■馬滿鵬 王 炳 刁其玉 屠 焰

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所奶牛營養(yǎng)學(xué)北京市重點實驗室，北京100081）

新生犢牛瘤胃、網(wǎng)胃及瓣胃的功能發(fā)育不健全，攝入的液體飼料經(jīng)食管溝進入皺胃和小腸消化吸收。犢牛機體免疫器官和功能不健全，對外界不良的環(huán)境抵抗能力較弱，易造成腹瀉、呼吸道疾病，影響犢牛的健康生長，因此在犢牛階段補飼一定量的益生菌增強免疫力，刺激胃腸道的發(fā)育從而促進生長發(fā)育。益生菌作為新型的飼料添加劑運用于動物營養(yǎng)和飼料中，能夠提高飼料轉(zhuǎn)化率、保證動物健康生長，從而增加畜牧養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益。益生菌是通過有益微生物制成包含菌體及其代謝產(chǎn)物或活菌的制劑，能夠改善動物胃腸道微生物動態(tài)平衡、有益于動物健康和生產(chǎn)性能發(fā)揮的一類微生物添加劑。因此，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所反芻動物生理與營養(yǎng)實驗室通過添加枯草芽孢桿菌（2×1010CFU/d）、地衣芽孢桿菌（2×1010CFU/d）、植物乳酸菌（1.7×1010CFU/d）和熱帶假絲酵母（5×109CFU/d）等益生菌，研究犢牛斷奶前后的生長性能、血清生化、免疫力、營養(yǎng)物質(zhì)利用、胃腸道發(fā)育和微生物的變化，評價幾種益生菌制劑的利用價值。

1 益生菌的來源與作用機理

益生菌作為一種重要的綠色飼料添加劑，對改善宿主腸道內(nèi)環(huán)境，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡和誘導(dǎo)宿主腸道免疫反應(yīng)有著十分重要的作用，已廣泛用于畜禽飼料中以提高生產(chǎn)性能。益生菌與胃腸道常駐菌群通過共生、棲生、競爭和吞噬等相互作用，表現(xiàn)出一系列的功能。益生菌通過競爭作用直接或依靠代謝產(chǎn)物作用于腸道微生物，改變腸道菌群之間的關(guān)系，維持微生態(tài)的穩(wěn)定；益生菌在瘤胃中激活纖維分解菌，增加揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的濃度，同時能夠刺激微生物修復(fù)胃腸道黏膜保證其功能的完整性，提高反芻動物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率；通過刺激腸道黏液層、分泌免疫因子增強機體的免疫能力，提高抵抗力。益生菌能夠刺激反芻動物瘤胃中蛋白分解菌產(chǎn)生更多的氨基轉(zhuǎn)化酶、硫化物分解酶，降低腸道中胺和吲哚等有害物質(zhì)，以及寄生在糞便中的益生菌活菌繼續(xù)發(fā)酵，減少糞便對環(huán)境的污染。

2 益生菌對犢牛斷奶前后生長性能的影響

生長是動物機體統(tǒng)一協(xié)調(diào)的發(fā)展過程，隨著日齡的增長，犢牛機體的組織器官不斷發(fā)育，生長指標有規(guī)律的增長。在瘤胃微生物菌落建立初期，給犢牛補飼益生菌，有利于優(yōu)勢菌在瘤胃中的定植，從而促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化與利用，為犢牛早期的骨骼生長發(fā)育和后期的快速增長提供基礎(chǔ)，當(dāng)瘤胃微生物趨于穩(wěn)定時，外源補充益生菌的作用逐漸減弱。

2.1 熱帶假絲酵母菌制劑

犢牛斷奶前后在代乳品、顆粒料中添加熱帶假絲酵母制劑（活菌含量5×109CFU/d），對犢牛的開食料采食量、總干物質(zhì)采食量均無顯著影響，生長性能在各個飼養(yǎng)階段無顯著差異，但數(shù)值上顯示，添加熱帶假絲酵母制劑使犢牛的體重提高5.64%，56～80日齡犢牛的干物質(zhì)采食量提高8.96%，顯著提高飼料轉(zhuǎn)化比，可能是熱帶假絲酵母制劑產(chǎn)生的有機酸和維生素等代謝產(chǎn)物促進了胃腸道各種消化酶的分泌與合成，促進機體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和利用。熱帶假絲酵母制劑與桑葉黃酮復(fù)合制劑能夠顯著提高42～80日齡犢牛體長指數(shù)和體重（提高3.13%和8.38%），同時復(fù)合制劑能促進犢牛對干物質(zhì)的采食量并提高體況。

