益生菌制剂在奶牛不同饲养阶段的应用

王 庆， 付文娟， 徐 波， 梅晓明， 王香萍

（1.山东鹤来生物科技有限公司，山东潍坊 262605；2.临朐县市场监督管理局，山东潍坊262600）

早在20世纪40年代，就有乳酸菌在畜牧生产中应用的报道。1952年，Beeson等发现了活性干酵母对反刍动物的促生长作用，此后益生菌制剂逐步进入各类动物养殖领域。目前，芽孢杆菌类、乳酸菌类、酵母等真菌类是应用最为广泛的益生菌菌种，不同种类益生菌其代谢特征不同，因而在养殖动物上的应用效果也存在显著差异。同样，因生理特点差异，不同种类养殖动物或同类动物的不同生产阶段在对益生菌功能选择上也存在不同。奶牛生产过程中哺乳犊牛阶段存在类似单胃动物的消化生理特征，而在育成与产奶阶段则应重点考虑益生菌对瘤胃消化生理的影响，在病理状态下的益生菌选择又具有其特点。本文根据奶牛的不同饲养阶段，对现有文献进行初步梳理。

1益生菌制剂在犊牛上的应用

自然状态下，犊牛出生后通过与自然环境及母牛的接触，肠道与瘤胃内能够及时获得益生菌的定植，并起到促进消化道发育、提高饲料利用率、减少腹泻等消化道问题的作用。而牧场新生犊牛出生后即与母牛分开并被饲养在相对封闭环境中，阻碍了犊牛消化道益生菌定植，因而在一定程度上影响犊牛的正常生长发育，而在日粮中人工补充微生态制剂是改善此种情况的有效手段。目前在犊牛上应用最多的一类微生态制剂菌种是乳酸菌，主要有乳杆菌、双歧杆菌和肠球菌，芽孢杆菌因耐受性强也有少部分应用。乳酸菌主要通过对肠道产生有益作用如降低肠道pH、产生抑菌物质、竞争黏附位点、调节肠道菌群平衡及肠道免疫而促进犊牛的生长。有研究表明在犊牛饲粮中添加乳酸菌或芽孢杆菌对于改善犊牛生产性能及降低犊牛腹泻率都有显著的作用。Bayatkouhsar等（2013）用乳杆菌饲喂刚出生的荷斯坦犊牛，发现可增加犊牛采食量、日增重并缩短犊牛断奶时间。Abe等（1995）研究了口服假长双歧杆菌和嗜酸乳杆菌对新生犊牛的影响，发现在犊牛没有服用抗生素的情况下口服这两种乳酸菌，犊牛体增重提高11.88%，饲料转化率提高3.05%，腹泻率降低85.71%。符运勤（2012）发现，在饲粮中添加地衣芽孢杆菌能显著提高0～8周犊牛的日增重。Timmerman等（2005）发现给犊牛饲喂由6种乳酸菌组成的益生菌制剂能显著降低腹泻率和腹泻持续时间（分别降低50%和58%）。Lee等（2012）发现，在刚断奶犊牛基础饲粮中同时添加植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌能显著降低整个试验阶段的腹泻率。也有研究发现给犊牛饲喂嗜酸乳杆菌和植物乳杆菌后，其饲料转化率并没有显著性变化（Abu-Tarboush等，1996）。同样给犊牛饲喂枯草和地衣芽孢杆菌后，其干物质采食量、平均日增重和饲料转化率都没有明显改善作用（Riddell等，2010）。

以上这些结果的不一致可能受多种因素的影响，如添加的乳酸菌或芽孢杆菌的种类，其中嗜酸乳杆菌报道相对较多；不同菌种之间的组合方式及添加剂量；犊牛的日龄，研究结果表明随着犊牛日龄的增加，益生菌的有益效果越来越不明显；犊牛的生理状况，处于应激或亚健康状态的犊牛对于益生菌的反馈效果越好；犊牛的饲粮类型，饲用代乳料的犊牛补充益生菌出现积极效果的报道更多；因此在选用犊牛益生菌产品时应综合考虑以上各因素。

2益生菌制剂在育成期奶牛上的应用

育成期是奶牛生殖系统发育与体重增长的重要时期，该阶段饲养管理的优劣直接影响其后期生产性能，并最终影响牧场的经济效益。但因育成期不产犊不产奶，此阶段饲养管理常被忽视，而益生菌在该阶段应用的研究报道也相对较少。符运勤（2012）研究发现日粮中添加地衣芽孢杆菌可以提高荷斯坦育成牛的生长性能，改善瘤胃内环境，增加瘤胃细菌香侬-威纳多样性指数、均匀度指数和丰富度。Lascano等（2009）研究表明在限饲状态下添加酵母培养物可以提高瘤胃发酵效率和瘤胃挥发性脂肪酸产量，并降低瘤胃液氨基氮浓度。育成阶段奶牛瘤胃消化生理已接近成年母牛，在选择应用促消化类益生菌制剂时可适当参考成年母牛。

