酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊產(chǎn)奶性能、養(yǎng)分表觀消化率、抗氧化能力及免疫功能的影響

李海濱 林英庭 朱風(fēng)華 朱偉民 程 明 郭藝璇*

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，青島 266109；2.青島市城陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，青島 266109；3.青島市畜牧獸醫(yī)研究所，青島 266000)

我國(guó)奶山羊養(yǎng)殖歷史悠久，具有良好的飼養(yǎng)基礎(chǔ)。近年來，奶山羊的養(yǎng)殖模式已由放牧飼養(yǎng)轉(zhuǎn)為舍飼，舍飼條件下，奶山羊所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)完全來自于飼糧，因此如何提高飼料利用率、降低生產(chǎn)成本、提高奶品產(chǎn)量與質(zhì)量已成為奶山羊養(yǎng)殖的關(guān)鍵[1]。酵母培養(yǎng)物(yeast culture，YC)作為一種功能性飼料添加劑，不僅能夠優(yōu)化飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，增加飼料的適口性和消化率[2]，而且能夠在宿主體內(nèi)形成正常的微生物菌群，阻止致病菌的入侵[3]，維持動(dòng)物體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境的平衡，抵御或降低各種應(yīng)激對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)帶來的負(fù)面影響[4]。近年來酵母培養(yǎng)物在奶牛、肉牛以及肉羊等動(dòng)物進(jìn)行了較多研究。Hansen等[5]的研究顯示在飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可提高經(jīng)產(chǎn)水牛的干物質(zhì)(DM)和粗纖維(CF)消化率，并可以增加產(chǎn)奶量；而Mitchell等[6]的研究則顯示在犢牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物對(duì)其采食量無顯著影響；白永平等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳早期奶牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可顯著增加干物質(zhì)采食量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，改善泌乳性能；任建存等[8]研究顯示，在奶山羊中添加20 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物可顯著增加奶山羊的產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)；劉明江等[9]通過在奶山羊中添加酵母培養(yǎng)物發(fā)現(xiàn)其能夠顯著提高奶山羊的產(chǎn)奶量與飼料利用率。本試驗(yàn)研究了酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳期嶗山奶山羊產(chǎn)奶性能、養(yǎng)分表觀消化率、抗氧化能力及免疫功能的影響，旨在為酵母培養(yǎng)物在泌乳期奶山羊飼糧中的合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

酵母培養(yǎng)物(益康XP)由美國(guó)某公司提供，粗蛋白質(zhì)含量≥15%，粗脂肪含量≥1.5%，粗纖維含量≤25%，粗灰分含量≤9%，水分含量≤11%。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)與時(shí)間

試驗(yàn)在山東省青島市奧特種羊場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)間為2020年7月25日至2020年10月19日，試驗(yàn)期75 d，其中預(yù)試期15 d，正試期60 d。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用年齡、體重、產(chǎn)奶量與產(chǎn)羔日期相近，泌乳期(35～45 d)、胎次相同的健康嶗山奶山羊40只，隨機(jī)分4個(gè)組，每組設(shè)10個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只羊，單欄飼養(yǎng)。試驗(yàn)前各組試驗(yàn)羊泌乳性能如表1所示。

表1 試驗(yàn)前供試羊產(chǎn)奶量及乳成分

對(duì)照組飼糧參照NRC(2007)綿羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制，試驗(yàn)1、2、3組分別在對(duì)照組飼糧的基礎(chǔ)上添加10、25和40 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物，其余飼糧成分與對(duì)照組完全相同。對(duì)照組飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2。

表2 對(duì)照組飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

續(xù)表2項(xiàng)目 Items含量 Content粗蛋白質(zhì) CP13.95中性洗滌纖維 NDF47.59酸性洗滌纖維 ADF22.19

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)羊單欄飼養(yǎng)，4組飼養(yǎng)條件保證一致，每日04:00、10:00、15:00和20:00定時(shí)飼喂，自由采食、飲水。每日06:00和18:00進(jìn)行機(jī)器擠奶，準(zhǔn)確記錄每日采食量與產(chǎn)奶量。

1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.5.1 產(chǎn)奶量

通過擠奶器的自動(dòng)記錄儀準(zhǔn)確記錄每只試驗(yàn)羊的產(chǎn)奶量，并按下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)乳(乳脂率為4%的乳)產(chǎn)量：

