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、會議還是行業培訓，關于益生菌在動物體內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之前，首先要經歷一個不小的考驗——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（Lallemand Animal Nutrition）的生產工藝研發團隊負責人，Jean-Fran?ois Hupé先生，Jean-Fran?ois在酵母生產工藝開發領域深耕多年，我們聊了許多關于不同酵母產品的功能和生產，以及如何保證飼料加工過程中活酵母的穩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項目中積累了很多經驗。之后，我調往拉曼在法國的工廠，并于2014年正式加入拉曼動物營養，擔任研發項目經理。自2017年起，我負責管理產品與工藝開發團隊，并于2024年擔任拉曼動物營養的生產工藝研發總監。

所以其實我進入動物營養行業也算是機緣巧合啦，但我很開心能將我在微生物生產方面的專業知識和工作熱情，轉化為推動咱們產業發展的動力！

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，隨著全球畜牧業逐步向無抗生素化和可持續發展轉型，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2023年全球飼料添加劑行業調查數據，全球益生菌市場年增長率已穩定在9%以上，預計2028年市場規模可達71億美元（數據來自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不僅作用方式不同，其所能創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在其對瘤胃發酵環境的調節功能。通過穩定瘤胃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，從而支持更高的產奶量、更優的乳成分，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在腸道健康與免疫調節方面。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、調節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定的腸道環境，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績效的關鍵。

正因此，益生菌的產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同作用。

具體到下游工藝，毫無疑問干燥環節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，因此我們會根據每一株酵母的生理特性定制相應的發酵與干燥參數，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，開發出適配性的保護工藝。比如用于粉料的酵母產品，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」，最終進入動物體內時依然保持生物活性，真正實現其益生功能。

最終在評估生產出的酵母產品穩定性時，我們通常會采用活菌計數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品在客戶現場應用階段的跟蹤和技術支持，通過協助采樣、分析和工藝優化，確保產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定性和活性。該技術通過優化發酵、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境因素。