3益生菌制剂在泌乳期奶牛上的应用

3.1 提高产奶量，改善乳品质益生菌制剂可补充奶牛瘤胃及肠道内有益微生物或促进有益微生物生长的物质，优化瘤胃发酵水平与模式，提高奶牛生产性能。早期在泌乳奶牛上研究较多的一类益生菌是米曲霉及其发酵物，研究报道添加米曲霉或其培养物能提高泌乳奶牛采食量、产奶量、乳脂率和乳蛋白率等，同样也有少量研究报道添加米曲霉对泌乳奶牛生产性能没影响。除米曲霉外，乳酸菌、丙酸杆菌和埃氏巨型球菌等微生物在泌乳奶牛上也有少量的应用报道，应用效果也不尽一致。

目前在泌乳奶牛上应用报道较多的一类益生菌制剂是活性酵母及酵母培养物。酵母主要通过改善瘤胃菌群活性与组成而对泌乳奶牛产生有益影响，有研究发现酵母可通过刺激瘤胃中有益微生物的生长（厌氧菌群、纤维利用菌、乳酸利用菌、蛋白分解菌、瘤胃真菌、瘤胃原虫等）来促进瘤胃中饲料的消化吸收和菌体蛋白的合成并有效维持瘤胃pH稳定；也有研究表明在日粮中添加酵母主要通过增加泌乳奶牛的采食量来提高产奶量。通过对22个研究中饲喂同种酵母的数据进行分析发现，在日粮中添加酿酒酵母可将产奶量平均提高 7.3%（ Dawson 等，2002）； 甄玉国等 （2005）发现，酵母添加能使乳脂率提高5.77%～33.46%，乳蛋白率略有增加，乳总固形物率显著增加；但是使用酵母制剂对泌乳奶牛生产力的影响并不总是正效应。Suwandyastuti等（2014）发现，当每头泌乳奶牛饲粮中酿酒酵母的添加量提高到15 g/d时，其产奶量和奶组分并没有任何变化。Bal等（2013）证实给泌乳奶牛饲喂活性酵母后对其采食量、产奶量和3.5%脂肪校正乳含量均没有显著性影响。

有研究表明，并不是所有的酵母菌株都能刺激瘤胃细菌的生长。Dawson等（1991）发现，试验的50株酵母中只有7株能够刺激瘤胃中纤维消化细菌的生长；还有研究发现仅有少量酵母菌株能同时刺激纤维素消化细菌和与乳酸盐利用有关细菌的生长；泌乳奶牛的饲粮结构和泌乳阶段与酵母的使用效果密切相关。Piva等（1993）发现活性酵母在早期泌乳奶牛高精料饲粮条件下更有效，而当给动物饲喂均衡饲粮时，酵母的效果有所降低（Denev等，2007）。泌乳奶牛的生理状态也会显著影响酵母的使用效果。Moallem等（2009）发现给处于热应激的泌乳奶牛饲喂活性酵母可显著改善其瘤胃环境并提高干物质采食量和生产性能。因而在选择应用酵母产品时，需结合菌株性能与乳牛的生理特性。

3.2 预防与治疗泌乳奶牛乳房炎和子宫内膜炎奶牛乳房炎和子宫内膜炎是影响奶牛业发展的两大障碍，给奶牛养殖业造成了巨大的经济损失。有研究发现乳酸菌制剂能刺激奶牛免疫系统，增强抗应激能力和免疫力，对于预防和治疗奶牛乳房炎和子宫内膜炎有显著的功效。杨慧娟等（2014）证实给奶牛饲喂含有植物乳杆菌和干酪乳杆菌的复合乳酸菌制剂5～10 d后，奶牛平均体细胞数降低39.8% ～62.8%；饲喂10～30 d后，中轻度乳房炎治愈率为71.21%，总有效率为89.39%，重度乳房炎治愈率为33%～74.19%，总有效率为73%～87.09%。包维臣等（2014）的研究表明给患有隐性乳房炎的奶牛饲喂由植物乳杆菌HM-10和乳杆菌HM-09组成的复合益生菌剂5 d后，乳汁中体细胞数下降了76.6%，饲喂10 d后体细胞数可下降89.56%。张志焱等（2013）发现乳酸菌代谢物对奶牛子宫内膜炎的有效率为95%，治愈率为75%。李炳志（2008）采用乳杆菌对患有子宫内膜炎的奶牛进行灌注治疗，发现其对子宫内膜炎有显著的效果，治疗有效率为95.23%，治愈率为85.71%。综上，对于奶牛乳房炎与子宫内膜炎问题，乳酸菌可能是一个较好的选择。

