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D. Moya， S. Calsamiglia， A. Ferret， J.I. Fandino， L. Castillejos（著） 甄玉国（译）
在养牛生产实践中，牛从接受高粗料型日粮转变为接受高精料型日粮需要经过一个相当长的适应阶段。这种日粮结构的突然改变可能会给牛带来消化方面的障碍，例如，瘤胃酸中毒经常能够引来其它的健康问题，并且导致奶产量的下降(Krause等，2006)。当牛采食的碳水化合物数量突然增多时，瘤胃液中的挥发性脂肪酸和乳酸也会同时增加(Owens等，1998)，进而降低瘤胃pH值并导致瘤胃酸中毒的发生(Nocek，1997)。另外一种在生产实践中比较多见的消化失调现象是胃气胀。这种现象常常发生在那些被饲喂了含有50%以上谷物的日粮或者正处在从低谷物型日粮向高谷物型日粮转变阶段的牛身上(Cheng等,1973)。经试验研究表明，添加酵母培养物可提高瘤胃pH值；增加瘤胃内纤维分解菌和乳酸利用菌的数量(Wiedmeier等，1987)；提高干物质采食量（Rasmus等,2005）；改善干物质和粗蛋白的消化能力(Miller-Webster等,2002);降低乙酸与丙酸的产出比例(Harrison等,1988)等。酵母培养物含有的代谢产物能够刺激瘤胃内某些特定细菌,如纤维消化菌和乳酸利用菌的生长，从而能够在使用高精料日粮的情况下帮助维持瘤胃发酵的稳定性。因此,本次试验研究的目的就是评估在饲喂富含易发酵碳水化合物日粮的适应期间,酵母培养物对小母牛瘤胃内微生物发酵的影响。
1 材料与方法
1．1 试验动物
在西班牙巴塞罗纳自治大学动物试验农场反刍动物养殖中心里挑选12头荷斯坦小母牛,初始体重(277±28) kg。这些小母牛被单独放置在拴系牛栏内饲养。每头牛各被装有1个内径1 cm的塑料瘤胃套管针(Divasa Farmavic SA，Vic，Spain)。试验开始的前一周，采用局部麻醉并在无菌条件下为这些小母牛进行套管针安装手术。
1．2 试验设计
本次试验采用交叉设计方案进行。每个阶段以6周为一个试验周期并设有相应的处理组。第1~3周被用来让小母牛适应一种100%的全粗料日粮(80%羊茅草和20%苜蓿颗粒饲料)。3 周后，采用每天增加2.5 kg谷物精料并同时减少等量粗料的方式，逐渐将小母牛的试验日粮向高精料型转变（4 d左右可能出现消化失调的现象），一直到日粮中粗料与精料的比例成为10：90。然后在此基础上再继续饲喂2周。
这个试验日粮的营养组成配方完全能够满足或超过NRC中有关牛对蛋白质、有效纤维、矿物质和维生素的需求标准（NRC，1996），但在该精料配方中有意提高了非结构性碳水化合物的比例（54.3%）。在试验期间，每天早上9点供应一次料，21点清扫料槽。这样做的目的是为了迫使小母牛在上午尽快地消耗精饲料。本次试验所采用的日粮和管理安排显然是为了增加动物出现消化障碍的机会。
试验为两个组，一个是对照组（日粮中不添加酵母培养物），另一个是酵母培养物组，在每天的日粮中添加56 g益康XP（由美国达农威公司出品）。在整个试验期间，每天早上9点给酵母培养物组的小母牛供料时需将56 g的酵母培养物XP与100 g当天提供的精料混合均匀后进行饲喂，以确保小母牛能够采食到足额计量的酵母培养物。而对照组的小母牛则每天接受相同数量但不含酵母培养物的精料。
是否出现消化失调可以通过肉眼观察胃气胀情况来判断（Paisley等，1998），或者发现牛的干物质采食量比先前下降了50%甚至更多，也可确诊为消化失调。在本次研究试验过程中，当观察到某头牛出现消化失调时，要立即将该牛的日粮切换成100%的粗饲料日粮（不含有酵母培养物），并注意观察它的康复情况。在经过至少7 d的间歇期后，按照交叉设计方案对处理组进行调换，并重复相同的试验步骤。
1．3 样品采集和分析
