مقدمه

    فراورده های میکروبی یا پروبیوتیکها از کلمه یونانی پرو‎بیوس که در لغت به معنای حمایت از حیات است،  گرفته شده است. این عبارت برای توصیف افزودنیهای زنده میکروبی که به خوراک افزوده می شوند، بکار می رود، که قادرند با ایجاد یک تعادل میکروبی در جمعیت فلور روده و پیشگیری از عفونت های گوارشی اثر مثبتی روی بهبود عملکرد حیوان و افزایش رشد دام و طیور داشته باشند. از مهمترین مزایای این فراورده ها این است که پس از وارد شدن به سیستم گوارشی دام و طیور در بافتهای بدن باقی نمانده و بر خلاف آنتی بیوتیکها هیچ گونه مقاومت میکروبی پس از مصرف آن ایجاد نمی شود. هدف از استفاده این فراورده ها متاثر کردن فعالیت میکروبی دستگاه گوارش یا به عبارت دیگر بهبود وضعیت سلامتی، رشد و عملکرد حیوان می باشد. اولین میکروارگانیسم هایی که به طور رایج در خوراک دام استفاده شده اند، شامل باکتریهای لاکتوباسیل، انتروکوکوس، استرپتوکوکوس، بیفیدوباکتریوم و گونه های باسیلوس بودند.

    از قارچها و مخمرها هم به عنوان پروبیوتیک از دهه گذشته استفاده شده است. در سال 1989 به جای واژه پروبیوتیک از واژه تغذیه مستقیم میکروبی استفاده شد که در آن منبعی از میکروارگانیسم های زنده قابل زیست همانند باکتری ها، قارچها و مخمرها وجود داشت. هر یک از افزودنی های میکروبی فوق از مکانیسم خاصی بر خوردار بوده و اثرات مخصوص به خود را دارند. افزودنی های باکتریایی بر روده اثر گذاشته و سبب برقراری میکروفلور خوش خیم می شوند و با این عمل از جمعیت میکروبهای مضر همانند اشریشیاکلی و سالمونلا کاسته می شود.

    افزودنیهای غیر باکتریایی یعنی قارچها و مخمرها  بیشتر در تغذیه گاوهای شیری، پرواری و گوسا‎ له های شیر خوار استفاده شده اند. این مواد بیشتر بر روی تخمیر شکمبه اثر گذاشته و سبب تغییر الگوی آن در جهت استفاده از متابولیت های موجود در شکمبه می شوند. بابهبود وضعیت الگوی تخمیر بر میزان تولید و رشد افزوده می شود. همچنین مخمرها بر ابقاء آهن، روی، مس و پتاسیم اثر مثبتی دارند و در کاهش روزهای بیماری موثر هستند. باوجود آزمایشات متعدد بر روی پروبیوتیک ها نتایج حاصل از تحقیقات در شرایط آزمایشگاهی و مزرعه ای بر روی عملکرد حیوانات متفاوت بوده است. تعدادی از پژوهشها بهبود در افزایش وزن، تولید شیر و افزایش کل قابلیت هضم را نشان داده اند، اما پژوهشهای دیگر چنین اثراتی را نشان نداده اند.

    استفاده از پروبیوتیک ها در گوساله های شیرخوار در چند سال گذشته مورد توجه قرار گرفته است. در واقع هدف کلی از استفاده از فراورده های میکروبی پرورش بهتر و دست یابی به عملکرد بالاتر  و سلامتی گوساله در دوران شیر خوارگی است.