4益生菌制剂在干奶期奶牛上的应用

干奶期是指奶牛分娩前两个月，适当的干奶期管理不仅对奶牛产奶量和繁殖性能非常关键，而且对乳腺炎的控制也非常重要。中性粒细胞在干奶期奶牛乳腺防御病原菌的感染中充当首要防线，其主要通过产生活性氧来起到杀菌作用。目前关于益生菌制剂在干奶期奶牛上的应用效果报道较少，现有的研究焦点主要放在乳酸菌上。将经过超声波处理的粪肠球菌SF68灌注干奶期奶牛的前乳区，用磷酸缓冲盐水灌注后乳区，灌注1周后发现前乳区内快速产生大量的中性粒细胞 （P＜0.05），但并未出现局部和全身性炎性症状；同时在灌注粪肠球菌后还诱导产生大量活性氧 （P＜0.05）（Peng等，2013）； 由此说明经超声波处理的粪肠球菌SF68可以调控奶牛中性粒细胞产生活性氧的量，也可以增强干奶牛乳房的固有免疫。Tiantong等（2015）发现，与灌注常规抗生素相比，给干奶期奶牛乳房内灌注经过超声波处理的粪肠球菌SF68后，其中性粒细胞浸润更快，蛋白质组成改变更早，基质金属蛋白酶9即时提高的量更多，表明经超声波处理的粪肠球菌SF68能加速复原乳腺细胞的合成能力并加强乳腺细胞外基质的分解。

5益生菌制剂在围产期奶牛上的应用

围产期是指分娩前3周和分娩后2～3周，围产期对奶牛的健康和生产性能极为重要，围产期奶牛由于干物质摄入减少而能量需求增加的状态，导致能量负平衡，因此这一时期成为酮病、脂肪肝等能量代谢障碍疾病的高发期。血液中非脂化脂肪酸（NEFA）和β-羟基丁酸（BHB）含量分别是监测产前和产后奶牛是否处于能量负平衡或亚临床酮症的重要指标，研究发现益生菌制剂可改善围产期奶牛体况，减少围产期代谢性疾病及多类炎性疾病的发生。目前在围产期奶牛上应用较多的微生态制剂有乳酸菌和酵母菌，单菌或以上两类菌的复合菌剂。Savoini等（2000）发现，给围产期奶牛饲喂乳杆菌能提高其产奶量和血糖浓度并降低血清中NEFA浓度。Bakr等（2015）研究表明，给围产期奶牛灌服酿酒酵母后能增加瘤胃内挥发性脂肪酸浓度，提高血清中葡萄糖浓度并降低血清中甘油三酯、高密度和低密度脂蛋白的含量。Nocek等（2006）发现，在围产期奶牛饲粮中添加屎肠球菌和酵母菌混合物，可提高产后奶牛血糖浓度和产奶量，并降低产前和产后第一天BHB浓度。综上，益生菌制剂对于缓解围产期奶牛的能量负平衡，改善围产期奶牛体况及预防围产期健康奶牛亚临床酮病的发生具有积极的作用。

此外围产前期和产后干物质采食高峰阶段最容易发生亚临床瘤胃酸中毒，而亚临床蹄叶炎与瘤胃酸中毒密切相关。目前用于调控瘤胃pH缓解酸中毒的微生态制剂主要有酵母和乳酸菌。Chiquette（2015）发现给围产期奶牛同时饲喂粪肠球菌和酿酒酵母，能显著提高瘤胃最低pH和平均瘤胃pH，有效缓解瘤胃酸中毒。

6 展望

随着益生菌制剂在动物上应用潜力的不断挖掘，其在养殖领域内应用范围将有更进一步的扩大。目前农业部批准使用的益生菌有35种，每个菌种之下又有多个甚至几十个菌株应用于科研与生产中，同种而不同菌株的益生菌间生物学功能也不尽相同。如何实现数量庞大的益生菌制剂在奶牛及其他养殖动物不同饲养阶段的精准应用，将是益生菌制剂行业必需经历的研究阶段。而益生菌制剂精准应用的实现也必将推动益生菌制剂行业与养殖业的协同发展。