FCM=0.4M+15F。

式中：M為試驗(yàn)期鮮奶產(chǎn)量(kg)；F為試驗(yàn)期平均乳脂率(%)；FCM為標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量(kg)。

1.5.2 乳成分

試驗(yàn)第53～58天連續(xù)采集5 d 乳樣，每只羊早、晚分別采集60和40 mL，置于4 ℃冰箱保存，早、晚乳樣均勻混合后立即使用HZDY-UL80BC乳成分分析儀進(jìn)行乳成分檢測(cè)。

1.5.3 養(yǎng)分表觀消化率

1.5.3.1 飼糧采集

試驗(yàn)第53～60天連續(xù)采集7 d飼料樣本，每次300 g左右，每天采集的飼糧樣本65 ℃烘至恒重測(cè)定初水分后，用粉碎機(jī)粉碎至完全通過1 mm篩孔，充分混合后用四分法縮至150 g左右，置密封袋中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5.3.2 糞樣采集

正試期第53～60天晨飼后1 h后，每只羊采集未被污染的糞便50 g左右，按鮮糞重的1/4加入10%酒石酸溶液進(jìn)行固氮處理，置4 ℃冰箱保存。收糞結(jié)束后將每只羊收集的糞樣混合，65 ℃烘至恒重制備風(fēng)干糞樣，置密封袋中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5.3.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

鹽酸不溶灰分(AIA)含量參照GB/T 23742—2009測(cè)定，DM含量參照GB/T 6435—2014測(cè)定，粗蛋白質(zhì)(CP)含量參照GB/T 6432—1994測(cè)定，中性洗滌纖維(NDF)含量參照GB/T 6434—2006測(cè)定，酸性洗滌纖維(ADF)含量參照NY/T 1459—2007測(cè)定，粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006測(cè)定。

1.5.3.4 養(yǎng)分表觀消化率的計(jì)算

某養(yǎng)分表觀消化率(%)=100-100×
(b×c)/(a×d)。

式中：a為飼糧中該養(yǎng)分含量(%)；b為糞中該養(yǎng)分含量(%)；c為飼糧中鹽酸不溶灰分含量(%)；d為糞中鹽酸不溶灰分含量(%)。

1.5.4 血清指標(biāo)

正試期第60天晨飼前每只羊空腹采集頸靜脈血液5 mL，4 000 r/min離心10 min，轉(zhuǎn)移上清液于2 mL離心管中，置于-80 ℃冰箱中保存。

1.5.4.1 血清抗氧化指標(biāo)測(cè)定

使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定血清中總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)與總超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量。

1.5.4.2 血清免疫球蛋白含量測(cè)定

使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒測(cè)定奶山羊血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)含量。

1.5.4.3 血清細(xì)胞因子含量測(cè)定

使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的ELISA試劑盒測(cè)定奶山羊血清中白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、干擾素-γ(IFN-γ)含量。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理后使用SPSS 23.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，并采用Duncan氏法進(jìn)行組間多重比較，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶山羊產(chǎn)奶性能與乳成分的影響

由表3可知，奶山羊平均日采食量、標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量以及乳成分4組之間差異均不顯著(P>0.05)；試驗(yàn)2組的產(chǎn)奶量顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)1組(P<0.05)，與試驗(yàn)3組差異不顯著(P>0.05)，對(duì)照組、試驗(yàn)1組、試驗(yàn)3組之間差異不顯著(P>0.05)；試驗(yàn)2組的料奶比顯著低于其余3組(P<0.05)。

2.2 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表4可知，各組間EE、CP及NDF表觀消化率差異不顯著(P>0.05)；試驗(yàn)2組的DM表觀消化率極顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)1組(P<0.01)，顯著高于試驗(yàn)3組(P<0.05)，對(duì)照組、試驗(yàn)1組、試驗(yàn)3組之間差異不顯著(P>0.05)；試驗(yàn)2組的ADF表觀消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，與試驗(yàn)1組、試驗(yàn)3組差異不顯著(P>0.05)，對(duì)照組、試驗(yàn)1組和試驗(yàn)3組之間亦無顯著差異(P>0.05)。

