龙 玲   龚月生

    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 cerevisia），并常添加有米曲霉（Aspergillus oryza）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。

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增强，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。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。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  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。

图1  YC作用机制模型（图略）

    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。Callawag等（1997）报道，在含6g／1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FD村对纤维消化的起始速率，并不影响消化度。

    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。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菌利用乳酸。并有报道表明在高精料日粮中补加酵母不仅增加了乳酸利用菌的浓度，也加快了乳酸利用速率。

    米曲霉培养基滤液中的一些因素可以抑制乳酸的利用。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、琥珀酸和天门冬氨酸，即使反刍兽新月单胞菌利用乳酸过程中需要有机酸（如无门冬氨酸和苹果酸），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解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。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％。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。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。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％。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）。Chauch，yras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。经活酵母刺激后，真菌在瘤胃内降解木质素一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Neocallimatixfrantalis MCH3形态相似的真菌Neo-callimatix 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  影响酵母添加效果的因素

    大量研究结果表明，YC的作用效果并不稳定，几乎所有影响瘤胃环境及功能的因素都会对其产生影响，归纳后主要有以下几个方面：酵母（菌株、活性、剂量及存放时间）、日粮（类型及水平）、动物（生理阶段及生产水平）和饲养管理。

2.1  酵母

2.1.1  菌株

     酵母菌株很多，美国国家菌株收集中心目前保存有1000多株生化或是基因特性不同的酿酒酵母属酵母菌，再加上其它属的菌种，应该说可以用作饲料添加剂的酵母菌种数量是很大的。许多研究者都在研究筛选区别不同酵母菌对促进瘤胃特殊微生物繁殖能力的大小，结果表明酵母菌株间对瘤胃微生物的影响存在明显差异.可以认为,有关酵母产品作用效果的差异很大程度缘于所用菌株的差异.Dawson和差