<P> 酵母培养物（YC）作为饲料添加剂在反刍动物生产中应用较为广泛。本文主要从其对瘤胃微生物区系的影响及作用机理，以及影响酵母作用效果的因素展开讨论，为此方面研究提供一些理论基础。关键词：YC；微生物区系；作用机理通过调控瘤胃微生物区系来加强反刍动物对粗饲料的利用近年来成为反刍动物学家和营养学家研究的热点。目前存在许多方法用以调控瘤胃微生物区系，如应用离子载体和抗生素。但对于饲料工业中应用抗生素所引起的问题和寻求安全饲料的广泛关注，促使研究者致力于发展一种新型非抗生素或“天然”的饲料添加剂。微生物饲料添加剂，即直接饲喂微生物（DFM），完全满足发展需求，因而被推到了历史前台。DFM包括细菌、酵母（真菌）等，许多研究证明DFM使用效果良好，尤其是酵母培养物（Yeast Culture，YC）。 YC 是经严格控制条件的液体、固体二级发酵或直接在固体培养基发酵后连同培养基一起加工制得的产品，含有酵母菌及其赖以生长的培养基，以及酵母代谢产物。目前国内外制备YC的常用菌种为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）, 并常添加有米曲霉（Aspergillus oryzae）或其提取物以及乳酸杆菌（Lactobacillus）。 YC最初是用作刺激反刍动物瘤胃微生物的一种生长因子，主要通过酵母代谢产物和酵母菌的作用调节动物肠道或瘤胃内微生物平衡，刺激有益菌生长，防止疾病，提高动物生产性能。大多结果表明，YC对改善反刍动物瘤胃的微生物生态，刺激某些有益的细菌生长，促进动物生长和提高产奶量的作用较为明显，而且对反刍动物的营养作用明显优于单胃动物。本文主要从YC对瘤胃微生物区系的影响及作用机理，影响酵母作用效果的因素，以及研究现状和发展方向这几方面作一浅述，以期为后续研究提供一些理论帮助。 1 YC对瘤胃微生物区系的影响日粮中添加YC能选择性刺激瘤胃特定微生物，改变微生物区系，使瘤胃内有益微生物浓度升高及活性加强，有利于粗纤维及其它营养物质的消化，以及破坏、降解能导致瘤胃失衡的代谢中间产物。 YC对反刍动物生产性能的影响主要是通过瘤胃内微生物菌群的变化起作用。添加YC的作用之一是通过培养一个健康并活力旺盛的纤维分解菌群而有助于提高纤维消化率。大量研究表明，日粮中添加YC能增大纤维分解菌浓度及增强其活性。 </P>
<P>图1 YC作用机制模型 Dawson（1990）报道，在以粗饲料为基础日粮的培养基中添加YC使纤维分解菌浓度升高（P<0.05），进一步试验证明，阉牛瘤胃中纤维分解菌浓度随YC添加量的增加而增加[1]。添加YC也能提高饲喂高粗饲料奶牛瘤胃的纤维分解菌数量，但差异不显著（Erasmus等，1992）[2]。Wiedmeier（1987）试验发现，在非泌乳奶牛日粮中添加YC使纤维分解菌数量增加近40%（P<0.05），米曲霉发酵提取物使纤维分解菌数升高达27%（P<0.05）。反刍动物日粮或瘤胃模拟装置中添加YC可稳定瘤胃环境，尤其是使pH值升高，这可用来解释总厌氧菌和纤维分解菌浓度的升高有些研究者认为，YC虽能刺激纤维分解菌数量的增长，但并不对纤维消化的程度发生影响。Newbold等（1991）发现，米曲霉和酿酒酵母增强了瘤胃微生物对纤维消化的速度，但不提高其对纤维消化的程度[3]。