    پرورش موفق گوسا له های شیرخوار از زمان تولد تا زمان از شیر گیری مستلزم توجه به عوامل مربوط به سلامتی مادر، گوساله، تمیزی محیط پرورش، خوراندن آغوز با رعایت استاندارد‎ ها و تغذیه مناسب بعد از دادن آغوز می باشد. مرگ و میر و بیماری در این دوره از مشکلات مهم گاوداری صنعتی می باشد، به طوری که با عدم رعایت توصیه ها تلفات افزایش و سود به حداقل می رسد. اکثر بیماریها در گوساله های شیر خوار در چند هفته اول شایع می باشد و دلیل آن عدم مصرف آغوز مناسب و فضای نامناسب پرورشی است. بطور میانگین یک گاو شیری در حدود چهار دوره شیردهی در گله تولید شیر می کند، با در نظر گرفتن مرگ و میر گوساله ها و سایر تلفات باید 30 درصد از گله شیری هر ساله با تلیسه های خوب جایگزین شود. اگر 50 درصد از تمام گوساله های تازه متولد شده ماده باشند، بایستی حدود 75 درصد از این تعداد گوساله برای حفظ گله پرورش یابند.

مرگ و میر در گوساله ها به عوامل مختلفی بستگی دارد، به طوری که سقط، مرده زایی و نقایص مادر زادی 3-2 درصد از مرگ و میرها را شامل می شود، اسهال حاد، 75 درصد از مرگ و میرها را در گوساله های نوزاد تشکیل می دهد.

    اسهال یکی از مهمترین بیماری های عفونی در پرورش گوساله محسوب می شود که خسارات زیادی بر سیستم پرورشی تحمیل می کند. میکروارگانیسم های متفاوتی در روزهای مختلف ماه های اول زندگی سبب بروز اسهال می شوند. به طوری که باکتری اکولای در 5-3  روزگی، کروناویروس در 15-5 روزگی و سالمونلا در 30-15 روزگی و کوکسید وز از سنین بالای یک ماهگی تا یک سالگی گوسا له ها را مبتلا می کند.

برقراری باکتری ها در شکمبه

شکمبه گوساله تازه متولد شده عاری از باکتری است، ولی با گذشت زمان تعدادی از باکتریهای هوازی وارد شکمبه می شوند. پس از مصرف خوراک، برقراری باکتری ها صورت می گیرد. تعداد کل باکتری ها در هر میلی لیتر مایع شکمبه معمولا تغییر نمی کند، ولی نوع باکتری ها با شروع مصرف ماده خشک تغییر می کند. این امر سبب تغییرات اساسی در باکتری های هوازی و جایگزینی باکتری های بی هوازی می شود. گوساله هایی که علوفه مصرف می کنند، باکتری های متفاوتی نسبت به گوساله هایی که غلات مصرف می کنند، دارند. برقراری باکتریها در شکمبه به طور مقدماتی با مصرف جیره خشک صورت می گیرد.

اثر اسهال بر متابولیسم گوساله

1-مصرف خوراک

    به طور کلی با ایجاد ناراحتی های عفونی و گوارشی  از میزان مصرف خوراک به طور قابل توجهی کاسته می شود. بنابراین اسهال سبب کاهش مصرف خوراک شده و به همین دلیل سطح اجسام کتونی در سرم گوسا له مبتلا به اسهال بالاست.

2- اتلاف الکترولیت ها

    با بروز اسهال مقاد یر قابل توجهی از الکترولیت ها از طریق مدفوع آبکی دفع می شود. اسهال سبب کاهش شدید ویتامین های محلول در چربی می شود. با بروز اسهال انتقال الکترولیت ها از خون به درون روده صورت می گیرد، در این زمان حرکت آب و بویژه پتاسیم از داخل سلول ها به درون خون افزایش می یابد. سدیم، کلر و بیکربنات به مقدار زیادی از طریق مدفوع دفع می شوند ولیکن اتلاف پتاسیم از این طریق حداقل است. بنابراین محلول های جبرانی باید حاوی سدیم بالا و پتاسیم پایین باشند.

3- اسیدوزیس

    خروج بیکربنات از طریق مدفوع و تجمع اجسام کتونی به دلیل کاهش مصرف خوراک  و اتلاف انرژی از طریق مدفوع در زمان وقوع اسهال سبب ایجاد اسیدوز متابولیک و کاهش pH خون می شود. اسیدوز سبب مقاومت عروق در برابر جریان خون شده و به تبع  باعث ضعف در وظایف قلب می شود. اسیدوز در طی روزهای 14-7 اول زندگی توسعه بیشتری نسبت به روزهای دیگر دارد.

