
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
酿酒酵母CNCM I-1079益生菌对慢性应激下断奶前犊牛生长性能及应激耐受性的调控作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月09日 来源:Journal of Dairy Science 4.4
编辑推荐:
针对犊牛慢性应激(CS)导致的生长抑制和健康问题,南非斯泰伦博斯大学团队通过4×20分组实验,探究酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae boulardii)CNCM I-1079益生菌(PRO)的干预效果。研究发现PRO能显著提升应激犊牛的代乳料摄入量(0.77 vs 0.69 kg/d),降低粪便糖皮质激素代谢物(fGCM)水平(176 vs 317 ng/g),并通过调节淋巴细胞/中性粒细胞比例增强免疫应答。该研究为牧场应激管理提供了新型微生态解决方案,成果发表于《Journal of Dairy Science》。
在现代化畜牧业中,犊牛的高发病率和死亡率始终是困扰产业的难题。美国国家动物健康监测系统数据显示,犊牛发病率和死亡率分别高达38.5%和7.8%,远超行业期望的25%和5%标准。除免疫系统发育不完善外,近年研究发现应激耐受性(stress resilience)是影响犊牛健康的关键因素。特别是断奶前阶段,犊牛既要应对消化道的微生物定植,又面临从被动免疫向主动免疫的过渡,这使得它们对慢性应激(Chronic Stress, CS)尤为敏感。牧场管理中常见的饲喂时间不规律、营养供给不稳定等问题,可能通过反复激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA axis)诱发慢性应激,但这一机制尚未得到实验验证。与此同时,益生菌干预能否提升犊牛应激耐受性也缺乏系统研究。
针对这些科学问题,南非斯泰伦博斯大学(Stellenbosch University)动物科学系的研究团队开展了一项创新性研究。他们采用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae boulardii)CNCM I-1079益生菌(PRO)作为干预手段,通过建立慢性应激动物模型,系统评估了PRO对80头荷斯坦母犊生长性能、免疫功能和应激反应的调节作用。研究成果发表在乳品科学领域权威期刊《Journal of Dairy Science》上。
研究团队运用多组学联用技术:通过定时变更饲喂时间建立慢性应激模型;采用双周粪便采样监测糖皮质激素代谢物(fGCM)水平;结合全血细胞计数分析免疫细胞动态;利用120小时体外发酵法测定不可消化中性洗涤纤维(iNDF)作为消化率标记物;每周记录体增重(ADG)和开食料摄入量等生长参数。所有实验操作均通过斯泰伦博斯大学动物伦理委员会审批(ACU_2019_9826)。
粪便评分
慢性应激导致CS-noPRO组犊牛12-26日龄期间粪便评分显著升高(1.80 vs 1.50),而PRO干预使CS-PRO组维持正常粪便性状。值得注意的是,无应激条件下PRO反而在19-26日龄引发暂时性腹泻,提示益生菌作用具有应激依赖性。
开食料摄入
CS使犊牛开食料日摄入量降低16.9%(0.69 vs 0.83 kg/d),但PRO能完全逆转这种抑制效应(CS-PRO:0.77 kg/d)。时序分析显示,这种保护作用在试验后期(59-89日龄)尤为显著。
生长性能
慢性应激导致CS-noPRO组平均体重(62.2 kg)和日增重(0.675 kg/d)显著低于对照组,PRO干预使CS-PRO组体重恢复至64.5 kg。值得注意的是,PRO对无应激犊牛的生长性能无显著改善,表明其效益具有应激特异性。
营养物质消化率
PRO显著提升应激犊牛的淀粉消化率(96.9% vs 94.9%)和脂肪消化率(69.6% vs 57.3%)。时序分析发现,这种改善在47日龄后持续存在,提示PRO可能通过促进瘤胃发育增强消化功能。
血液参数
CS-noPRO组血糖(3.95 mmol/L)和酮体(0.13 mmol/L)水平最低,PRO干预使CS-PRO组恢复至正常水平。全血计数显示CS-noPRO组红细胞计数(7.88×1012/L)显著降低,而PRO能维持正常造血功能。
免疫调节
慢性应激引发中性粒细胞增多(4.63 vs 3.93×109/L),PRO则促进淋巴细胞增殖。这种免疫重塑可能与CS-PRO组较低的腹泻发生率相关,提示PRO通过调节免疫平衡增强抗病力。
应激生物学标志物
CS-noPRO组fGCM浓度(317 ng/g)是其他组的1.8-2倍,PRO干预使CS-PRO组降至176 ng/g。这一发现首次证实PRO能有效调控犊牛HPA轴活性。
这项研究通过多维度指标证实,饲喂时间不规律会引发犊牛慢性应激,导致生长抑制和免疫失调。酿酒酵母CNCM I-1079益生菌能通过三重机制发挥保护作用:营养层面提高开食料摄入和养分消化率;免疫层面调节中性粒细胞/淋巴细胞平衡;神经内分泌层面抑制HPA轴过度激活。特别值得注意的是,PRO的效益具有明显的"应激依赖性"——仅在慢性应激条件下显现优势,这对牧场精准使用益生菌具有重要指导价值。
研究创新性地将fGCM作为犊牛慢性应激的生物标志物,为牧场应激监测提供了非侵入性方法。发现PRO对无应激犊牛反而可能引起暂时性消化紊乱,这一"益生菌悖论"现象值得后续研究关注。从转化应用角度看,该成果为牧场应对极端天气、饲料转换等应激场景提供了科学解决方案,对实现《犊牛与后备牛协会》提出的5%死亡率目标具有实践意义。未来研究可进一步解析PRO调控HPA轴的具体通路,以及其对犊牛后期生产性能的长期影响。
生物通微信公众号
知名企业招聘