牧食记AgriPost.CN 专栏 AFIA专栏丨小投入,大回报——活酵母在反刍动物上的应用

AFIA专栏丨小投入,大回报——活酵母在反刍动物上的应用

我们都经历过细微的改变就能产生重大影响的情况,这样的例子不胜枚举。比如,当在一系列复杂计算中输入了一个错误的数字,最后的结果被完全颠覆;因为使用了一个尺寸过大的钻头而毁掉了一整个工程;或是待客时才发现食谱中缺少了一样关键原料,被迫改变了当晚的菜单。

幸运的是,我们经常有机会进行微调以使结果朝好的方向发展。比如,通过学习自己或别人的经验,达到只需要做出相对较小的调整,就可以显著改善我们做事情的效率,或提高最终的收益。

当涉及到一些生物系统或过程时更是如此。发酵就是一个很好的例子,所有酿酒师都对此深有体会:任何细微的变化(如原料成分、酵母菌株或酿造条件),都会改变当批次的发酵效果,只是结果有好有坏——假如有轻微的的微生物污染也可能会完全毁掉这批发酵产物。

反刍动物瘤胃内的发酵也是如此。营养学家和科研人员一直在致力于了解整体配方组成、单一原料、特定添加剂和环境因素分别如何影响瘤胃内微生物的组成和数量、瘤胃发酵速度和代谢途径。这反过来又可以指导生产,帮助我们开发优化瘤胃功能的产品和管理措施,从而提高采食量、饲料效率以及改善动物健康。

活酵母对瘤胃功能的影响

一头肉牛的瘤胃容积足足有25加仑(约95升)甚或更大,说实话笔者有时也很困惑,为什么仅仅几克的东西就能影响到瘤胃的功能。但是多年的研究和经验告诉我们,有几种类型的饲料添加剂确实如此,这包括了离子载体、某些生物提取物、酶和酵母。

活酵母,特别是酿酒酵母,在牛的日粮配方中所带来的价值是公认的,关于这方面的同行评议研究可以追溯到几十年前。研究结果证明这类产品在牛上的功效主要体现在改善粗饲料利用率,提高生长速度和饲料效率,以及提升整体健康和免疫力等多项指标上。

活酵母的多种作用机理也已经得到发现,包括对瘤胃微生物组成(这反过来又影响到挥发性脂肪酸VFA的数量、浓度、比例以及瘤胃pH值)、瘤胃氧化还原电位、总干物质摄入量以及病原生物与毒素结合能力的影响。

很多关于牛的研究都集中在调节 pH 值、缓解酸中毒、改善动物健康和提高胴体品质;提高日粮中纤维组分的利用率;以及提高整体干物质采食量、改善体增重和饲料效率上。对于上述领域,饲喂活酵母都有积极正向的效果,虽然试验结果并不总是一致或可预测的。

相比于其他种类的牛,针对泌乳牛的相关研究更多,酵母和酵母添加剂在奶畜动物上的使用也相当广泛。不过,也有研究证实了酵母在生长期肉牛和奶牛后备牛上的功效,例如酵母可以改善纤维分解菌的数量和活性,这对于采食大量粗饲料的反刍动物显然是有利的。还有一些研究表明酵母可以降低甲烷排放量。此外,酵母能够降低乳酸产生菌的活性,增强乳酸利用菌的活性,这对缓解牛的瘤胃酸中毒大有裨益。

德州农工大学(Crossland等,2018)曾对肉牛开展过典型的梯度试验。结果表明,饲喂活酵母的牛群具有更高的平均瘤胃pH值,并在增加谷物精饲料饲喂后表现出更少的pH值下降,而且瘤胃pH值低于5.6(亚急性酸中毒的公认阈值)的总时间更短。

在加拿大进行的肉犊牛试验(Vyas等,2014)亦发现,饲喂活酵母的牛群瘤胃pH值具有更高的平均值和最低值,与酸中毒相关的多个间接指标也会得到改善。酸中毒症状的减少应该与肝脏脓肿缓解有关,至少最近的一项试验(Ran,2018)证实,饲喂活酵母时,严重肝脏脓肿的发生率会下降。

活酵母的更多应用效果

干物质采食量对生长期的动物至关重要。在关于不同类型的活酵母和酵母培养物对比试验(Finck 等,2010 )中,所有酵母处理组都提高了 56 天试验周期内的采食量。这一结果在多篇已发表的论文中是一致的。

消化率试验可以揭示饲料中实际有多少营养和能量可被动物利用。针对肉牛的各种研究均表明,酵母提高了肉牛对全价日粮以及其中的纤维和粗蛋白的消化率。

饲喂酵母的其他正向效果还包括:牛的呼吸道疾病发病率从24%下降到了14%以下,胴体排酸损失下降1%,胴体等级改善,大肠杆菌数量减少。未来的研究将有助于确定这些结果的可重复性,并有望提高我们预测不同情况下具体功效的能力。

当然,与任何饲料添加剂或管理工具一样,特定情况下的应用效果,首先取决于在某个关注的领域是否存在改进的空间,也取决于有没有不相关的第一限制性因素(日粮、应激、遗传、管理),因为这些因素会掩盖试验处理所带来的潜在结果。已发表研究中的试验结果差异,往往也是因为生产工艺、添加剂量、酵母菌株和一些实验室培养方法的适当性存在差异。

选择合适的“活”酵母产品

市面上 “酵母 “产品的一个主要区别是它们是否能够为瘤胃提供活的酵母。不然,它们可能是由死酵母细胞及其生长的培养基(”酵母培养物”)组成,或者由某些特定的酵母细胞碎片(如甘露寡糖或β-葡萄糖)组成。

一些研究表明,酵母培养物可以带来许多与活酵母一样的益处。 然而,由于它们不再是活的微生物,难以像活酵母那样消耗瘤胃内的氧气。这一点很是重要,因为大多数瘤胃微生物(特别是那些参与纤维分解的微生物)为严格厌氧菌,在有氧气的情况下无法生存。还有已发表的研究表明,饲喂酵母后瘤胃内容物的氧化还原能力明显下降,验证了活酵母可在该环境中减少氧化应激的能力。

不同类型酵母产品之间的另一个区别涉及它们与病原体和毒素结合的能力。这种能力在一定程度上取决于酵母菌株和被吸附物质的特性。最近的一项合作研究(Posadas,2017)使用扫描电子显微镜成像和过滤试验证明,酵母具有与一系列病原体相结合的能力。两种活酵母产品分别吸附了41%和34%的测试细菌,而3种酵母裂解物混合产品的吸附率为20%-23%。在另一个单独的评估中,与非活酵母产品相比,活酵母对大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌的测试菌株显示出卓越的吸附能力。

一言以蔽之,酵母类添加剂虽然添加量很小,但它们却具有巨大的作用。

关于AFIA

美国饲料工业协会 (AFIA) 是美国动物饲料和宠物食品供应商、生产商的一个代表组织。AFIA 拥有 650 多家会员企业,涵盖畜禽饲料和宠物食品生产商、制药公司、原料供应商、设备制造商,以及为饲料生产商提供相关产品或服务的企业。美国75%的饲料和70%的非全谷物原料均由AFIA的会员生产,其中的原料和饲料添加剂为动物健康与福利、生产实践效率、动物遗传潜力的发挥和可持续生产实践提供了有力支持。

文章作者:Cathy Bandyk博士,AB Vista公司,可通过cathy.bandyk@abvista.com 与之联系(仅限英文)或通过contact@agripost.cn反馈(中英均可)

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