本文轉自公眾號：曦曦博士

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大家好呀～

今天我們來聊聊益生菌的另一面！近年來，不論是文章、會議還是行業(yè)培訓，關于益生菌在動物體內(nèi)的多重功效和機制可以說是層出不窮哇，但大家有沒有想過：這些益生菌在真正進入動物體內(nèi)之前，首先要經(jīng)歷一個不小的考驗——高溫高壓的飼料加工工藝，尤其是「制粒關」，如果過不了制粒這個關口，益生菌的諸多功能就只能停留在紙面！

那有沒有什么辦法能讓這些微生物選手穿越重重工藝壓力，依然元氣滿滿地上線呢？今天，我們請來了拉曼動物營養(yǎng)（Lallemand Animal Nutrition）的生產(chǎn)工藝研發(fā)團隊負責人，Jean-Fran?ois Hupé先生，Jean-Fran?ois在酵母生產(chǎn)工藝開發(fā)領域深耕多年，我們聊了許多關于不同酵母產(chǎn)品的功能和生產(chǎn)，以及如何保證飼料加工過程中活酵母的穩(wěn)定性和有效性的研究。

一起來聽聽看吧~

在接下來的五年中，我在不同種類和用途的酵母開發(fā)項目中積累了很多經(jīng)驗。之后，我調(diào)往拉曼在法國的工廠，并于2014年正式加入拉曼動物營養(yǎng)，擔任研發(fā)項目經(jīng)理。自2017年起，我負責管理產(chǎn)品與工藝開發(fā)團隊，并于2024年擔任拉曼動物營養(yǎng)的生產(chǎn)工藝研發(fā)總監(jiān)。

所以其實我進入動物營養(yǎng)行業(yè)也算是機緣巧合啦，但我很開心能將我在微生物生產(chǎn)方面的專業(yè)知識和工作熱情，轉化為推動咱們產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力！

What are the main benefits of using live yeast in animal feed? How do these benefits vary between different animal species?

JF：在過去二十年間，隨著全球畜牧業(yè)逐步向無抗生素化和可持續(xù)發(fā)展轉型，益生菌（probiotics）在動物飼料中的應用受到越來越多關注。與此同時，消費者對動物源性食品中抗生素殘留、耐藥菌傳播等問題的認知顯著提升，也進一步推動了市場對益生菌這種天然功能性添加劑的需求。

根據(jù)2023年全球飼料添加劑行業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)，全球益生菌市場年增長率已穩(wěn)定在9%以上，預計2028年市場規(guī)?？蛇_71億美元（數(shù)據(jù)來自MarketsandMarkets?）

?? https://www.marketsandmarketsblog.com/probiotics-in-animal-feed-market-size-industry-overview-and-leading-players.html

然而，使用益生菌所期望帶來的效果很大程度上取決于目標動物種類（反芻動物或單胃動物），因為它們在解剖結構、生理代謝、消化機制以及腸道微生物構成方面存在顯著差異。正是這些差異，使得益生菌在不同動物體內(nèi)不僅作用方式不同，其所能創(chuàng)造的價值也各具特點。

就拿我最熟悉的功能性活酵母（live yeast）來舉例吧——

在反芻動物中，活酵母的主要價值體現(xiàn)在其對瘤胃發(fā)酵環(huán)境的調(diào)節(jié)功能。通過穩(wěn)定瘤胃pH、促進纖維降解菌和乳酸利用菌的生長，酵母能有效提升粗飼料的利用效率，幫助動物從高纖維飼料中獲取更多能量，從而支持更高的產(chǎn)奶量、更優(yōu)的乳成分，或更快的動物日增重。這一機制對于以草料為主、消化依賴瘤胃微生物的動物而言尤為關鍵。

而在單胃動物（如豬、禽類）中，活酵母的價值則更多體現(xiàn)在腸道健康與免疫調(diào)節(jié)方面。酵母可通過抑制有害菌的增殖，提高有益菌的活性、強化腸道屏障、調(diào)節(jié)局部免疫反應和抑制炎癥反應等功能幫助動物建立更加穩(wěn)定的腸道環(huán)境，降低腹瀉風險，增強抗應激能力，尤其在斷奶、轉群、疫苗接種等易感時期表現(xiàn)突出，這對于保障生長性能和減少抗生素依賴具有重要意義。

功能性活酵母對單胃動物和反芻動物的不同作用機制（圖片來自Sampath et al., 2023; Amin and Mao, 2021）

所以總的來說啊，益生菌的選擇與應用必須「因胃而異」，以動物本身的消化生態(tài)為基礎進行精準匹配，將合適的益生菌用于合適的動物和應用場景，是確保其功效轉化為實際生產(chǎn)績效的關鍵。

正因此，益生菌的產(chǎn)品設計和應用也需要逐步從「通用化」邁向「物種定制化」，更注重與動物生理特征的協(xié)同作用。

具體到下游工藝，毫無疑問干燥環(huán)節(jié)是影響酵母活性的關鍵步驟之一。不同菌株對熱和氧的耐受程度差異較大，因此我們會根據(jù)每一株酵母的生理特性定制相應的發(fā)酵與干燥參數(shù)，以最大限度地保留其活性。

在此基礎上，我們還會針對不同的飼料加工方式，開發(fā)出適配性的保護工藝。比如用于粉料的酵母產(chǎn)品，只需要在干燥后擠壓定型；針對顆粒飼料制粒過程中高溫、高壓、高濕等極端條件，我們最常用、也是最有效的手段之一就是微膠囊包被工藝（microencapsulation），可以在不影響酵母功能性的前提下，為其提供有效的物理保護，使其在制粒過程中的存活率顯著提高，確保酵母能夠挺過「制粒關」，最終進入動物體內(nèi)時依然保持生物活性，真正實現(xiàn)其益生功能。

最終在評估生產(chǎn)出的酵母產(chǎn)品穩(wěn)定性時，我們通常會采用活菌計數(shù)等微生物學方法作為基礎手段，對加工前后樣品進行對比測試，驗證其存活率。

同時，我們也在不斷加強產(chǎn)品在客戶現(xiàn)場應用階段的跟蹤和技術支持，通過協(xié)助采樣、分析和工藝優(yōu)化，確保產(chǎn)品在實際使用中達到應有的效果！

Can you elaborate on how microencapsulation works, and how it enhances yeast's resistance to the harsh conditions of feed manufacturing?

在拉曼，我們開發(fā)了一項名為“鐵達（TITAN）”的專利酵母微膠囊包被技術，旨在保護活性酵母在飼料加工過程中的穩(wěn)定性和活性。該技術通過優(yōu)化發(fā)酵、干燥和包被工藝，將酵母細胞包裹在特制的材料中，形成微小的珠狀顆粒（beadlets），能夠有效抵御制粒過程中的高溫、高濕、剪切力以及其它飼料原料帶來環(huán)境因素。