Callaway等（1997）报道，在含6g/l纤维二糖的培养基中加入酿酒酵母滤液，能刺激纤维分解菌（产琥珀酸拟杆菌S85、黄化瘤胃球菌FD1和白色瘤胃球菌B199）对纤维二糖的利用，但只是增加了产琥珀酸拟杆菌S85和黄化瘤胃球菌FD1对纤维消化的起始速率，并不影响消化度[4]。营养物质在瘤胃内的迅速发酵所产生的大量有机酸导致瘤胃pH值的下降，过低的pH值会抑制瘤胃微生物的生长，降低动物对营养物质特别是粗纤维的利用，严重时导致瘤胃功能失调。瘤胃内pH值的适当升高，有利于瘤胃微生物的增殖，从而促进营养物质消化利用，尤其是瘤胃内氨氮的利用。研究发现，添加YC能促进乳酸利用菌的生长，维持瘤胃内环境的恒定。YC能刺激含乳酸培养基中乳酸利用菌的生长，给饲喂高能量的育肥牛补饲YC也能提高乳酸利用菌的浓度[7]。Linehan等（1978）向含有乳酸的培养基中加入0.5%酵母提取物，使反刍兽新月单胞菌HD4的生长提高了3.8倍，而在不含乳酸的培养基中加入酵母提取物，对其生长只有轻微促进作用，说明酵母能促进乳酸利用菌利用乳酸。并有报道表明在高精料日粮中补加酵母不但增加了乳酸利用菌的浓度，也加快了乳酸利用速率[8]。米曲霉培养基滤液中的一些因素可以抑制乳酸的利用[4]。</P>
<P>如葡萄糖是一种优先底物，抑制了反刍兽新月单胞菌对乳酸的利用。滤液中存在葡萄糖、乳酸、苹果酸、延胡索酸、琥珀酸和天冬氨酸，即使反刍兽新月单胞菌利用乳酸过程中需要有机酸（如天冬氨酸和苹果酸），葡萄糖同样会抑制放射性标记的L-乳酸在短期内（5min）的利用，但埃氏巨球形菌（Megasphaera elsdenii）对乳酸的利用不受分解代谢物的阻抑。YC滤液虽抑制了乳酸的短期利用（5min），但却能刺激反刍兽新月单胞菌和埃氏巨球形菌在含乳酸培养基中的长期生长（24h后）。有关YC对蛋白分解菌及淀粉分界菌影响的报道并不多。但Yoon和Stern（1996）认为添加YC可能会提供某种因子刺激蛋白分解菌的生长[10]。Kumar等（1994）在水牛高精料日粮中添加酿酒酵母培养物，发现与对照组相比，淀粉分解菌的数量提高了近0.077%[11]。活体试验表明，19~28%的纤维分解酶活性是由原虫产生的，但其消化仅局限于一些易受作用的组织，如叶肉细胞。研究证明去除原虫会降低纤维消化率。由于原虫离开细菌单独生长比较困难，因此普遍认为原虫在纤维消化中的作用比较微小。Frumholtz等（1989）研究发现，日粮中添加米曲霉使瘤胃原虫数量减少了45%，因而解释了为什么添加米曲霉能升高瘤胃菌数。原虫数量的降低会使其捕食细菌的作用减弱，因而米曲霉能使更多的细菌生存。添加YC降低原虫数量或许不是YC的共性，正如许多研究中表明的，不同酵母制剂会对原虫产生不定的影响[11，13，14]。由此判断，酵母制剂的种类或许是影响酵母与原虫之间相互作用的重要因素。如Oellermann等和Fonderila等（1990）研究发现，米曲霉对原虫数量几乎没有影响[5，6]。也有人发现，YC能提高瘤胃中原虫数量。Kumar（1994）报道，在水牛高精日粮中添加酿酒酵母培养物能使瘤胃原虫数量提高0.079%[11]。卢庆萍（1999）试验结果表明，阉牛日粮中添加YC使瘤胃原虫数量提高了12.16%（P<0.05）。 Chaucheyras等（1995）报道，当向不含维生素的培养基中加入活性酿酒酵母后，能刺激厌氧真菌Neocallimatix frantalis MCH3的孢子产生纤维分解能力，使发酵产物如氢气、甲酸、乙酸、乳酸等浓度升高，表明酵母能增强厌氧真菌对植物细胞壁的附着[15]。</P>