在日粮适应阶段，每天对试验牛的干物质采食量进行测定。在向高精料日粮的过渡阶段以及在使用粗精比达到10：90的日粮向瘤胃发起挑战期间，分别于每天早上小母牛进食后的3、6和12 h对它们的干物质采食量各进行一次测量。将饲料放入105 ℃的烘干箱内干燥24 h后测定其干物质的含量。在日粮适应阶段的开始和结束时，各采集一次瘤胃液。并且，在过渡阶段开始后以及使用粗精比为10：90的高精料挑战日粮期间，每天也要收集瘤胃液体。但仅对出现消化失调前3、2、1和0 d（消化失调发生的当天）以及消化失调发生后第1 d、第2 d和第5 d的瘤胃液样品进行测试分析。对瘤胃液样品的采集一般在小母牛进食后的0、2、6和12 h这4个时间点上进行，以便即时测定pH值（507型测试盒，Crison Instruments SA，西班牙巴塞罗那产）。将采食后0和6 h的瘤胃液样品分别用粗棉布进行挤压过滤，再从获得的过滤液中提取4份样品，并将其置于 -20 ℃的环境中冷冻保存以备用来分析测定挥发性脂肪酸、乳酸、氨氮浓度和瘤胃粘度等试验参数。对于在消化失调症状出现后第1 d饲喂后0时采集到的瘤胃液样品，不要全部进行挤压过滤，留出一部分用于测定泡沫的参数。
瘤胃液中挥发性脂肪酸和乳酸的测定参照修正的GC法(气相色谱法)(Richardson，1989；Jensen，1995)。参照Chaney等（1962）用分光光度法测定氨态氮(NH3-N)的浓度(Libra S21，Biochrom Analytical Instruments，Cambridge，UK)。
测定瘤胃液的粘性,在室温下将样品解冻,再振荡,并立即用低粘性适配器UL/Y分析(DV-E，Brookfield Engineering Laboratories，Middleboro，MA)。瘤胃液泡沫高度和浓度参照Pressey 等(1963)和Min等(2005)的方法测定。
1．4 统计分析
本试验统计分析采用SAS(版本9.1 SAS,Inc.,Cary, NC）。把小母牛作为复合对称性结构项，并把时间作为随机因素，重复测量的结果用PROC MIXED分析。统计差异显著水平是P＜0.05，用多重比较法（Tukey，1953）。
2 结果和讨论
2．1 适应期内酵母培养物对瘤胃的影响
适应期内，各处理之间的干物质采食量（5.37±0.19） kg、pH值(6.78±0.06)、VFA浓度(96.3±2.32) mM、瘤胃液粘性(2.41±0.11)厘泊(10-3 Pa·sec)都没有显著差异性。适应期最后一天，氨态氮的浓度显著低于适应期第一天，进食后6 h的氨态氮浓度显著低于0 h的（P＜0.05），与对照组相比，添加了XP处理组的小母牛NH3-N浓度极显著的升高(P＜0.01)(见表2)。关于酵母培养物对NH3-N浓度的影响研究并非一致，一些研究报道了NH3-N的浓度降低（Harrison 等,1998），但是也有一些研究报道结果无显著差异（Wiedmeier 等,1987；Yoon等,1996；Erasmus 等，2005）。适应期内的结果表明，除了NH3-N浓度的显著改变外，XP对饲喂100%粗饲料的小母牛瘤胃的发酵并无影响。大多数评价酵母培养物的试验都采用不同浓度的精饲料进行，但关于酵母培养物在饲喂100%粗饲料日粮情况下对动物影响的研究却鲜有报道（Olson 等，1994a、1994b）。
2．2 在诱导消化失调期间酵母培养物对瘤胃发酵的影响
在两个试验阶段总共记录了20起（83.3%）消化失调的病例。饲喂高精料日粮14 d后，只有4头小母牛没有被发现消化不良的迹象。因为凭肉眼并没有观察到牛出现胃气胀的症状，几乎所有被发现的消化不良案例都是依据牛的干物质采食量(DMI)下降了50%而做出的判定（见表3）。对于饲料中精料的突然增加会造成DMI下降的现象，科研人员一直将原因归结于VFA的累积效应，正是它引发了摩尔渗透压的升高并导致酸中毒的发生(Owens 等，1998)。一般来说，饲喂高精料日粮而引发动物出现消化失调的平均时间大约是(7.00±0.62) d。
添加XP组(6.28±0.40 kg DM)小母牛的日粮平均采食量和对照组(6.70±0.31 kg DM)(数据未提供)相比无显著差异。有研究表明，在产前到产后的一段时间里，在奶牛的日粮中添加酵母培养物能增加奶牛的DM采食量（Dann等，2000;Erasmus等,2005）。粗饲料及谷物饲料的差异和消化失调则增加了干物质采食量的变异性，这也可能消减了添加酵母培养物后观察干物质采食量变异的可能性。然而,当小母牛患有消化失调时,添加了XP日粮组失调前3 d和2 d的采食量有显著高于对照组的趋势(P<0.10)(见表3)。