2.2 植物乳桿菌與枯草芽孢桿菌

植物乳桿菌與枯草芽孢桿菌是動物體內(nèi)的正常菌群，通過添加植物乳桿菌[1.7×1010CFU(頭·d)]與枯草芽孢桿菌[2.0×108CFU/(頭·d)]的復(fù)合菌，發(fā)現(xiàn)犢牛日增重提高了9.31%、7.33%，飼料轉(zhuǎn)化率降低11.47%和10.39%。隨著犢牛日齡的不斷增加，添加植物乳桿菌的犢牛日增重優(yōu)勢逐漸減弱，由0～2周的31.25%下降到10～12周的1.36%?？梢娨嫔淖饔眯Ч跔倥５脑缙谏钪懈用黠@。

2.3 地衣芽孢桿菌及其復(fù)合菌

添加地衣芽孢桿菌（2×1010CFU/d）、地衣芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌復(fù)合菌（1∶1）和地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和植物乳酸桿菌復(fù)合菌（1∶1∶1），在0～6周齡時，犢牛體軀指數(shù)無顯著性差異。到8周齡時單獨添加地衣芽孢桿菌和添加地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌與植物乳酸桿菌復(fù)合菌能顯著提高犢牛體軀指數(shù)，地衣芽孢桿菌及其復(fù)合菌對犢牛體長指數(shù)與體軀指數(shù)變化規(guī)律基本相似，添加三種菌制劑在試驗各個時間點差異均不顯著。在整個試驗期，單獨添加地衣芽孢桿菌顯著提高了平均日增重（ADG），而地衣芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌復(fù)合菌的效果不明顯，可能是因為二者均為芽孢桿菌，在孢子裂殖過程中均耗氧，存在奪氧競爭，從而影響正常菌群的附植。地衣芽孢桿菌及其與其他菌的復(fù)合菌在不同程度上有提高犢牛平均日增重和提高體軀指數(shù)的作用。單獨添加地衣芽孢桿菌對生長性能具有較好的作用，而復(fù)合菌的飼喂效果、復(fù)合作用不穩(wěn)定。

3 益生菌對犢牛血清生化、免疫力的影響

3.1 對犢牛腹瀉和糞便評分的影響

通過添加益生菌，每天觀察犢牛的健康狀況，并根據(jù)文獻方法計算腹瀉率和糞便指數(shù)。隨著犢牛日齡的增加，犢牛的消化器官和免疫機能逐漸發(fā)育成熟，腹瀉率和糞便指數(shù)顯著降低。日糧中添加熱帶假絲酵母制劑（CT）和CT與桑葉黃酮（MLF）復(fù)合制劑對42～56 d斷奶犢牛的糞便指數(shù)無顯著影響，但能有效降低犢牛的腹瀉率，減緩斷奶應(yīng)激對犢牛的影響。這可能是酵母及其培養(yǎng)物通過自身代謝產(chǎn)物提高了犢牛胃腸道中微生物的數(shù)量和活力，改善胃腸道環(huán)境，而黃酮類化合物對大腸桿菌、金色葡萄球菌具有抑制作用，從而降低了犢牛的腹瀉情況。同時飼喂CT進行大腸桿菌攻毒試驗，發(fā)現(xiàn)糞便pH值無顯著差異，但在72 h后有降低的趨勢，而CT與MLF協(xié)同降低糞便評分，說明日糧添加CT有助于提高后腸道乳酸菌的數(shù)量，降低pH值抑制了致病性大腸桿菌的生長與繁殖，維持犢牛穩(wěn)定的腸道菌群。添加益生菌加快了犢牛胃腸道菌群的建立，促進了消化器官的發(fā)育，提高飼料消化率，減輕營養(yǎng)性腹瀉。添加乳酸菌、芽孢桿菌等益生菌，可以維持腸道微生態(tài)區(qū)系的穩(wěn)定，從而減少腹瀉的發(fā)生，因此添加一定劑量的益生菌，能夠改善犢牛腹瀉情況。