4- اتلاف مایعات

    مقدار آب بدن گوساله در سن کمتر از 15 روزگی 801 میلی لیتر در هر کیلوگرم وزن زنده می باشد. اسهال سبب کاهش آب کل بدن از جمله آب سلولی و پلاسمایی می شود. بیشترین تغییر در آب پلاسما رخ می دهد که در حدود 4/11 درصد کاهش می یابد. اتلاف آب از طریق مدفوع در گوساله های سا لم 88/0لیتر در روز است، ولی در گوساله های مبتلا به اسهال اتلاف آب به 3-2 لیتر در روز می رسد.

5- کمبود گلوکز

    در گوسا له های مبتلا به اسهال کمبود گلوکز در خون نیز مشاهده شده است. دلیل این امر احتمالا کاهش مصرف خوراک و عدم تامین نیازهای غذایی گوساله است. کاهش سطح گلوکز خون سبب کاهش انسولین در خون می شود. دلیل دیگر کمبود گلوکز خون، سموم تولیدی توسط باکتری اکولای است که احتمالا بر عمل گلوکونئوژنز اثر منفی می گذارد.

6- اتلاف مواد معدنی

    در گوساله های مبتلا به اسهال کلی باسیلی غلظت آهن در روده کوچک افزایش می یابد ولیکن سدیم، مولیبدیوم، مس، روی و سولفات کاهش می یابد. در ژوژنوم غلظت منیزیم کاهش ولی غلظت فسفر غیر آلی افزایش می یابد. و در کبد غلظت کبالت، آلومینیوم، کلسیم و منیزیم کاهش می یابد.

7- وضعیت هورمونی

    آلدوسترون پلاسما با سدیم پلاسما رابطه منفی دارد. در زمان تولد غلظت این هورمون بالا می باشد و به دنبال آن در سن 20  روزگی کاهش می یابد. در زمان اسهال افزایش قابل توجهی در غلظت آلدسترون پلاسما مشاهده می شود، که برای مقابله با اتلاف بیشتر سدیم و آب است. در زمان اسهال اتلاف سدیم از طریق ادرار حداقل است، که به دلیل غلظت بالای آلدوسترون است. همچنین غلظت بالای کورتیکوستروئید در گوساله های اسهالی بالا می باشد، احتمالا این امر به وضعیت انرژی مربوط می شود.

تقسیم بندی پروبیوتیک ها

1- پروبیوتیک های باکتریایی

    باکتری های مورد استفاده در این فراورده بیشتر باکتری های تولید کننده اسید لاکتیک می باشند. با فعالیت این باکتری ها در روده اسید لاکتیک تولید می شود و در نتیجه pH محیط روده کاهش یافته و در نتیجه سبب توقف رشد باکتری های مضر از جمله باکتری اکولای می شوند. باکتری هایی که خاصیت پروبیوتیکی دارند شامل لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، بیفیدوباکتریوم، انتروکوکوس فاسیوم، لاکتوباسیلوس کازیی و لاکتوباسیلوس بولیگاریکوس می باشد.

2- پروبیوتیک های غیر باکتریایی

    پروبیوتیک های غیر باکتریایی خود به دو گروه مخمر و قارچ تقسیم می شوند. این دو پروبیوتیک از نظر فعالیتی، مشابه می باشند.

2-1- ساکارومیسس سرویسیه

    اساس کشت مخمر بر ساکارومیسس سرویسیه است. این ماده فراورده خشک از مخمر و محیط کشت آن است. بعد از خشک کردن سلول های آن قابلیت احیاء شدن و ظرفیت تخمیر را دارند. ساکارومیسس سرویسیه به رنگ کرم و به صورت دانه های ریز می باشد و سلولهای قابل احیاء آن با واحدهای کلنی تشکیل شده بیان می شود.

2-2 آسپرژیلوس اریزا

    آسپرژیلوس اریزا یک فراورده قارچی است، تهیه آن بر اساس آسپرژیلوس نایجر و پنسلیوم sp است. پاسخ های حیوان به آسپرژیلوس اریزا و ساکارومیسس سرویسیه عموما مشابه بوده است.

