提高奶牛生产

达农威酵母培养物在提高奶牛生产中的作用美JimQuigley博士前言酵母培养物是酵母菌厌氧发酵的产物在这个厌氧发酵过程中经过挑选的面包酵母菌株或称啤酒酵母菌株Saccharomycescerevisiae被放置在成分明确的培养基中生长以便使得它们生产出种类繁多的发酵代谢产物这与制造酒精时在厌氧发酵过程中产生代谢产物的情形非常相象所形成的产品中含有上千种酵母发酵的副产品和终端产物然而与传统的酒精生产所不同的是生产酵母培养物时所采用的厌氧发酵过程是被受到调控的其目的是为了获得更多的可促进微生物生长的代谢产物组合而不是仅用来生产乙醇大量的科学研究和应用实践已经表明酵母培养物中的发酵代谢产物能够有效地促进反刍动物瘤胃内以及其它种类动物大小肠道内的微生物菌群的生长需要特别强调的是这种促生长作用不取决于该产品中酵母细胞本身的活性而是由作为肠道微生物的一种自然生长促进剂的发酵代谢产物所决定的众所周知瘤胃或者肠道的发酵效率决定了大多数动物对所需能量和蛋白质代谢程度的高低因此通过改善动物胃肠道的发酵能力可以显著地提高它们的生产性能就奶牛而言借助于提升瘤胃或许也包括肠道的发酵能力来增加代谢能产出的效果通常能够从改善动物的健康和提高牛奶的产量等方面得到印证在单胃动物方面通过改善肠道菌群的生存状况可以提高生产效率有利于维持肠道的生态平衡和健康以及减少对抗生素类生长促进剂的依赖性酵母培养物对细菌生长的影响1达农威酵母培养物的生产是一个将经过挑选的面包酵母菌株Saccharomycescerevisiae添加到特制的培养基由糖氮源维生素和矿物质等构成中并在特定的工艺条件下使得酵母代谢物质产量最大化的厌氧发酵过程这项厌氧发酵工艺是美国达农威公司独家拥有的并且它被用来生产达农威酵母培养物的历史已经超过了60年见图1在厌氧发酵过程结束后发酵液又称麦芽汁将被加入到经过精心选配的谷物培养基中然后被进行均匀混合接下来让这个混合物通过一个低温挤压机在那里它被压制成“面条状的物体”并且在这个挤压过程中将内部的空气排除掉此时在“面条状物体”中的酵母细胞能够利用糖份继续进行厌氧发酵酵母培养物经过一段时间的厌氧发酵后被输入到干燥机里进行干燥处理以便将剩余的水分排出最后产品在经过粉碎包装和检验后被运送出厂酵母培养物对瘤胃发酵功能的影响酵母培养物中包含有种类繁多的发酵代谢产物这些代谢产物能够刺激动物消化道内微生物菌群的生长特别需要说明的是通过研究发现当给动物饲喂酵母培养物时瘤胃内微生物的总数量以及某些特殊种类的细菌数量都得到了提高图2给出了酵母培养物对瘤胃微生物菌群总数量影响的两个研究结果(Harrison等人,1988;Wiedmeier等人,1987)这两个试验的结果数据都表明在添加酵母培养物的情况下能够增加瘤胃微生物的总数量一些研究试验证实持续地添加酵母培养物能够提高总的细菌数量和纤维分解细菌的数量(Newbold等人,1995)另外Callaway和Martin(1997)等人所做的研究试验表明酵母培养物对瘤胃内某些特定微生物细菌种类的影响特别是能够提高纤维分解菌和乳酸利用菌的数量瘤胃微生物活性的增强能够对整个瘤胃的代谢活动产生全面的影响其中包括影响挥发性脂肪酸的产量(Miller-Webster等人,2002)提高泌乳水平(Nisbet和Martin,1991)增加瘤胃的可消化蛋白(Miller-Webster等人,2002)和提高干物质采食量(Miller-Webster等人,2002;Sullivan和Martin,1999)等等2事实上在刺激瘤胃的发酵能力方面酵母培养物和酵母细胞活性酵母之间存在着非常大的差异因而在阅读一些公开发表的研究资料时要认真地甄别在该研究试验里究竟使用的是酵母细胞还是酵母培养物含有发酵代谢产物搞清楚这一点是非常重要的例如Kung等人在1999年所做的试验研究显示活酵母进入瘤胃后超过8小时就无法存活提高代谢能水平和改善动物的生产性能增强瘤胃的发酵功能可以显著地影响整个胃肠道的消化能力和从瘤胃输出的养分并最终影响动物的生产性能所以那些能够证明在瘤胃或者过瘤胃后营养消