3.2 對犢牛血清生化和免疫指標的影響

由于犢牛胃腸道發(fā)育尚不完全，消化機能和代謝功能不完善，因此犢牛對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率較低。隨著犢牛日齡的增加，瘤胃微生物不斷完善、發(fā)酵和代謝功能逐步完善，作為能量來源的前體物質(zhì)由葡萄糖逐漸轉(zhuǎn)變成揮發(fā)性脂肪酸，β-羥丁酸（BHBA）的濃度逐漸增加，促進犢牛瘤胃上皮細胞的發(fā)育。而飼糧中添加熱帶假絲酵母(CT)對犢牛血清BHBA指標以及激素因子無顯著影響，添加CT與桑葉黃酮(MLF)復(fù)合菌可顯著提高80日齡犢牛的BHBA濃度，表明CT與MLF復(fù)合菌可以促進瘤胃發(fā)育和完善代謝功能。動物在應(yīng)激源刺激下血液中皮質(zhì)醇含量會發(fā)生聚變，皮質(zhì)醇能夠客觀直接地反映應(yīng)激程度，并對機體的糖代謝具有重要作用。飼喂植物乳桿菌能夠明顯減少犢牛的斷奶應(yīng)激，犢牛斷奶期間添加植物乳桿菌和枯草芽孢復(fù)合菌顯著提高其血漿中皮質(zhì)醇含量，而對犢牛斷奶前和斷奶后皮質(zhì)醇和腎上腺素水平無顯著影響。飼喂地衣芽孢桿菌及其復(fù)合菌對尿素氮無顯著差異，但數(shù)值上稍低，可能添加地衣芽孢桿菌及其復(fù)合劑提高犢牛蛋白質(zhì)的沉積。

動物機體受到外界或其他的有害刺激時，機體內(nèi)將產(chǎn)生大量的活性分子如活性氧自由基或活性氮自由基，造成組織細胞的氧化程度超出了抗氧化系統(tǒng)的清除能力，破壞免疫系統(tǒng)的免疫力，從而引起細胞核組織的損傷。其中機體的抗氧化系統(tǒng)維持體內(nèi)自由基的生成和清除的動態(tài)平衡，其中以超氧化物歧化酶（SOD）的抗氧化能力最強。飼喂熱帶假絲酵母制劑的犢牛，大腸桿菌攻毒7 d后血清中的SOD、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）濃度提高，IgA、IgM濃度增長，有助于機體的抗氧化免疫功能。飼喂地衣芽孢桿菌及其復(fù)合菌則使得犢牛血清總蛋白水平增加，白蛋白與球蛋白比降低。

4 益生菌對營養(yǎng)物質(zhì)消化利用的影響

益生菌通過在動物體內(nèi)一系列的生理作用，合成或分泌代謝產(chǎn)物來抑制有害微生物的生長，調(diào)節(jié)微生物的平衡，增強機體的免疫力，從而使各種營養(yǎng)物質(zhì)的利用率提高。酵母菌是真菌類，是反芻動物瘤胃中的有益菌，在犢牛發(fā)育的早期，添加酵母菌對瘤胃微生物區(qū)系的建立尤為重要，添加CT提高了犢牛斷奶后的氮（N）利用率。其作用機理可能是由于斷奶后，CT伴隨開食料直接進入瘤胃，通過刺激瘤胃多種蛋白分解菌，將日糧中粗蛋白質(zhì)更多地降解合成為微生物蛋白。犢牛斷奶前添加CT顯著提高中性洗滌纖維（NDF）的表觀消化率，犢牛斷奶后開食料中添加CT提高了總能代謝率和消化能代謝率，減少糞能的排出量，說明CT可能通過刺激瘤胃微生物促進消化酶的分泌或提高淀粉酶的活性來提高對碳水化合物的消化，降低糞能的排出。添加CT與MLF復(fù)合菌還可以顯著提高對中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）的表觀消化率，表明CT能夠促進纖維降解細菌的固定與附植，促進對纖維的消化利用。益生菌可以穩(wěn)定動物腸道內(nèi)正常菌群，促進有益菌的增殖，降低有害菌的數(shù)量，提高犢牛對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，尤其對氮的生物學(xué)價值。

5 益生菌對瘤胃微生物發(fā)酵和胃腸道發(fā)育的影響

犢牛瘤胃pH值、氨態(tài)氮（NH3-N）、VFA是犢牛瘤胃發(fā)酵的重要指標，能夠反應(yīng)瘤胃的功能和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。益生菌在瘤胃中主要通過代謝產(chǎn)物來提高微生物數(shù)量和活力，使瘤胃內(nèi)乳酸濃度降低，從而改善瘤胃發(fā)酵和營養(yǎng)物質(zhì)的利用，提高動物生產(chǎn)性能。瘤胃pH值對瘤胃微生物尤其纖維分解菌具有重要的影響，添加CT提高了犢牛斷奶后的瘤胃液pH值，增強纖維分解菌的活性，對犢牛瘤胃微生物的建立有重要的作用。NH3-N是瘤胃微生物重要的氮源，對含氮物質(zhì)的降解和吸收速率有重要的影響，可合成微生物蛋白（MCP）并為反芻動物提供50%～80%的可吸收蛋白，而酵母培養(yǎng)物對瘤胃發(fā)酵的類型并無影響，但能促進微生物蛋白的合成。VFA為反芻動物瘤胃發(fā)酵的主要產(chǎn)物，為反芻動物提供了70%～80%的代謝能。添加CT提高了斷奶后犢牛瘤胃MCP的合成，CT可以促進瘤胃微生物對日糧中能量和蛋白質(zhì)的利用，改善瘤胃發(fā)酵，其中56日齡斷奶時相比VFA濃度顯著提高了11.28%。通過添加CT降低丙酸濃度增加了乙酸/丙酸比，改善瘤胃發(fā)酵的模式，CT在瘤胃內(nèi)與微生物相互作用刺激瘤胃微生物快速繁殖，利用大量丙酸有助于MCP的合成。