علت استفاده از پروبیوتیک ها در گوساله

    به دلیل وجود بیماری های شایع در گوساله های نوزاد و علاقه برای پیشگیری از ابتلاء به این گونه بیماری ها و افزایش بازده در تولید، از پروبیوتیک ها به عنوان افزودنی های کمکی در جهت حفظ فعالیت سیستم ایمنی و برای جلوگیری از بیماری هایی مانند اسهال و بهبود افزایش وزن استفاده می شود.

اثرات پروبیوتیک های باکتریایی بر روده

    مهمترین محل فعالیت پروبیوتیک های باکتریایی، روده است. باکتری های پروبیوتیکی به عنوان قوای کمکی وارد روده شده و در آنجا تکثیر، و محیط مناسب از نظر فعالیت هضمی و جذبی ایجاد می کنند.

1- جلوگیری از عفونت های روده ای

1-1- تولید اسید لاکتیک

    پروبیوتیک های باکتریایی با تولید اسید لاکتیک باعث افزایش اسیدیته در روده شده و به تبع سبب تخریب آنزیم های موثر در انتقال مواد به داخل سلول باکتری شده و پاتوژن را دچار تحول شدید می کند. در حضور اسید، پاتوژن ها یا باید از ورود یون هیدروژن به داخل سلول جلوگیری کنند و یا باید قادر به خارج کردن یون هیدروژن وارد شده باشند. ولی به دلیل عدم کارایی پاتوژن ها در این مورد یون هیدروژن در داخل سلول تراکم یافته و سبب افزایش اسیدیته می شود و در نهایت باکتری از بین می رود. با وجود اینکه پاتوژن ها به اسیدیته حساس هستند ولی باکتری های مولد اسید لاکتیک در این شرایط به رشد خود ادامه داده و اسید بیشتری تولید می کنند. بررسی اثر لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بر روی 66 بچه خوک نشان داد که این باکتری به طور قابل توجهی سبب کاهش باکتری استافیلوکوکوس در خوک های مورد بررسی شده است. توان تولید اسید لاکتیک در گونه های مختلف باکتری های اسید لاکتیک مشابه نیست. به طوری که همه این باکتری ها اثر بازدارندگی بر رشد پاتوژن ها ندارند. لاکتوباسیلوس فاسیوم، لاکتوباسیلوس کازیی و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس از مهمترین باکتری های پروبیوتیکی هستند. بیفیدوباکترها نیز قادر به تولید اسید لاکتیک هستند، ولی بیشتر اثر آنها به واسطه تولید اسید استیک است. از میان اسیدهای کوتاه زنجیر، اسید استیک بیشترین اثر را بر باکتری های گرام منفی دارد.

1-2- تشکیل کلنی در اپیتلیال روده

    توانایی باکتری های مولد اسید لاکتیک برای مقابله با پاتوژن ها و مکان های تشکیل کلنی در روده اغلب به عنوان یک مکانیسم عمل برای این باکتری ها پیشنهاد شده است. کلنی شدن این باکتری ها در روده از اهمیت خاصی برخوردار است، زیرا این باکتری ها برای فعالیت خود باید به دیواره روده متصل شوند، به طوری که همبستگی مثبتی بین اتصال آنها به دیواره و کاهش بیماری های روده ای وجود دارد.

1-3- تولید متابولیتهای بازدارنده

    باکتری های مولد اسید لاکتیک علاوه بر تولید اسید لاکتیک، قادر به تولید متابولیت های دیگر بازدارنده رشد پاتوژن ها هستند. این متابولیت ها شامل پراکسید، دی استیل، آمونیوم،اسیدهای چرب و پروتئین های ضد میکروبی می باشند. این متابولیت ها تنها در pH پایین قادر به اثر گذاری بر پاتوژن ها می باشند. پراکسید هیدروژن قادر است از ر‎شد باکتری های اکولای، سالمونلا تیفیموریوم، استافیلوکوکوس اورئوس و لیستریا مونوسایتوژن جلوگیری کند.

