 500r/min離心10min，分離血清，-20℃保存待測(cè)。采用ELASA試劑盒測(cè)定血清中IgG、IgM、IgA、可溶性CD4（sCD4）和可溶性CD8（sCD8）含量；利用島津紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)UV-2700測(cè)定血清中過(guò)氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSHPx）活性和丙二醛（MDA）含量。試驗(yàn)試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1．5 數(shù)據(jù)處理

采用SAS軟件（8.1版）ANOVA程序進(jìn)行單因子方差分析，三組平均值采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2．1 乳酸菌對(duì)奶牛產(chǎn)奶量、乳成分和乳體細(xì)胞數(shù)的影響

由表1可知，乳酸菌2組奶牛的日均產(chǎn)奶量較對(duì)照組增加了2.82kg，差異顯著（P＜0.05）。與對(duì)照組相比，添加不同水平乳酸菌可以顯著降低乳中體細(xì)胞數(shù)（P＜0.05）。日糧中添加不同水平乳酸菌對(duì)乳蛋白率、乳脂率和乳糖率均無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表1 乳酸菌對(duì)奶牛產(chǎn)奶量、乳成分和乳體細(xì)胞數(shù)的影響

2．2 乳酸菌對(duì)奶牛血清免疫指標(biāo)的影響

由表2可以看出，與對(duì)照組、乳酸菌1組相比，乳酸菌2組奶牛血清中IgG含量均有顯著提高（P＜0.05），分別高出35.5%和31.9%。乳酸菌2組奶牛血清中sCD4含量較對(duì)照組有顯著提高（P＜0.05）。添加乳酸菌對(duì)血清中IgA、IgM和sCD8含量均無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表2 乳酸菌對(duì)奶牛血清免疫指標(biāo)的影響

2．3 乳酸菌對(duì)奶牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表3可以看出，乳酸菌2組奶牛血清中SOD的水平顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），丙二醛的含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。與對(duì)照組相比，添加不同水平乳酸菌可以顯著增加血清中GSH-Px的水平（P＜0.05）。

表3 乳酸菌對(duì)奶牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

3 討論

許多研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌可以通過(guò)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、消化酶和促生長(zhǎng)因子等）來(lái)改善消化道微生態(tài)環(huán)境，從而起到提高奶牛產(chǎn)奶量和飼料轉(zhuǎn)化率的作用[4,5]。本研究結(jié)果也驗(yàn)證了乳酸菌對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的促進(jìn)作用，但對(duì)乳蛋白率、乳脂率和乳糖率無(wú)顯著影響。之前的許多研究結(jié)果與本試驗(yàn)一致，張克梅等[6]利用乳酸桿菌復(fù)合微生態(tài)制劑飼喂奶牛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比日產(chǎn)奶量提高了1.76kg，但對(duì)乳成分無(wú)顯著影響。Ware等[7]通過(guò)在日糧中添加嗜酸乳桿菌提高了奶牛日產(chǎn)奶量1.8kg，對(duì)奶牛乳脂率和乳蛋白率無(wú)顯著影響。Jeong等[8]給泌乳奶牛飼喂乳酸桿菌和鏈球菌后，日產(chǎn)奶量提高了0.8kg，而乳成分無(wú)顯著變化。

輔助性T細(xì)胞（Th，CD4+）和抑制性T細(xì)胞（Ts，CD8+）的協(xié)調(diào)與制約所產(chǎn)生的適度免疫應(yīng)答是動(dòng)物機(jī)體細(xì)胞免疫的重要組成部分[9]。本試驗(yàn)中乳酸菌可以提高IgG和sCD4的含量，表明乳酸菌對(duì)奶牛機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫均有一定的促進(jìn)作用。之前的研究也發(fā)現(xiàn)乳酸菌作為一種免疫激活劑，能夠通過(guò)細(xì)菌本身及其代謝產(chǎn)物刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)，激活巨噬細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞，增加IL-1、IL-2、IL-6、IL-5、TNF-α等細(xì)胞因子的產(chǎn)生量，提高抗體水平，從而提高動(dòng)物機(jī)體免疫能力[10]。此外，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)乳酸菌可以顯著降低奶牛乳體細(xì)胞數(shù)，說(shuō)明乳酸菌對(duì)降低奶牛乳房炎發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。包維臣等[11]研究發(fā)現(xiàn)，給患有隱性乳房炎的奶牛飼喂乳桿菌HM-09和植物乳桿菌HM-10復(fù)合益生菌劑5d后，乳體細(xì)胞數(shù)從試驗(yàn)前的250萬(wàn)個(gè)/mL下降到58.5萬(wàn)個(gè)/mL。飼喂10d后，乳體細(xì)胞數(shù)降到26.1萬(wàn)個(gè)/mL，達(dá)到正常值。

在正常情況下，動(dòng)物機(jī)體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除是處于動(dòng)態(tài)平衡的。當(dāng)機(jī)體內(nèi)自由基產(chǎn)生過(guò)多或抗氧化系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂時(shí)，自由基會(huì)攻擊生物大分子，使機(jī)體產(chǎn)生氧化應(yīng)激，引起組織損傷、疾病甚至死亡[12]。臧長(zhǎng)江等[13]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂含有乳酸菌的復(fù)合微生物能顯著提高奶牛血清中超氧化物歧化酶的活性，降低丙二醛含量。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。許多體內(nèi)外試驗(yàn)已經(jīng)證明乳酸菌的抗氧化模式主要包括清除自由基、螯合金屬離子和提高抗氧化酶活性，但乳酸菌起抗氧化作用的物質(zhì)成分和分子機(jī)制還有待研究。

