复合乳酸菌对奶牛泌乳性能、血液免疫和抗氧化指标的影响

刘华伟，杨峰，高鹏飞，赵金山

（1.青岛农业大学动物科技学院，青岛 266100；2.内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室/国家奶牛产业技术体系乳制品加工研究室，呼和浩特 010018）

复合乳酸菌对奶牛泌乳性能、血液免疫和抗氧化指标的影响

刘华伟1，杨峰1，高鹏飞2，赵金山1

（1.青岛农业大学动物科技学院，青岛 266100；2.内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室/国家奶牛产业技术体系乳制品加工研究室，呼和浩特 010018）

为研究乳酸菌对奶牛泌乳量、乳成分、免疫和抗氧化功能的影响，选择30头泌乳中期的健康荷斯坦牛，根据胎次、体重、泌乳天数及产奶量等相近的原则分为对照组、乳酸菌1组和乳酸菌2组，每组10头。对照组饲喂基础日粮，乳酸菌1组和乳酸菌2组除饲喂基础日粮外，分别饲喂乳酸菌制剂15g/（头·d）和30g/（头·d），整个试验期为56d。结果表明，添加乳酸菌能够显著提高奶牛的产奶量（P＜0．05），降低乳中体细胞数（P＜0．05），但对乳蛋白率、乳脂率和乳糖率均无显著影响。与对照组相比，乳酸菌2组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过氧化物酶的活性均显著升高（P＜0．05），而丙二醛的含量显著降低（P＜0．05）。综上所述，每头牛每天饲喂30g乳酸菌制剂可以提高奶牛的泌乳性能，对机体的免疫和抗氧化功能具有一定的促进作用。

乳酸菌；奶牛；泌乳性能；免疫功能；抗氧化

日粮中添加抗生素可以促进动物的生长和预防疾病发生，但是抗生素长期使用会带来药物残留、畜产品品质下降以及环境污染等问题。目前微生态制剂以其无毒副作用、无耐药性、无残留等特点逐步成为理想的抗生素代替产品[1]。大量研究发现，微生态制剂可通过改变反刍动物的瘤胃发酵模式，调节肠道菌群平衡，进而提高饲料利用率，增加产奶量和改善乳成分。此外，微生态制剂可以通过刺激肠道黏膜中淋巴细胞的转化，继而产生体液免疫和细胞免疫，增强机体的免疫力。然而，目前有关乳酸菌制剂在畜牧业中的应用研究主要集中在鸡、猪等单胃动物上，在奶牛等反刍动物上的研究相对较少，且研究多集中于应用效果，对其具体的作用机理尚不完全清楚，还需进一步的研究[2,3]。因此，本研究选取了内蒙古农业大学研究开发的干酪乳杆菌（L.casei HM-09）和植物乳杆菌（L.plantarum HM-10）作为复合菌株，研究乳酸菌制剂对奶牛泌乳量、乳成分、免疫和抗氧化功能的影响。

1 材料与方法

1．1 试验动物和分组

试验在青岛奥特良种奶牛厂进行。选择泌乳中期的健康荷斯坦牛30头，根据胎次、体重、泌乳天数及产奶量等相近的原则分为对照组、乳酸菌1组和乳酸菌2组，每组10头。对照组饲喂基础日粮（全混合日粮，TMR）、乳酸菌1组和乳酸菌2组在此基础上，每头奶牛每天分别饲喂15g、30g的乳酸菌制剂。将乳酸菌制剂与精料混合后，再与粗饲料混合制作TMR饲喂奶牛。试验期共56d。

1．2 试验用乳酸菌

复合乳酸菌制剂由内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室提供，有效成分为干酪乳杆菌（L.casei HM-09）和植物乳杆菌（L.plantarum HM-10）。有效活菌数≥1.5×109CFU/g。

1．3 奶样的采集和指标测定

于正试期的第0、2、4、6、8周用流量计测定产奶量，上下午奶样按1∶1原则混合，共取样100mL用于乳成分分析。奶样常规指标包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和体细胞数。利用美国Bentley 2000型红外线牛奶成分分析仪测定奶样常规指标，利用丹麦福斯SC5000体细胞仪测定牛奶中体细胞数。

1．4 免疫及抗氧化指标测定

于试验期第56天尾静脉采血，3 500r/min离心10min，分离血清，-20℃保存待测。采用ELASA试剂盒测定血清中IgG、IgM、IgA、可溶性CD4（sCD4）和可溶性CD8（sCD8）含量；利用岛津紫外可见分光光度计UV-2700测定血清中过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPx）活性和丙二醛（MDA）含量。试验试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1．5 数据处理

