《Animal Feed Science and Technology》：Responses of Holstein calves to individual versus combined supplementation of malt extract powder and
Saccharomyces cerevisiae
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摘要麦芽提取物粉是从发芽的大麦中提取的，它含有可 ferment 的糖类和酶，可能有助于促进幼小犊牛瘤胃的早期发育。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是一种常用的直接添加的微生物，能够稳定瘤胃的 pH 值并提高反刍动物的养分消化率。鉴于这两种添加剂的潜在
摘要
麦芽提取物粉是从发芽的大麦中提取的，它含有可 ferment 的糖类和酶，可能有助于促进幼小犊牛瘤胃的早期发育。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是一种常用的直接添加的微生物，能够稳定瘤胃的 pH 值并提高反刍动物的养分消化率。鉴于这两种添加剂的潜在互补作用机制，将它们结合使用可能会带来协同效益。本研究评估了麦芽提取物粉和酿酒酵母对荷斯坦犊牛生长性能、瘤胃发酵参数、血液代谢物以及总能消化率（ATTD）的单独和联合影响。48 只新生荷斯坦犊牛（25 只雌性，23 只雄性；初始体重 = 38.1 ± 1.9 kg）被随机分配到四种处理组（每组 12 只）：1）对照组（基础起始日粮），2）MEP（0.5% 麦芽提取物粉），3）SCY（0.1% 酿酒酵母），4）MEP+SCY（两种添加剂的组合）。实验从出生持续到断奶后共 70 天。断奶后的平均日增重（ADG）在 MEP 组中显著高于对照组（P = 0.032），而 MEP+SCY 组的总体 ADG 最低（P = 0.048）。包括体长（P = 0.047）、胸围（P = 0.039）、体深（P = 0.047）和髋高（P = 0.031）在内的身体测量指标在 MEP 组中明显优于 MEP+SCY 组。第 35 天时，SCY 组的瘤胃 pH 值最低（P = 0.029），而对照组中的氨氮浓度显著高于添加了其他添加剂的组（P = 0.002）。对照组中的血液尿素氮水平高于 SCY 和 MEP+SCY 组（P = 0.031）。MEP 组中的异丁酸（P = 0.030）和异戊酸（P = 0.044）浓度显著低于对照组犊牛。MEP+SCY 组的有机物（P = 0.003）和粗蛋白（P = 0.005）的 ATTD 显著低于对照组，而 ether extract 的消化率在 MEP 组中最低（P < 0.001）。结果表明，虽然 MEP 和 SCY 单独使用可以改善 ADG 和身体测量指标，但它们的联合使用反而导致了生长性能和养分消化率的下降。在断奶前和刚断奶的奶犊中，单独使用 MEP（改善生长性能并降低瘤胃 iso 酸浓度）或 SCY（降低瘤胃 pH 值和血液尿素氮）似乎比联合使用更有效。
引言
断奶前的营养不良和管理不当会损害瘤胃的发育，减少饲料摄入量，并影响代谢成熟，最终导致首次泌乳期的产奶量下降 5–12%（Bach 和 Ahedo，2008；Soberon 等，2012）。这些早期缺陷不仅影响产奶量，还包括更换成本增加、淘汰率提高以及繁殖效率下降（Heinrichs 和 Heinrichs，2011）。因此，在新生儿期优化营养策略对于提高终生生产力和动物福利至关重要。
胃肠道微生物群在养分代谢、上皮屏障功能、免疫系统的成熟以及病原体的排除中起着重要作用（Malmuthuge 和 Guan，2017b）。早期的微生物定植模式会深刻影响一生的代谢程序、免疫能力和疾病易感性（Cangiano 等，2024）。通过抗菌剂的使用或营养压力破坏这一生态系统可能导致菌群失调，从而增加患肠道疾病的风险（Malmuthuge 和 Guan，2017a）。相反，通过益生菌、益生元、合生元、后生物制剂、植物成分（Yue 等，2025）、有机酸（Pearlin 等，2020）和微量矿物质（Palomares，2022）来策略性地调节肠道微生物组是一种有前景的方法，可以在不促进抗菌剂耐药性的情况下改善胃肠道健康。
益生菌是一种能够带来健康益处的活微生物，已被成功用于提高奶犊的平均日增重、饲料效率以及免疫参数，并减少腹泻发生率（Timmerman 等，2005）。在益生菌中，酿酒酵母因能够稳定瘤胃 pH 值、促进纤维素分解细菌的生长、清除氧气以创造有利的厌氧环境以及通过 β-葡聚糖细胞壁成分调节免疫功能而受到广泛关注（Chaucheyras-Durand 等，2008；Desnoyers 等，2009）。研究表明，酿酒酵母补充剂对奶犊有多种益处。Villot 等（2019）发现接受酵母补充的断奶前犊牛严重腹泻的发生率较低，而 Renaud 等（2019）报告补充酵母的犊牛断奶后的体重增长更多。除了这些表现上的益处，酿酒酵母补充剂还与更快的肠道微生物群发展及犊牛体内分泌型 IgA 水平升高有关（Rostoll Cangiano 等，2023）。