化发生变化的数据资料对于人们理解酵母培养物产品的作用具有特殊的指导意义Yoon等人在1999年所做的一项通过向装有瘤胃瘘管的牛饲喂定量的整粒玉米并测定牛粪便中的玉米残留数量的研究试验显示在日粮中添加酵母培养物后奶牛消化道对整粒玉米的消化率从原来的47%增加到61%(P<0.05)在Yoon和Garrett等人於1998年所做的另外一个研究试验里他们给4头未泌乳的瘤胃瘘管牛饲喂含有玉米青贮的日粮并测定其瘤胃对青贮饲料的消化率见表试验的结果数据显示添加了酵母培养物的日粮组在被测定的所有消化率指标方面都有所提高造成这种差异存在的原因是添加酵母培养物后使得奶牛的干物质采食量提高了2.2%对半纤维素的消化率提高了3.5%据Gomez-Alarcon(1990)的报道说给奶牛饲喂包括了酵母培养物在内的一些饲料添加剂之后能够提高动物消化道对粗蛋白中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的整体消化率以及瘤胃对有机物中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率与此不同的是Malcolm和Kiesling等人的研究试验(1990)显示在该试验条件下添加了1.6%的酵母培养物并未对奶牛的干物质消化率产生什么影响但是该研究试验却没有报道酵母培养物对各种纤维成分消化率的影响情况一些旨在评估活性酵母对瘤胃或整个消化道影响的试验研究表明从总体上看活性酵母对瘤胃及其消化道几乎没有什么影响例如Doreau和Jouany等人在1998年进行的研究试验结果显示活酵母(S.cerevisiaeCNCMI-1077)不能够影响瘤胃本身对干物质玉米秸秆中的中性洗涤纤维和豆粕中氮的消化能力然而活性酵母S.cerevisiae却能够3提高玉米秸秆里酸性洗涤纤维的降解率(32.5%vs.26.3%)另外据Montaño等人於2002年所做的试验研究报道活酵母产品对瘤胃微生物的生长效率以及对瘤胃或整个消化道在干物质中性洗涤纤维和氮的消化方面没有明显的影响很明显瘤胃或整个消化道在消化方面出现的变化与日粮的配制动物的品种和所使用产品类型是密切相关的许多研究资料和结果数据表明在大多数情况下添加酵母培养物产品将能够有效地提高瘤胃或者整个消化道对日粮中各种成分的消化能力包括对各类纤维的消化率既然能够改善瘤胃的发酵和对营养的消化状况酵母培养物亦应该能够增加更多的可用代谢能来满足包括泌乳孕体生长和体重增加在内的各项生产需要至于这些额外增加的代谢能是否能够直接用于奶牛的泌乳生产或者体重的改善则要视它们所处的泌乳阶段和各生产阶段对能量的不同需求而定在泌乳初期由于高产牛的采食水平难以满足它们对代谢能的总体需求通常奶牛不得不靠降低自身体重的方式来支撑它们的产奶量在这种情形下借助于添加酵母培养物来增加日粮中的可用代谢能将会使得奶牛能够采食更多的干物质来自瘤胃内动力学环境的改善和生产更多的牛奶如图4所示处于泌乳初期的奶牛其平均日产奶量提高了1.9公斤一般来讲处于泌乳中后期的奶牛可以通过消耗日粮中的代谢能来满足它们对代谢能的需要所以它们不需要再动用自己的体脂储备来支持泌乳生产对于这个阶段的奶牛而言给它们饲喂酵母培养物和增加可用代谢能的数量会有许多潜在的益处这些益处包括进一步提高它们的产奶量增加自身体重或者减少干物质采食量在能够保证奶牛摄入相似的代谢能的前提下然而在大多数情况下牛奶生产的效率都得到了改善正如表2所示通过对乳脂校正奶和干物质采食量的测量后发现在总共进行的12个研究试验中有10个试验在饲料效率方面都得到了不同程度的提高牛奶生产方面效率的提升直接导致了牧场对整体资源利用效率的改善并且提高了对生产者的经济回报4小结饲喂酵母培养物能够改善奶牛瘤胃内微生物的生存状况提高瘤胃的发酵效率而瘤胃发酵效率的提高则使得奶牛能够获得更多的可利用代谢能来进一步满足它们的生产和繁殖需要按照奶牛所处的泌乳阶段它们将会随着干物质采食量的增加而生产出更多的牛奶指泌乳初期的牛或者改善牛奶生产的效率指泌乳中后期的牛通过测定乳脂校正奶的产