牛瘤胃健康是高效飼養乳牛成功的關鍵(1)

乳牛瘤胃健康是高效飼養乳牛成功的關鍵
詹世琛  博士


前言
大家都知道,要想養好乳牛,首要工作是要保證能養好瘤胃微生物,減少牛隻瘤胃過酸,減少乳牛蹄病問題,避免牛乳體細胞數過高及產後代謝性疾病及胖瘦度評分的損失,提高繁殖效率。要能同時達到減少對牛隻的負面影響的飼料添加劑,我認為到目前為止,可能僅有美國達農威公司的酵母培養物(中國大陸稱益康XP酵母培養物,台灣稱為XP酵母培養物),才有如此全面的效果。今年3月離開大成藍雷加入美國達農威公司,負責中國大陸大型牧場集團的技術支持工作,也深深瞭解這個已生產70年的產品,確實能為酪農帶來實質的利益,但台灣的酪農對此產品認知有限,受光泉之邀特著文將XP酵母培養物的機理及功效向大家介紹,希望能對台灣的酪農有些幫助。


什麼是XP酵母培養物?如何產生?與活性酵母菌及其它公司的酵母培養物有何不同?
在美國有超過30%的牛場使用酵母培養物產品,此產品係以常規原料看待,並廣泛的應用於各種動物飼料中(包括乳牛、肉牛、羊、馬、寵物、家禽、水產)。一般說來,酵母培養物根據它的定義由三部分物質混合而成:
1、酵母菌細胞。
2、酵母菌用來生長的培養基物質。
3、酵母菌在發酵過程中所產生的細胞外代謝產物。


不同的菌種、不同的培養基成分或者不同的發酵工藝條件和發酵程度,將會製作出完全不同的酵母培養物產品。經過酵母菌發酵後的培養基,已被改變了原有的化學成分。我們稱之為變性培養基。變性培養基中含有許多有益的營養物質。如氨基酸、維生素、有機酸和芳香物質等。酵母菌在發酵過程中產生的各種代謝產物,亦被混合在培養基中。在適度的環境條件下,酵母菌在其培養基上進行發酵反應時,會產生各種各樣的代謝物質。這些代謝物質統稱為代謝產物。代謝物產生的前提是酵母菌有發酵行為發生。發酵反應進行的愈徹底(深度發酵),所產生的代謝產物的種類和數量(濃度)也越多。酶、抗生素、氨基酸等等,都是不同菌種進行發酵時產生的代謝產物。代謝產物與菌種、發酵條件和培養基等是密切相關的。酵母菌在培養基上不進行發酵反應,就不會產生代謝物質。酵母菌只對部分培養基質進行發酵,會影響到代謝物質的濃度。發酵反應與可控制的工藝環境條件和參數有密切的關係。如溫度、濕度、壓力、氧氣含量和pH值等生產參數。經過深度發酵的產品中,所含有的代謝產物之種類和濃度能最大化。


簡單來說,首先利用獨特品系的活酵母菌,經過有氧發酵擴繁產生大量的活性酵母菌,此階段與市售其它活性酵母菌的工藝相似,販售活性酵母菌的廠家在此階段後,將其乾燥後出售或與載體稀釋後出售。然而,活性酵母菌對乳牛的效果不一致,有時有效果,有時效果無法顯現,主要原因如下:
1、活性酵母菌若要起作用,必需能保證其存活。
2、活性酵母菌最佳生長環境為有氧環境及攝氏30度,此與牛隻瘤胃環境有很大不同。
3、活性酵母菌在與飼料及預混料混合後,活性大量喪失。
4、活性酵母菌加入飼料經打粒後,活性大幅喪失。
5、即使進入瘤胃時是活的,但經過1小時後,半數酵母菌就消失了(Sullivan and Bradford.2011; Bruns等人.2011)。

因此活性酵母菌可以說產品的安定性差異大,無法預期能有一致性的產品效益!XP酵母培養物則無此問題,即使經高溫打粒也不影響其功效。
達農威在活酵母菌經過有氧發酵擴繁後,進入發酵的第一階段(液態厭氧發酵)及第二階段(固態厭氧發酵),要讓酵母菌能夠在厭氧狀態下,進行連續發酵以產生大量酵母培養物是相當不容易的,美國達農威公司擁有著名的“達農威工藝發酵法”是達農威公司及其產品享譽世界的關鍵所在。
美國達農威公司的酵母培養物包含酵母細胞璧(含葡聚糖及甘露寡糖)可提升免疫功能及吸附部份黴菌毒素;細胞內容物維生素A、B、E、蛋白質、離氨酸、白氨酸、核酸、小肽、鈣、銅、鋅等;細胞外代謝產物包括芳香化合物為具抗氧化效果,含有核苷、小肽及寡糖可提升免疫功能,也含有蛋白質及有機酸及各種酶,此外還含有超過百種其它代謝產物。目前,市面上出現的“酵母培養物產品”種類很多。按照它們各自的製作過程,可簡單地將它們分成兩類:
1、經過厭氧發酵的酵母培養物(不強調酵母菌的活性)。
2、沒有經過厭氧發酵的酵母培養物(特別強調酵母菌的活性)。
按照現有的對微生態製劑的定義,幾乎所有市面上的酵母培養物產品,都宣稱可用於調理和改善動物胃腸道內的微生態環境,並籍此來影響動物的健康生長和它們生產性能的發揮。事實上,由於各種酵母培養物產品之間,在組成分、作用機理和產品品質的穩定性方面存在著很大的差異,因此,它們彼此之間對動物產生的影響效果並不相同。

因此,總結達農威公司所生產的酵母培養物:
1、是一個複雜的發酵產品。
2、由特殊的培養基配製 + 精準的工藝參數控制 = 生產出終端產品的組成分。
3、發酵產生的酵母細胞外代謝產物,是產品的主要有效成分。
4、代謝產物在特定環境下,有酵母細胞按照自身的代謝規律產生。絕非人工配製可得。
5、之所以說它是個複雜的產品,主要是指其成分複雜,包括初級代謝產物和次級代謝產物(主要是各類化合物)。
6、終端產品包括:大於95%(細胞外代謝產物 + 變性培養基)和不超過5%的殘餘酵母。
7、不是酵母!也不靠活酵母的作用!因此不考慮是否還存在活的酵母菌。
8、產品經過大量重覆的科學試驗,並發表於具有嚴格審稿制度的科學期刊,到2011年底共進行430項研究(其中乳牛的應用試驗99項), 99項研究成果刊登於科學期刊(其中乳牛的應用試驗37項), 430項研究含體外試驗91項,2012年仍有大量研究進行中。