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摘要：近年来，对反刍动物瘤胃微生物系统的调控成为已成为研究热点，活性干酵母作为瘤胃发酵的天然调控剂，不仅可改善瘤胃内环境，提高生产性能，而且没有类似抗生素的药物残留问题，已被较多的应用于反刍动物生产中，本文就简述其作用原理和使用效果的研究进展。
关键词：活性干酵母；瘤胃；微生物；调控
多年以来，众多研究者一直致力于反刍动物瘤胃内微生物系统的研究，旨在通过调控瘤胃内微生物系统来提高反刍家畜生产效率。目前用于调控瘤胃微生物区系的方法有很多，如离子载体和抗生素等。但对于其使用带来的系列问题及出于安全饲料的要求，促使研究者致力于开发新型的非抗生素的安全饲料添加剂。
活性干酵母是一种活的天然产生的酵母原料，作为瘤胃发酵的调控剂，不仅可以改善瘤胃内环境，而且没有类似抗生素的药物残留问题，已被广泛地应用于反刍动物生产中。美国饲料监督部门(AFCO)对活性干酵母的定义是：经某种方式干燥并保留了其大部分的发酵能力，不含任何谷物或其他填充物的酵母产品，每克活性干酵母产品必须含有不少于150亿个活酵母细胞。高活性干酵母可以通过调控反刍动物的瘤胃内环境，尤其是通过对瘤胃内细菌的调控来发挥作用，可提高饲料采食量，增加泌乳量，减轻环境应激对畜体造成的危害。本文就活性干酵母在反刍动物中的作用原理、效果做一个简述。
1. 作用机理
大量研究已经证实，反刍动物的瘤胃本身并不能够直接对饲料进行消化吸收，真正参与分解消化食物活动的是瘤胃内的微生物菌群。瘤胃中的微生物主要有细菌、原虫、真菌三大类，碳水化合物、含氮物质降解主要由细菌、原虫完成；纤维性碳水化合物则主要由厌氧真菌完成。一般来讲，每毫升胃液中约有细菌400亿～500亿之多，原生虫的数量也在几千万以上。健康生长旺盛的瘤胃微生物群可为反刍动物提供蛋白质需要的50%～80%和能量需要的80%，因此促进反刍动物瘤胃中的有益微生物菌群的稳定与健康尤其重要。目前，活性干酵母刺激瘤胃微生物生长及其活性的机制，取得一定程度认可的有控氧理论、营养理论及小肽营养扳机理论等三个种。
控氧理论认为酵母菌虽为兼性菌，但主要是作为耗氧菌发挥作用，其在瘤胃中消耗氧气，使瘤胃内的厌氧菌免受O2的破坏，维持有益菌的正常繁殖和功能。厌氧真菌占瘤胃微生物菌群8％，对瘤胃中纤维物理性降解有重要作用(Orpin和Joblin．1989)。Newbold等(1996)报道，筛选出的两种酵母菌在人工瘤胃中能刺激总厌氧菌数和纤维分解菌增加，且在加倍添加时，瘤胃液中的氧气消失速度提高50％左右，但酵母菌经过溴化乙锭诱变后，则不能对人工瘤胃中总厌氧菌及纤维分解菌生长起到刺激作用。
营养理论认为活性干酵母中含有丰富氨基酸、B族维生素、有机酸、糖类、钙、磷等营养成分，恰好为某些瘤胃微生物如乳酸利用菌、纤维分解菌等的生长、代谢提供了营养物质，从而加大了发酵的强度（Henderson，1980；Nisbet等，1990，1991；Callaway等，1997）。