表3 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊產(chǎn)奶性能及乳成分的影響

表4 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.3 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知，各試驗(yàn)組血清中T-AOC、MDA含量與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)；但試驗(yàn)2組、試驗(yàn)1組血清中SOD活性極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，且試驗(yàn)2組極顯著高于試驗(yàn)1組和試驗(yàn)3組(P<0.01)；與對(duì)照組相比，試驗(yàn)1組血清中GSH-Px活性顯著增加(P<0.05)，試驗(yàn)2組和試驗(yàn)3組血清中GSH-Px活性極顯著增加(P<0.01)。

表5 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

2.4 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶山羊血清免疫指標(biāo)的影響

由表6可知，各組之間血清免疫球蛋白IgA、IgG及細(xì)胞因子IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ含量差異不顯著(P>0.05)；與對(duì)照組相比，添加10、25或40 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物均可顯著提高血清中IgM含量(P<0.05)。

表6 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊免疫功能的影響

3 討 論

3.1 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊產(chǎn)奶性能與乳成分的影響

產(chǎn)奶量直接關(guān)系到奶山羊養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益，是衡量奶山羊飼養(yǎng)水平的重要指標(biāo)之一。研究證明，在飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可以顯著提高泌乳期荷斯坦奶牛的產(chǎn)奶量[10]。魏時(shí)來[11]研究發(fā)現(xiàn)，添加20 d酵母培養(yǎng)物之后，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組奶牛平均產(chǎn)奶量提高1.13 kg，且料奶比顯著降低。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加25 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物可顯著提高奶山羊的產(chǎn)奶量，顯著降低料奶比，但各組間平均日采食量差異不顯著，其原因可能是酵母培養(yǎng)物中含有豐富的底物如消化酶、B族維生素等，能夠促進(jìn)奶山羊?qū)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化，提高飼料消化率[12]，促進(jìn)益生菌的增殖，進(jìn)而增加奶山羊的產(chǎn)奶量，降低料奶比。

乳品質(zhì)是衡量奶山羊經(jīng)濟(jì)效益以及奶山羊飼養(yǎng)水平的另一重要指標(biāo)，一般與奶山羊品種以及飼糧組成有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，酵母培養(yǎng)物可以優(yōu)化瘤胃內(nèi)微生物區(qū)系，使瘤胃內(nèi)合成乳脂的乙酸的量增加，從而使乳脂率升高，提高乳品質(zhì)[13-15]，但Dann等[16]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)飼糧中添加酵母培養(yǎng)物未能改變奶牛乳成分。本試驗(yàn)中各組之間乳成分差異不顯著，原因可能是試驗(yàn)2組奶山羊產(chǎn)奶量顯著提高，而乳脂率與動(dòng)物產(chǎn)奶量成反比[17]，隨產(chǎn)奶量增加其乳脂率下降，因此導(dǎo)致試驗(yàn)2組乳脂率、乳蛋白率等未出現(xiàn)顯著差異。

3.2 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響

養(yǎng)分表觀消化率與奶山羊品種、日齡以及飼糧組成、采食量等因素有關(guān)[18-19]。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加適量酵母培養(yǎng)物能夠提高斷奶荷斯坦奶牛的DM表觀消化率[20]，本試驗(yàn)中，試驗(yàn)2組的DM表觀消化率極顯著高于對(duì)照組，其可能是酵母培養(yǎng)物中含有的消化酶等物質(zhì)促進(jìn)了干物質(zhì)消化[21]，同時(shí)，酵母培養(yǎng)物可以維持瘤胃pH穩(wěn)定，改善瘤胃微生物菌群，刺激瘤胃內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化[22]。此外，飼糧中添加適量酵母培養(yǎng)物能夠提高多種纖維素酶活性，促進(jìn)瘤胃內(nèi)纖維素的降解[23-24]。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)2組的ADF表觀消化率顯著高于對(duì)照組，可能是酵母培養(yǎng)物增加了瘤胃中纖維素分解菌絲狀桿菌屬(Fibrobacter)的豐度[25]，進(jìn)而提高了瘤胃中ADF的表觀消化率。