量与干物质采食量的比值来确定无论怎样对牧场管理者来讲在这两个生产阶段给奶牛饲喂酵母培养物所获得的经济回报都要远远高于酵母培养物本身的饲喂成本当出现诸如日粮的变动和热应激等对瘤胃发酵明显不利的情况时酵母培养物对稳定瘤胃发酵的作用就显得愈加重要并且它能够给养殖者所带来的经济回报也越多参考文献Callaway,E.S.,andS.A.Martin.1997.EffectsofSaccharomycescerevisiaecultureonruminalbacteriathatutilizelactateanddigestcellulose.J.DairySci.80:2035–2044.Doreau,M.andJ.P.Jouany.1998.EffectofaSaccharomycescerevisiaecultureonnutrientdigestioninlactatingdairycows.J.DairySci.81:3214–3221.Gomez-Alarcon,R.A.C.Dudas,andJ.T.Huber.1990.influenceofculturesofAspergillusoryzaeonrumenandtotaltractdigestibilityofdietarycomponents.J.DairySci.73:703-710.Harrison,G.A.,R.W.Hemken,K.A.Dawson,andK.B.Barker.1988.Influenceofadditionofyeastculturesupplementtodietsoflactatingcowsonruminalfermentationandmicrobialpopulations.J.DairySci.71:2967–2975.L.Kung,Jr.,E.M.Kreck,R.S.Tung,A.O.Hession,A.C.Sheperd,M.A.Cohen.1997.Effectsofaliveyeastcultureandenzymesoninvitroruminalfermentationandmilkproductionofdairycows.J.DairySci.80:2045–2051.Malcolm,K.J.,andH.E.Kiesling.1990.Effectsofwholecottonseedandliveyeastcultureonruminalfermentationandfluidpassagerateinsteers.J.Anim.Sci.68:1965-1970.Miller-Webster,T.,W.H.Hoover,M.Holt,andJ.E.Nocek.2002.Influenceofyeastcultureonruminalmicrobialmetabolismincontinuousculture.J.DairySci.85:2009–2014.5Newbold,C.J.,R.J.Wallace,X.B.Chen,andF.M.McIntosh.1995.DifferentstrainsofSaccharomycescerevisiaedifferintheireffectsonruminalbacterialnumbersinvitroandinsheep.J.Anim.Sci.73:1811-1818.Montaño,M.F.,L.Corona,J.Rosales,andR.A.Zinn.2002.Influenceofenzymesupplementationondigestivefunctionofcattle.J.Anim.Sci.80(Suppl.2):141.(Abstr.).Nisbet,D.J.,andS.A.Martin.1991.EffectofaSaccharomycescerevisiaecultureonlac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