小肽营养代谢扳机理论认为活性酵母中中可能含有一种结构类似于小肽的物质对瘤胃内的微生物具有很大的刺激作用。Newbold等(1991)和EIHassan等(1993)发现，将酵母辐射灭活后，在人工瘤胃中仍保持大部分刺激活性，而经高温高压灭活后，则丧失此活性，由此推测酿酒酵母刺激细菌生长的能力，可能是依赖于一种尚未知的热不稳定因子。这种氮的小分子化合物能够刺激瘤胃微生物进入指数生长期，其基本化学特性与具有生物活性的小肽的化学特性一样(Girard，1996)。而人工合成的含有AA的小肽也具有相似的刺激作用，也能刺激瘤胃纤维素分解菌等菌种的生长(Dawson，2000)。这也从一定程度证实，具有代谢活性的酵母细胞通过不断提供肽源，刺激瘤胃微生物的生长。
总之，虽然已经提出了以上三种理论，但依然可能还存在其它未知机制，并且这些机制是单独作用还是联合作用仍未知，有待进一步研究。
2. 对反刍动物的影响及应用效果
2.1 对瘤胃内环境的影响
活性干酵母对瘤胃发酵影响的研究结果不尽一致。Harrison报道，酵母菌培养基添加于荷斯坦乳牛的日粮中，使其瘤胃内乙酸、乙酸与丙酸比例降低，丙酸及戊酸的摩尔比提高。Willams（1990）研究发现，泌乳前中期奶牛日粮中添加酵母菌制剂，乙酸与丙酸比例下降，丙酸产量增加，丁酸产量下降，而戊酸和支链VFA则不受影响。但也有研究指出，添加活酵母对瘤胃发酵无影响。这些研究结果不一致可能是由于用量、浓度、底物不同或是日粮组成不同、饲喂方式不同造成的。
活性干酵母可提高瘤胃内环境的稳定性。反刍动物饲喂高精料日粮容易引起瘤胃pH值降低，造成瘤胃机能障碍，通过添加曲霉菌或酵母菌制剂可增殖乳酸杆菌，提高乳酸利用率，升高瘤胃pH值，减少反刍动物瘤胃内环境紊乱的经济损失。有报道指出，当瘤胃pH值在4-5之间时，活性干酵母的作用更大。
活性干酵母可改善瘤胃中的氮代谢。饲喂酵母制剂的奶牛瘤胃氮浓度较低，同时瘤胃中的菌群数量增加（Newbold等，1992）。另外，十二指肠微生物氮的产量也增加（Erasmus等，1992)。而微生物蛋白产量的增加说明添加酵母制剂能刺激瘤胃微生物的生长，从而使氨态氮更有效地转化为微生物蛋白。
活性干酵母刺激瘤胃有益菌数量及活性的提高，尤其是乳酸利用菌和纤维分解菌。最近研究中发现．酵母菌制剂处理可以大大提高瘤胃内纤维分解菌和乳酸杆菌数量，但不影响蛋白分解菌、淀粉分解菌及原虫的数量。Dawson（1987）体外试验结果证实，添加酵母培养物可使瘤胃厌氧细菌增加5倍，纤维分解菌增加2倍；体内试验结果表明，可使瘤胃中纤维分解菌增加1.5倍。Dawson（1990）发现泌乳牛日粮中添加活的酵母菌制剂，纤维分解菌的数量比对照组提高了5～40倍。另有研究表明，日粮中添加活性干酵母可使瘤胃内有益微生物菌群的总数增加30%，其中参与分解纤维物质和干草的细菌数目可增加60～70%。
2.2 对采食量的影响
活性干酵母添加于日粮中可提高干物质采食量。Willimas等（1991）给饲喂高精料日粮的奶牛添加酵母制剂，干物质采食量提高了1.2 kg/d。王聪等（2005）通过70天的荷斯坦奶牛饲养试验发现，酵母可明显增加乳牛干物质采食量，缓减体重下降。陈洪亮等（2007）试验中也发现相对于对照组，添加活性酵母及提取物可提高其干物质采食量。分析其直接原因可能与一般的活酵母及酵母提取物具有气味酸甜，香味纯正的特点有关。但Williams等(1991)认为，给饲喂高精料日粮的奶牛添加酵母制剂可降低瘤胃中乳酸的浓度。乳酸浓度的降低导致瘤胃pH值升高，瘤胃对结构性碳水化合物的降解增加，从而提高了采食量。