3.3 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶山羊抗氧化能力的影響

機(jī)體內(nèi)過量的氧自由基會(huì)誘發(fā)機(jī)體氧化應(yīng)激，導(dǎo)致機(jī)體氧化損傷。為維持機(jī)體內(nèi)氧化平衡，機(jī)體中的酶促氧化系統(tǒng)(如SOD、GSH-Px等抗氧化酶)會(huì)消減自由基的影響，而血清中MDA的含量則反映了機(jī)體受到氧化損傷的程度[26]。酵母培養(yǎng)物中的甘露寡糖、β-葡聚糖具有較強(qiáng)的吸附性，能吸附飼糧中的黃曲霉毒素、赭曲霉毒素A、T-2毒素和玉米赤霉烯酮，減少飼糧中內(nèi)毒素[27]；酵母培養(yǎng)物中的核苷酸參與蛋白質(zhì)的合成，能夠提高血清中抗氧化酶活性，清除自由基，提高機(jī)體的抗氧化能力[28]；酵母培養(yǎng)物中的小肽具有較好的還原性，能夠促進(jìn)氨基酸的吸收，并能夠有效地清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基，提高機(jī)體的抗氧化能力[29]。有研究證明，在奶牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可以顯著提高血清中T-AOC和SOD活性[30]；在犢牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物能夠降低MDA含量，提高血清中T-AOC和SOD活性，進(jìn)而提高犢牛的抗氧化能力[31]。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可提高嶗山奶山羊血清中SOD、GSH-Px的活性，這可能是酵母培養(yǎng)物中的甘露聚糖等物質(zhì)能夠促進(jìn)腸道中有益菌的增殖，減少病原菌的繁殖，通過吸附病原菌和毒素，進(jìn)而減少對(duì)動(dòng)物機(jī)體的氧化應(yīng)激，增加抗逆性[32]，從而提高奶山羊的抗氧化能力。

3.4 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶山羊免疫功能的影響

免疫球蛋白是具有抗體活性的蛋白質(zhì)，有抗毒、抗菌的作用[33]，是體液免疫的重要組成部分。酵母培養(yǎng)物可與病原菌的Ⅰ型菌毛相結(jié)合，發(fā)生凝集反應(yīng)，使其不能在腸道內(nèi)定植，從而使動(dòng)物腸道病原菌數(shù)量減少[34]；此外，酵母培養(yǎng)物中的β-葡聚糖能與綿羊瘤胃上皮細(xì)胞Toll樣受體2相結(jié)合，通過Toll樣受體2-髓樣分化因子-核轉(zhuǎn)錄因子途徑，最終提高β防御素-1表達(dá)量[35]。研究證明，添加酵母培養(yǎng)物可以改善犢牛的健康狀況，顯著提高血清免疫球蛋白含量[36]。惠文[37]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加酵母培養(yǎng)物后山羊血清中IgA、IgG含量均顯著提高。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可顯著提高嶗山奶山羊血清IgM含量，可能是酵母培養(yǎng)物能夠激活機(jī)體的免疫功能，增加其巨噬細(xì)胞的吞噬能力，提高免疫球蛋白的含量，進(jìn)而提升非特異性免疫能力；此外，酵母培養(yǎng)物中含有的未知生長(zhǎng)因子以及有機(jī)酸等代謝物，能夠參與體內(nèi)的代謝反應(yīng)，促進(jìn)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[38]。

機(jī)體受微生物感染后免疫細(xì)胞能夠產(chǎn)生一些如白細(xì)胞介素、干擾素等能發(fā)揮抗病毒、造血功能的細(xì)胞因子，其中IL-2、IL-6、IFN-γ為促炎因子，IL-10為抗炎因子[39]。本試驗(yàn)中，各試驗(yàn)組與對(duì)照組之間血清細(xì)胞因子含量差異不顯著，可能是在飼糧中添加酵母培養(yǎng)物并未引起炎癥反應(yīng)，從而對(duì)奶山羊的血清細(xì)胞因子含量未產(chǎn)生顯著影響。曹文新[40]在羔羊飼糧中添加滅活酵母培養(yǎng)物，血清中細(xì)胞因子含量未發(fā)生變化，與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。

4 結(jié) 論

飼糧中添加適量酵母培養(yǎng)物能夠提高嶗山奶山羊的產(chǎn)奶性能、養(yǎng)分表觀消化率、抗氧化能力和免疫功能，本試驗(yàn)條件下，酵母培養(yǎng)物的添加量以25 g/(d·只)為宜。