2- فعالیت ضد سرطانی

    اثرات ضد سرطانی باکتری های مولد اسید لاکتیک به اثبات رسیده است. فعالیت ضد سرطانی این باکتری ها ظاهرا در نتیجه تولید ترکیبات خاص توسط باکتری های مورد بحث می باشد. نشان داده شده که بکارگیری فراورده های لبنی کشت شده با لاکتوباسیلوس سبب کاهش فعالیت آنزیم های ایجاد کننده در قولون می شود. استفاده از این باکتری ها سبب کاهش فعالیت آنزیم های سرطانزای بتا گلوکورونیداز و نیترو ردوکتاز می شود. باکتری های مولد اسید لاکتیک سبب افزایش فعالیت ماکروفاژها شده و از این طریق قادر به کاهش سلول های سرطانی می شوند.

3- اثر بر کلسترول خون

    اگر چه کم شدن کلسترول خون در حیوانات اهلی از اهمیت خاصی برخوردار نیست، ولی این مورد در انسان حائز اهمیت است.میکروفلور روده قادر است بر میزان کلسترول خون اثر بگذارد. حیوانات اهلی (دارای فلور میکروبی روده) نسبت به حیواناتی که عاری از فلور میکروبی هستند، در مدفوعشان کلسترول بیشتری وجود دارد. حیواناتی که عاری از فلور میکروبی هستند دو برابر حیوانات عادی در خونشان کلسترول وجود دارد. این مورد بیانگر آن است که فلور میکروبی در روده در جذب کلسترول از روده تداخل ایجاد می کنند.

    وجود باکتری های مولد اسید لاکتیک در روده سبب کاهش کلسترول خون می شود. این باکتری ها با تداخل در جذب کلسترول و مصرف آن سبب افزایش کلسترول مدفوع می شوند. در آزمایشات حیوانی ثابت شده است که شیر حاوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس سبب کاهش کلسترول خون افراد مورد آزمایش نسبت به گروه کنترل شده است. همچنین در موشها نیز این باکتری ها سبب کاهش کلسترول خون شده اند.

4- اثر برسیستم ایمنی

    سیستم ایمنی در مهره داران شامل چندین ارگان و سلول است، که توانایی تشخیص پاتوژن ها را داشته و قادر به از بین بردن آنها می باشد. ارگانهای سیستم ایمنی شامل مغز استخوان، تیموس، طحال، گره های لنفاوی و سلول هلی ایمنی (لوکوسیت ها) می باشند.

    میکروارگانیسم های معینی قادرند سبب تقویت سیستم ایمنی شوند. تحریک سیستم ایمنی غیر فعال حداقل سودی است که از باکتری های مولد اسید لاکتیک حاصل می شود.  لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم سبب بهبود وضعیت سیستم ایمنی غیر اکتسابی به واسطه افزایش فعالیت فاگوسیت در گرانولوسیت ها می شود.

5- ماست به عنوان یک پروبیوتیک

    ماست فراورده تخمیری شیر می باشد که از رشد باکتری های لاکتوباسیلوس دلبروکیspp بولیگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس در شیر گرم بدست می آید. علاوه بر دو باکتری فوق باکتری های دیگر مانند لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و استرپتوکوکوس لاکتیس نیز در ماست یافت می شوند. به دلیل وجود این باکتری های مفید، ماست به عنوان یک پروبیوتیک مطرح می باشد. ماست قادر به تحریک سیستم ایمنی در مقابل پاتوژن ها است. با توجه به اینکه باکتری های موجود در ماست توانایی کلنی شدن  و یا زنده ماندن در روده را در حد بالایی ندارند، بنابراین در کشورهای اروپایی به ماست باکتری های مکمل پروبیوتیکی می افزایند، تا توان ماست را برای تقویت سیستم ایمنی افزایش دهند. مصرف لاکتوباسیلوس بولیگاریکوس در جیره گوساله های شیر خوار سبب بهبود افزایش وزن و مصرف خوراک شده است. نتایج پژوهشها روی باکتری های مولد اسید لاکتیک نشان داده که این باکتری ها قادر به تحریک سیستم ایمنی بوده و در این میان لاکتوباسیلوس کازیی بیشترین اثر را دارد. در بررسی اثر ماست و باکتری های مولد اسید لاکتیک بر سیستم ایمنی موش ها نشان داده شد که لاکتوباسیلوس کازیی و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و ماست به طور معنی داری سبب افزایش تعداد سلول های ایمنوگلوبولین نوع A و دوزهای ترشحی این آنتی بادی شده است.