麦芽提取物是从经过酶处理的发芽大麦颗粒中提取的，是一种复杂的营养成分，其生产过程包括控制浸泡、发芽和烘烤大麦粒，随后进行水提取和浓缩（Briggs 等，2004）。在发芽过程中，内源性酶如 α-淀粉酶、β-淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶被激活并合成，这些酶催化淀粉颗粒、蛋白质和细胞壁多糖水解为更简单、更易吸收的形式（Bamforth，2009）。麦芽提取物的化学组成非常多样且营养丰富。碳水化合物占主要成分（干物质基计 50–70%），包括可 ferment 的糖类如麦芽糖、麦芽三糖、葡萄糖以及高分子量的麦芽糊精和-limit dextrin，还有非淀粉多糖如 β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖（Coghe 等，2004）。此外，麦芽提取物还含有蛋白质（Bamforth 和 Barclay，1993）、必需的宏量和微量元素（Celus 等，2006）以及 B 族维生素（Kunze，2004）。特别是，麦芽提取物中的酚类化合物具有强大的抗氧化、抗炎和抗菌作用（Dvo?áková 等，2008；Meneses 等，2013）。这些成分表明，麦芽提取物可能具有类似益生元（β-葡聚糖）和植物化学物质（酚类化合物）的作用，能够促进有益微生物群的生长并抑制病原菌。麦芽提取物衍生的产品也已在大禽（Sedghi 和 Akbari Moghhadam Kakhaki，2018）和泌乳期奶牛（Biagi 等，2007）中进行了研究，总体上对动物表现没有显著影响。相比之下，干麦芽提取物的补充增加了实际产奶量（校正脂肪后的牛奶产量）、乳脂和蛋白质产量，并提高了饲料效率，同时降低了牛奶中的尿素氮水平（Bugoni 等，2022）。然而，关于前反刍动物中麦芽副产品的数据较少。在奶犊中，用麦芽芽替换部分大麦在起始日粮中的比例高达 25% 可以降低饲养期的饲料成本而不影响生长性能（Baydina 等，2021）。同样，在生长中的比塔尔山羊幼崽中，逐渐增加麦芽芽在日粮混合物中的比例（最高达 30%）会影响养分消化率，尽管在最高添加水平下干物质摄入量有所下降（Chakkaravarthi 等，2024）。据我们所知，目前尚无同行评审的研究专门针对犊牛或其他前反刍动物评估麦芽提取物的效果。
合生元的概念是指益生菌和益生元的联合使用，旨在产生协同效应，其中益生元选择性地刺激益生菌的生长和活性，从而放大单个成分的效果（Gibson 和 Roberfroid，1995；Swanson 等，2020）。理论上，这可以增强益生菌的存活能力、加速有益微生物的建立、增加代谢产物的产生以及更明显的免疫调节作用（Pandey 等，2015）。然而，前断奶奶犊中合生元的补充作用仍研究不足，酿酒酵母和麦芽提取物之间的潜在协同作用在前反刍动物中尚未系统研究（Malmuthuge 和 Guan，2017b）。因此，我们假设单独或联合使用麦芽提取物和酿酒酵母可以改善犊牛的生长性能，其中合生元组合的效果可能优于任一单独添加剂。本研究旨在评估干麦芽提取物和/或酿酒酵母的膳食补充对犊牛发育的单独和交互作用。
章节片段
动物护理和实验地点
所有涉及动物的程序均按照美国国家研究委员会关于实验室动物护理和使用的指南进行。本实验在伊朗伊斯法罕省 Mobarakeh 县的 Fazil Isfahan 农业和畜牧业公司进行，实验时间为 2022 年 5 月 29 日至 8 月 6 日，共 70 天。
动物和实验设计
本研究使用了 48 只荷斯坦犊牛（25 只雌性，23 只雄性；初始体重 = 38.1 ± 1.9 kg）。犊牛在实验期间与母牛分离。
干物质摄入量和生长速度
表 3 显示了断奶前后的平均干物质摄入量（DMI）。与其他组相比，对照组的断奶前 DMI 最低（P = 0.092）。断奶前的体重在 SCY 组中显著高于 MEP+SCY 组（P = 0.050），而对照组和 MEP 组与其他组之间没有显著差异。断奶后的最低体重出现在 MEP+SCY 组，最高体重出现在 SCY 组，但这些差异未达到统计学显著性（P =
讨论
文献中广泛报道的犊牛对活性酵母补充剂的生长性能响应变化表明，影响酵母补充剂效果的因素非常复杂。Terré 等（2015）报告称，接受活性酵母（酿酒酵母 CNCM I-1077）的荷斯坦雄性犊牛的断奶后 ADG 有所改善。这些研究者认为生长性能的改善归因于 DMI 的增加。也有研究报告指出酵母补充剂提高了生长性能。
结论
总之，虽然麦芽提取物粉和酿酒酵母单独使用时都对犊牛的表现有益，但它们的组合并未产生协同效应。麦芽提取物粉在骨骼生长和断奶后 ADG 方面表现出特别的优势，而酿酒酵母则改善了能量平衡和氮利用效率。此外，麦芽提取物粉增加了瘤胃中的 iso 酸含量，而酿酒酵母补充的犊牛则表现为较低的瘤胃 pH 值。
伦理声明
本研究遵循美国国家研究委员会关于实验室动物护理和使用的指南进行。本研究得到了 Fazil Isfahan 农业和畜牧业公司的批准。
CRediT 作者贡献声明
A.A. Sanjideh：撰写 – 原始草稿、项目管理、数据整理、概念构思。S.A. Tabeidian：撰写 – 审阅与编辑、方法学、统计分析。Foroozandeh Shahraki A.D.：撰写 – 审阅与编辑、监督、统计分析。P. Shakeri：撰写 – 审阅与编辑、统计分析。S.N. Tabatabaei：撰写 – 审阅与编辑、数据整理。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
A.A. Sanjideh|Amir Davar Foroozandeh|S.A. Tabeidian|S.N. Tabatabaei|P. Shakeri