2.3 对泌乳量及乳成分的影响
Gunther等（1989）报道，在奶牛日粮中添加10克活性干酵母培养物，可使其标准奶产量从28.4kg/d，提高到34.3kg／日。Komari等（1999）和Kang等（1998）研究发现在奶牛日粮中添加酵母菌能显著增加产奶量，并能提高乳脂率和乳蛋白率。孙满吉等（2005）泌乳早期高精料奶牛试验证实，添加酵母可显著提高产奶量、乳蛋白，乳脂率和乳中总干物质量均有提高趋势。蒋小艺等（2007）选择产犊30~45d中国荷斯坦奶牛试验显示，不同种类酵母基本都对奶牛的产奶量及奶成分均有一定的正面影响。王聪等（2005）选用泌乳80d左右荷斯坦泌乳母牛，进行70d的饲养试验发现，酵母可显著增加日标准奶产量2.25kg／头，乳脂率增加0.3％。
活性干酵母对泌乳量及乳成分的添加效果除与菌种有关外，与奶牛日粮精粗比和泌乳期亦有很大关系（Harris等，1988；WJuiams等，1991；郑晓中，1996；苑文珠，2001）。从现有研究资料看，在高精料日粮条件下，添加活性干酵母于泌乳母牛日粮中，对泌乳早中期的泌乳量显著提高，而在泌乳后期或低精料条件下，对泌乳量的影响相对较小，并且日粮组成不同时，对泌乳量及乳成分的影响也不完全同。
另外，有学者认为，添加活性干酵母提高日粮干物质采食量提高与泌乳量的提高是一致的，被提高的采食量所提供的能量被认为正好用于提高产奶量（Gomaz-Alarcon，1990）。这也从一定程度上解释活性干酵母提高泌乳量的直接原因。
2.4 对热应激的影响
许多研究都发现，活性干酵母可以从一定程度上缓解泌乳牛热应激。Wallentlne（1992）报道，在泌乳早期时，添加活性干酵母的处理组与对照组相比直肠温度显著下降，而泌乳后期直肠温度不受实验处理的影响，并且其效果与环境温度有关，在环境温度低于27℃时，对直肠温度无影响，而在环境温度高于37.5℃时，直肠温度显著降低。在热应激条件下，加利福尼亚进行的大规模泌乳早期奶牛试验证实，添加酵母可显著提高产奶量，并降低跛行发生率，但乳成分无显著差异（张英来等，2006）。陈洪亮等（2007）盛夏期间进行试验，发现相对于对照组，添加活性干酵母及提取物可提高其干物质采食量，明显提高产奶量，但乳成分变化不大。
2.5 对乳中体细胞数的影响
活性干酵母可一定程度降低乳中体细胞数，从而调控动物整个机体健康状况。王聪等（2005）研究发现，在添加活酵母后，牛乳体细胞数极显著下降。宋丽华等（2006）试验发现酵母活性物可降低乳中体细胞数45.8%。蒋小艺等（2007）研究也发现某些酵母菌能显著减少乳体细胞数，对降低奶牛乳腺炎发生率的具有重要意义。
另外有研究表明，活性干酵母对粪便等表观性能有改善作用。孙满吉等（2005）饲喂酵母奶牛在试验期表现排粪干湿度好。
3. 结语
在科学研究和实际生产应用中，影响活性干酵母在反刍动物中使用效果的因素很多，主要有以下几个方面：1）菌种的影响，从众多研究报告可看出，不同菌种可能对结果造成一定程度的影响；2）添加量的影响，添加量指添加活菌总数，不同菌种最适添加量可能存在差别；3）日粮组成、能量浓度的影响，日粮影响活性干酵母发挥的基本机制并不十分清楚；4）泌乳期与活性干酵母发挥作用之间的关系并不清楚；5）活性干酵母降低乳中体细胞数及抗热应激的作用机理，有待于进一步研究。