采用SAS软件（8.1版）ANOVA程序进行单因子方差分析，三组平均值采用Duncan氏法进行多重比较。

2 结果与分析

2．1 乳酸菌对奶牛产奶量、乳成分和乳体细胞数的影响

由表1可知，乳酸菌2组奶牛的日均产奶量较对照组增加了2.82kg，差异显著（P＜0.05）。与对照组相比，添加不同水平乳酸菌可以显著降低乳中体细胞数（P＜0.05）。日粮中添加不同水平乳酸菌对乳蛋白率、乳脂率和乳糖率均无显著影响（P＞0.05）。

表1 乳酸菌对奶牛产奶量、乳成分和乳体细胞数的影响

2．2 乳酸菌对奶牛血清免疫指标的影响

由表2可以看出，与对照组、乳酸菌1组相比，乳酸菌2组奶牛血清中IgG含量均有显著提高（P＜0.05），分别高出35.5%和31.9%。乳酸菌2组奶牛血清中sCD4含量较对照组有显著提高（P＜0.05）。添加乳酸菌对血清中IgA、IgM和sCD8含量均无显著影响（P＞0.05）。

表2 乳酸菌对奶牛血清免疫指标的影响

2．3 乳酸菌对奶牛血清抗氧化指标的影响

由表3可以看出，乳酸菌2组奶牛血清中SOD的水平显著高于对照组（P＜0.05），丙二醛的含量显著低于对照组（P＜0.05）。与对照组相比，添加不同水平乳酸菌可以显著增加血清中GSH-Px的水平（P＜0.05）。

表3 乳酸菌对奶牛血清抗氧化指标的影响

3 讨论

许多研究发现，乳酸菌可以通过提供营养物质（如氨基酸、维生素、矿物质、消化酶和促生长因子等）来改善消化道微生态环境，从而起到提高奶牛产奶量和饲料转化率的作用[4,5]。本研究结果也验证了乳酸菌对奶牛产奶量的促进作用，但对乳蛋白率、乳脂率和乳糖率无显著影响。之前的许多研究结果与本试验一致，张克梅等[6]利用乳酸杆菌复合微生态制剂饲喂奶牛，结果发现与对照组相比日产奶量提高了1.76kg，但对乳成分无显著影响。Ware等[7]通过在日粮中添加嗜酸乳杆菌提高了奶牛日产奶量1.8kg，对奶牛乳脂率和乳蛋白率无显著影响。Jeong等[8]给泌乳奶牛饲喂乳酸杆菌和链球菌后，日产奶量提高了0.8kg，而乳成分无显著变化。

辅助性T细胞（Th，CD4+）和抑制性T细胞（Ts，CD8+）的协调与制约所产生的适度免疫应答是动物机体细胞免疫的重要组成部分[9]。本试验中乳酸菌可以提高IgG和sCD4的含量，表明乳酸菌对奶牛机体的体液免疫和细胞免疫均有一定的促进作用。之前的研究也发现乳酸菌作为一种免疫激活剂，能够通过细菌本身及其代谢产物刺激机体的免疫系统，激活巨噬细胞、B淋巴细胞和NK细胞，增加IL-1、IL-2、IL-6、IL-5、TNF-α等细胞因子的产生量，提高抗体水平，从而提高动物机体免疫能力[10]。此外，本试验发现乳酸菌可以显著降低奶牛乳体细胞数，说明乳酸菌对降低奶牛乳房炎发生的风险具有重要意义。包维臣等[11]研究发现，给患有隐性乳房炎的奶牛饲喂乳杆菌HM-09和植物乳杆菌HM-10复合益生菌剂5d后，乳体细胞数从试验前的250万个/mL下降到58.5万个/mL。饲喂10d后，乳体细胞数降到26.1万个/mL，达到正常值。

在正常情况下，动物机体内自由基的产生和清除是处于动态平衡的。当机体内自由基产生过多或抗氧化系统出现紊乱时，自由基会攻击生物大分子，使机体产生氧化应激，引起组织损伤、疾病甚至死亡[12]。臧长江等[13]研究发现，饲喂含有乳酸菌的复合微生物能显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。这与本试验结果一致。许多体内外试验已经证明乳酸菌的抗氧化模式主要包括清除自由基、螯合金属离子和提高抗氧化酶活性，但乳酸菌起抗氧化作用的物质成分和分子机制还有待研究。

乳酸菌作为一种饲料添加剂，目前的应用越来越广泛，但其作用效果还不够稳定。因此，在今后的应用过程中，需要根据不同菌株的生物学特性，将乳酸菌和其他菌株合理搭配使用，从而获得更好的效果。

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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

青岛市科技计划项目（15-9-2-108-nsh）。

刘华伟（1982-），男，山东青岛人，博士，副教授。

赵金山，教授。