<P>经活酵母刺激后，真菌在瘤胃内降解木质素?纤维素饲草的能力也提高了。米曲霉发酵提取物能刺激与真菌Neocallimatix frantalis MCH3形态相似的真菌Neocallimatix frantalis EB188的生长及纤维分解酶的产生。Prange等（1979）收集日粮中添加米曲霉的奶牛十二指肠内容物，发现饲料颗粒上附着大量与正常瘤胃真菌群形态相似的真菌，但在不添加米曲霉的奶牛瘤胃内容物中却并未发现。 2 YC作用机理到目前为止，研究者还未完全搞清YC对瘤胃微生物区系的作用机理，这仍然是个存在争端的领域。但研究者已提出大量假设去阐述它，概括起来，共有以下几个方面： 2.1 生长刺激因子 YC本身并不具有纤维分解活性，它的作用在于能为纤维分解菌提供一些可溶性生长刺激因子，如维生素B、氨基酸、有机酸、葡萄糖、支链挥发性脂肪酸或不明生长因子，来刺激瘤胃中利用乳酸和分解纤维的细菌生长。这些物质是某些瘤胃微生物生长、代谢所必需的。细菌纯培养时，反刍兽新月单胞菌HD4在含L-乳酸的培养基中生长需要L-天冬氨酸、β-氨基苯甲酸和生物素的参与，其中天冬氨酸可用L-苹果酸或延胡索酸代替[7，16]。但只有天冬氨酸、延胡索酸、苹果酸，而缺乏乳酸的培养基不能刺激反刍兽新月单胞菌HD4的生长[16]。反刍兽新月单胞菌H18（一个新分离的瘤胃细菌）在乳酸中的生长也需要天冬氨酸[17]。胰胨是含肽和支链氨基酸的酪素酶解产物，而酵母提取物是维生素B和其它不明生长因子的绝好来源。YC滤液提供的生长因子与在胰胨和酵母提取物中发现的生长因子相同，它们是反刍兽新月单胞菌和埃氏巨球形菌在乳酸培养基中生长所必需的[4]。 </P>
<P>YC虽能刺激总厌氧菌及纤维分解菌浓度的升高，但经研究发现，提供同样剂量的热灭活YC（121℃，15min）却不能刺激它们的增殖，说明YC的作用效果在很大程度上取决于酵母细胞在消化道内的代谢活性，发挥刺激作用的是活细胞或一些热不稳定产物[1]。添加到瘤胃模拟装置中的辐射灭活酵母仍能保持大部分刺激活性，而经高温高压灭活后，则丧失此活性[3，18]。这进一步说明YC刺激细菌生长的能力依赖于一种尚未知的热不稳定因子，因而将不明生长因子称为热不稳定因子。经分析发现，这些因子的基本特性与一些具有生物活性的小肽的基本特征一致，而在随后的瘤胃细菌培养中发现，小肽对其确有刺激活性，并且当浓度很低时，其刺激活性也很低，说明这些物质就是限制性营养因子，因此又有人将此机理称为小肽营养代谢扳机理论。 2.2 除氧效应瘤胃为一厌氧环境，但即使是非瘘管牛，其瘤胃内氧气含量也占总气体量的0.5~1.0%。</P>
<P>氧气对厌氧菌有害，能抑制瘤胃细菌生长及纤维分解菌对纤维的附着作用。酵母呼吸活动中需要消耗氧气，因而保护瘤胃严格厌氧菌免受氧气的破坏。Newbold等（1996）报道，将添加到瘤胃模拟装置中能刺激总厌氧菌和纤维分解菌数量增加的酿酒酵母的两种菌株NCYC240、NCYC1026和商业制剂Yea-Sacc以1.3mg/ml的浓度加入绵羊瘤胃液中，能将氧气的消失速率提高46~89%。而对细菌数没有影响的NCYC694和NCYC1088对氧气的消失速率不发生影响。并且发现，经溴化乙锭诱变，导致呼吸功能缺陷的酿酒酵母突变株NCYC240和NCYC1026也不能刺激瘤胃模拟装置中总厌氧菌及纤维分解菌的生长。 2.3 选择