    پردیگون و همکاران (1991) اثر لاکتوباسیلوس کازیی، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و ماست را بر روی عفونت سالمونلا تیفیموریوم مورد بررسی قرار دادند. در این آزمایش باکتری های پروبیوتیکی به همراه پاتوژن  فوق به موش ها خورانیده شدند. نتایج این آزمایش نشان داد که لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس اثر پیشگیرانه بر پاتوژن فوق ندارد و لاکتوباسیلوس کازیی هم اثر معنی داری نداشته ولی ماست اثر مطلوبی بر پیشگیری از عفونت داشته است. تمام نتایج در مورد بهبود سیستم ایمنی در پاسخ به پروبیوتیک ها مربوط به افزایش ایمنوگلوبولین نوع A در روده بوده و سبب تقویت سیستم ایمنی در ناحیه روده می شود. همچنین پژوهش ها در مورد ماست نشان داده که این ماده سبب کاهش تومورهای سرطانی در روده می شود.

اثر پروبیوتیک های غیر باکتریایی بر متابولیسم شکمبه

    پروبیوتیک های غیر باکتریایی شامل ساکارومیسس سرویسیه و آسپرژیلوس اریزا می باشند. این دو مکمل اثرات تقریبا مشابهی بر عملکرد حیوان دارند و پارامترهای مشابهی در برسی اثرات آن برحیوان مورد مطالعه قرار می گیرند.از آنجایی که این مواد بر متابولیسم شکمبه، به واسطه اثر بر تعدادی از باکتری های شکمبه، اثر دارند، بررسی باکتری هایی که نقش اصلی را در عمل این فراورده ها دارند، لازم می باشد.

1-1- سلنوموناس رومیننتیوم

    این باکتری در حیواناتی که جیره های پرغلات مصرف می کنند بیشترین تعداد را دارد، و مقدار آن به طور متوسط 51-22 درصد از کل باکتری های زنده محیط شکمبه را تشکیل می دهد. سلنوموناس رومیننتیوم یک باکتری گرام منفی  و عموما بی هوازی است، ولی تعدادی از گونه های آن به اکسیژن مقاوم هستند، اگر چه این مقاومت ناچیز است. اکثر گونه های این باکتری از لاکتات و گلیسرول به عنوان سوبستریت استفاده می کنند. رشد این باکتری وابسته به منابع انرژی است اما اغلب احتیاج به ان- والرات، دی اکسید کربن و ویتامین های گروه ب دارد. اکثر گونه های این باکتری با دامنه گسترده ای قندها را تخمیر می کنند. ولی بر سلولز و پکتین بی اثر هستند. سلنوموناس رومیننتیوم به مقدار خیلی کم در محیط کشت خالص، هیدروژن تولید می کند. مدارک نشان می دهد که این باکتری قادر به مصرف هیدروژن تولید شده توسط باکتری های شکمبه می باشد. بنابراین از غلظت یون هیدروژن در شکمبه کاسته و سبب افزایش pH می شود. از طرف دیگر این باکتری مصرف کننده اصلی لاکتات است و آن را به پروپیونات تبدیل می کند. سلنوموناس رومیننتیوم به کاهش pH حساس است و به سرعت از بین می رود، ولی به موننسین به دلیل داشتن‎ دو دیواره مقاوم می باشد.