添加地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和植物乳酸桿菌的復(fù)合菌與地衣芽孢桿菌顯著提高了瘤胃pH值，犢牛6周齡斷奶時提高了VFA濃度，表明瘤胃的發(fā)酵能力增強，添加益生菌增強了瘤胃對VFA的吸收能力。犢牛在4周齡補飼羊草，添加地衣芽孢桿菌在6周齡時顯著提高乙酸濃度，而丙酸、丁酸和戊酸顯著降低，可能犢牛采食粗飼料，提高乙丙酸比例，提高了VFA的濃度增強了瘤胃發(fā)酵的能力，瘤胃pH值升高有利于生成乙酸。添加地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌復(fù)合菌的期間，顯著降低了丁酸的濃度，丁酸對幼齡反芻動物的瘤胃發(fā)育至關(guān)重要，可以促進瘤胃上皮細胞的增殖和分化以及腸道蠕動。

瘤胃微生物依靠自身分泌的多種消化酶對瘤胃中的營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵，為自身和宿主提供營養(yǎng)和能量。添加CT提高了犢牛瘤胃中木聚糖酶39.69%的活性，添加地衣芽孢桿菌及其復(fù)合菌的犢牛在2周齡檢測到白色瘤胃球菌，而對照組直到6周齡才檢測到白色瘤胃球菌。添加地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和植物乳酸菌復(fù)合菌在8周齡時顯著提高了犢牛瘤胃中的黃色瘤胃球菌和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌的數(shù)量，地衣芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌復(fù)合菌顯著提高了產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌的數(shù)量，促進了纖維分解菌在瘤胃中的定植和提高了瘤胃中纖維分解菌的數(shù)量，隨著年齡增長，瘤胃細菌開始增多，瘤胃細菌區(qū)系逐漸形成穩(wěn)態(tài)。

犢牛胃腸道的發(fā)育影響后備期間對營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用和生長發(fā)育，瘤胃作為反芻動物發(fā)酵和吸收的場所，瘤胃乳頭吸收發(fā)酵產(chǎn)生的VFA，同時VFA的濃度刺激瘤胃乳頭的發(fā)育。單獨添加CT顯著提高皺胃鮮重占體重比例和皺胃鮮重占復(fù)胃重比例，顯著提高瘤胃乳頭長度，可能CT改變瘤胃的發(fā)酵模式提高丁酸的濃度，刺激瘤胃乳頭的發(fā)育，促進細胞的增殖，增加了瘤胃乳頭長度。CT與MLF復(fù)合菌顯著提高了瘤胃和瓣胃的鮮重，而單獨添加CT與復(fù)合制劑均能顯著提高全胃的重量。添加CT顯著提高了瘤胃和皺胃占體重的比例，促進了犢牛瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃的發(fā)育，可能是CT調(diào)節(jié)瘤胃微生物區(qū)系，刺激瘤胃微生物大量的生長和繁殖。CT顯著提高十二指腸絨毛高度和絨毛/隱窩值，降低了隱窩深度，提高小腸的分泌和吸收功能。同時CT也表現(xiàn)出了提高空腸中段絨毛高度與回腸肌層厚度的趨勢，肌層厚度增加有助于提高犢?？咕涂寡装Y的能力，從而減少胃腸道疾病的發(fā)生。

6 小結(jié)

添加熱帶假絲酵母有助于提高犢牛機體抗氧化能力，促進十二指腸的發(fā)育，降低犢牛腹瀉率。植物乳桿菌及植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌的復(fù)合菌可以提高犢牛的日增重，改善其飼料轉(zhuǎn)化率；提高犢牛在斷奶期間的抗應(yīng)激能力。地衣芽孢桿菌單菌及其與枯草芽孢桿菌和植物乳酸桿菌復(fù)合菌的作用效果優(yōu)于地衣芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌復(fù)合菌的作用效果，提高了0～8周齡犢牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的穩(wěn)定性。益生菌通過促進胃腸道的發(fā)育，提高犢牛的營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用、免疫能力和抗應(yīng)激能力。因此，犢牛日糧中添加益生菌可以促進犢牛健康生長，為提高犢牛生產(chǎn)力以及成年牛的生產(chǎn)提供幫助，最終提高犢牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益，促進犢牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。