乳酸菌作為一種飼料添加劑，目前的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但其作用效果還不夠穩(wěn)定。因此，在今后的應(yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)不同菌株的生物學(xué)特性，將乳酸菌和其他菌株合理搭配使用，從而獲得更好的效果。

[1]郭旭東,宋凱,黃時(shí)杰． 微生態(tài)制劑在畜牧業(yè)上的應(yīng)用[J]． 飼料與畜牧, 2011,6：46-49．

[2]黃俊, 韓銘海, 陳小娥, 等． 新型微生物飼料添加劑的開發(fā)及應(yīng)用效果研究[J]． 飼料工業(yè), 2003,24(12)：40-43．

[3]Hoang H G,Tran Q V,Brian O,et al．Growth performance,digestibility, gut environment and health status in weaned piglets fed a diet supplemented with potentially probiotic complex esoflactic acidbacteria[J]． Livestockscience,2010,129：95-103．

[4]劉靜, 張日?。?乳酸菌在畜牧生產(chǎn)中的開發(fā)與應(yīng)用[J]． 中國(guó)動(dòng)物保健, 2005,4：35-36．

[5]國(guó)春艷, 杜紅芳, 刁其玉． 乳酸菌的生理功能及在畜牧業(yè)中的應(yīng)用[J]． 飼料工業(yè), 2006,27：55-57．

[6]張克梅, 李豫江．應(yīng)用活菌制劑增奶的效果觀察[J]．黑龍江畜牧獸醫(yī), 2002,8：16-17．

[7]Ware DR, Read PL, ManfrediET． Lactation Performance of Two Large Dairy Herds Fed Lactobacillus Acid ofHilus Strain BT 1386[J]． J Dairy Sci, 1988, 71(1)：219．

[8]Jeong HY, Kim JS, Ahn, BS, et al． Effect of Direct-Fed Microbial (DFM ) on Milk Yield, Rumen Fermentation and Microbial Growth in Lactating Dairy Cows[J]． Korean J Dairy Sci,1998,20：247-252．

[9]Schenten D, Marcon L, Karlsson GB, et al． Effects of soluble CD4 on simian immunodeficiency virus infection of CD4-positive and CD4-negative cells[J]． Journal of Virology, 1999, 73(7)：5373-5380．

[10]王海珍, 王加啟, 黃慶生． 乳酸菌類微生物制劑的作用機(jī)理及其應(yīng)用[J]．養(yǎng)殖與飼料, 2005,3：9-11．

[11]包維臣, 高朋飛, 姚國(guó)強(qiáng), 等． 益生乳酸菌在奶牛隱性乳房炎治療中的應(yīng)用[A]． 第九屆乳酸菌與健康國(guó)際研討會(huì), 2014, 87．

[12]Jin LH, Bahn JH, Eum WS, et al． Transduction of human catalase mediated by an HIV-1 TAT protein basic domain and argininerich peptides into mammalian cells[J]． Free Radical Biol Med,2001, 31(11)：1509-1519．

[13]臧長(zhǎng)江, 王加啟, 卜登攀, 等．復(fù)合微生物對(duì)奶牛生產(chǎn)性能及血液生化指標(biāo)的影響[J]． 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2009, 30(2)：45-50．Laboratory of Dairy Biotechnology and Engineering Ministry of Education, Dairy Processing Laboratory of National Dairy Production Technology and Research Center, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018)

Abstract:Thirty lactating Holstein cows were used to evaluate the effect of Lactic acid bacterium on milk production, blood immunity and antioxidative activity. These cows were randomly divided into three groups: control group (basal diet); lactic acid bacterium group1 (basal diet + 15g/d/head lactic acid bacterium); lactic acid bacterium group2 (basal diet + 30g/d/head lactic acid bacterium). The experiment lasted for 56 days. The results indicated that,adding lactic acid bacterium increased the daily milk production(P＜0.05), and reduced the milk somatic cell counts(P＜0.05). Compared with the control group, cows in lactic acid bacterium group2 had higher (P＜0.05)IgG and sCD4 contents, higher SOD and GSH-Px activities, and lower (P＜0.05) MDA content in the serum. In conclusion, adding lactic acid bacterium could improve the lactation performance and enhance the immune function and antioxidant enzyme activities of dairy cows.

Key words:Lactic acid bacterium; Dairy cows; Milk production; Immune function; Antioxidant capability

Effects of Lactic Acid Bacterium on Milk Production, Blood Immunity and Antioxidative Activity of Dairy Cows

LIU Hua-wei1, YANG Feng1, GAO Peng-fei2, ZHAO Jin-shan1
(1.Department of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266110; 2.Key

S823.4

A

1004-4264（2017）09-0014-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.09.004

2017-01-13

青島市科技計(jì)劃項(xiàng)目（15-9-2-108-nsh）。

劉華偉（1982-），男，山東青島人，博士，副教授。

趙金山，教授。