在消化失调后第1 d，添加酵母培养物显著提高了瘤胃pH值(P<0.05)(见表4),同时也有提高消化不良前后几天采食前pH值的趋势（数据未提供）。这些结果表明添加XP有利于消化不良后瘤胃pH值的恢复，并且可以使禁食12 h后小母牛瘤胃pH值维持较高水平。然而，在消化失调前1 d，小母牛日粮中添加XP的处理组,其pH值在采食后有急剧下降的趋势(P<0.10)(数据末提供)。其它报道研究表明酵母培养物能维持瘤胃pH值稳定(Callaway等，1997)，但Erasmus(2005)的研究发现酵母培养物对瘤胃pH值无影响。
在消化失调前1 d,添加酵母培养物显著增加了总VFA的浓度（P<0.05），这也可能解释了先前提到的母牛采食后的pH值的急剧下降。有研究表明，添加酵母培养物显著增加了总VFA的浓度(Miller-Webster 等，2002)。也有研究表明，其对总VFA的浓度没有影响(Yoon等，1996)。XP对乙酸和丙酸浓度没有影响，但在消化失调后第2 d其显著降低了乙酸与丙酸的比值(见表5)。研究表明，酵母培养物对乙酸和丙酸浓度的影响不具有一致性，并未象前人报道的酵母培养物可利用乙酸为代价刺激丙酸产生，从而降低乙酸与丙酸的比值(Harrison等,1988；Lynch等,2002； Erasmus等,2005)。
在消化失调前1 d和当天,酵母培养物显著降低了丁酸浓度(P<0.05)(见表6),并在消化失调前后期内进食前,其丁酸浓度维持在较高的水平(P<0.01)。
然而也有一些相关研究表明酵母培养物对丁酸浓度没有影响(Yoon等，1996)。Lynch等(2002)报道了酵母培养物可以增加丁酸浓度。在消化失调前1 d(P<0.01)和后1 d（P<0.05），酵母培养物显著增加了支链脂肪酸浓度（BCVFA）（数据未提供）。BCVFA的增加可能表明了脱氨基的活性,这也同时伴随着NH3-N浓度的增加。然而，在消化不良前后几天里,酵母培养物对NH3-N浓度的影响很有限,仅在失调前2 d具有降低的趋势（P<0.10）。
在消化失调后1 d（P<0.05）和2 d（P<0.10），酵母培养物显著降低了乳酸浓度（见表7），这个结果可能与酵母培养物可促进瘤胃pH值更好的恢复有关。Callaway等（1997）研究表明，酵母培养物的灭菌滤液可刺激瘤胃的乳酸利用菌，如反刍月形单胞菌（Selenomonas ruminantium）和埃氏巨型球菌（Megasphaera elsdenii）的生长，但也有研究表明酵母培养物未有此类作用（Sullivan等，1999；Lynch等，2002）。
目前一致认为牛泡沫性臌胀是由瘤胃中泡沫的形成引起(Cheng 等，1998)。用瘤胃液粘度及泡沫高度和浓度这3个参数来分析XP对胃气胀发病率的潜在作用。在消化失调前3 d和后2 d，XP的添加显著降低了瘤胃液粘度（P<0.05）（见表8），在消化失调后也降低了泡沫浓度（P<0.05）（见表9）。但酵母培养对前面这两个参数的影响并非同时发生。尽管本研究中未观察到胃气胀的症状，但是瘤胃液粘度和泡沫浓度降低的结果说明需要进一步研究XP对降低胃气胀发病率的潜在作用。
3 结论
本试验中，在高粗粮向高精粮的转变中，平均7 d内引起了83%的小母牛消化失调,其可以通过采食量减少50%或更多生化指标进行确诊。引起这种消化失调的关键因素是先前一段时期的瘤胃低pH值和总VFA产量的增加，在一些母牛中，这种消化失调还与乳酸浓度的增加有关。这些数据及瘤胃液粘度的增加表明,如果这种日粮的特殊期（过渡期及高精日粮期）被维持更长的时间，小母牛可能会患慢性酸中毒或胃气胀。在100%粗饲料日粮期内，除NH3-N浓度增加外，XP的添加并未影响瘤胃发酵。在日粮转变期及高精日粮期，XP的添加没有影响消化失调的发病率及发病时间。然而，XP能通过提高瘤胃pH值和降低乳酸产量促进瘤胃的健康恢复。另外，XP也能够降低泡沫浓度和瘤胃液粘度,这有助于减少患胃气胀的可能性。
（参考文献篇，刊略，需者可函索）
（编辑：王 芳，）
D. Moya, 西班牙巴塞罗那自治大学动物与食品科学系。
S. Calsamiglia、A. Ferret、J. I. Fandino、L. Castillejos，单位及通讯地址同第一作者。
甄玉国(译)，达农威生物发酵工程技术（深圳）有限公司技术部，518038，深圳。
收稿日期：2008-08-27
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