1-2- مگاسفرا السیدنی

    این باکتری گرام منفی بوده و یک باکتری اصلی در حیوانات جوان است و در حیواناتی که غلات زیادی مصرف می کنند به تعداد زیاد یافت می شود. این باکتری نیز مصرف کننده لاکتات بوده و آن را به بوتیرات، پروپیونات، والرات و دی اکسید کربن تبدیل می کند. نقش این باکتری تخمیر ال و دی لاکتات در شکمبه است. همچنین نقش مهمی در تولید اسیدهای چرب شاخه دار دارد. این مکانیسم شامل دآمیناسیون و دکربوکسیلاسیون اسیدهای آمینه شاخه دار(لوسین، ایزولوسین و والین) است. این باکتری به کاهش pH حساس نبوده ولی قدرت تطابق کمی دارد و به سرعت قادر به رشد در pH پایین نبوده و نمی تواند حجم زیاد لاکتات تولیدی را مصرف کند.

2- مصرف لاکتات در حضور دی کربوکسیلیک اسیدها

    مالات و آسپارتات دو دی کربوکسیلیک اسید مهم می باشند، که دارای   چهار کربن بوده و در واکنش های بیولوژیک یافت می شوند و یک سوبستریت مهم در سیکل اسد سیتریک و همچنین یک حد واسط در مسیر سوکسینات- پروپیونات می باشند. باکتری سلنوموناس رومیننتیوم با برداشت این متابولیت سبب تحریک تولید پروپیونات می شود. پژوهش ها نشان داده که رشد گونه سلنوموناس رومیننتیومHD4 به ال- آسپارتات، دی اکسیدکربن،P- آمینوبنزوئیک اسید و بیوتین در محیط کشت حاوی اسید لاکتیک و نمک وابسته است. در ضمن ال- مالات می تواند جایگزین ال- آسپارتات برای رشد سلنوموناس رومیننتیوم گردد. رشد سلنوموناس رومیننتیوم در محیط کشت حاوی دو گرم ال- لاکتات در لیتر با حضور 10 میلی مول آسپارتات و یا مالات دو برابر می شود، چنانچه لاکتات از محیط حذف شود، این رشد متوقف می شود. آسپارتات و فومارات برداشت لاکتات را توسط سلنوموناس رومیننتیوم تا 4 برابر افزایش می دهند ولی مالات برداشت لاکتات را تا 10 برابر افزایش می دهد. در حضور 10 میلی مول مالات برداشت لاکتات حداکثر می شود (غلظت بالاتر اثر چندانی ندارد). علاوه بر آن وجود سدیم در تحریک جذب لاکتات در حضور مالات نقش دارد. در مجموع پیشنهاد می شود که مالات و سدیم در برداشت لاکتات از محیط شکمبه توسط سلنوموناس رومیننتیوم اهمیت خاصی دارد. به دلیل وجود مالات در پروبیوتیک های غیر باکتریایی این مواد در مصرف لاکتات نقش دارند. مکمل کردن ساکارومیسس سرویسیه در جیره گوساله هایی که جیره آنها بر پایه غلات و علوفه خشک بوده نشان داده است که این پروبیوتیک سبب ثابت ماندن pH  شکمبه گوساله شده است. در ضمن در این گوساله ها غلظت اسید لاکتیک پایین بود. آزمایش بر روی آسپرژیلوس اریزا در همین زمینه نتایج مشابهی را نشان داده است. عصاره تخمیری آسپرژیلوس اریزا  برداشت لاکتات را در تمام غلظت های مورد آزمایش شده تحریک کرده است. همچنین ساکارومیسس سرویسیه نیز همانند آسپرژیلوس اریزا برداشت ال- لاکتات را در غلظت های بین 10- 5/2 گرم در لیتر تحریک کرده است. در صورتی که به محیط فاقد سلنوموناس رومیننتیوم این دو افزودنی اضافه شود، برداشت لاکتات تغییری نمی کند. علت تحریک برداشت لاکتات توسط این مواد وجود دی کربوکسیلیک (مالات) در این دو افزودنی است. در ضمن این دو افزودنی حاوی فاکتورهای رشد، از جمله فومارات، p- آمینوبنزوئیک اسید، ویتامین های گروه ب، به ویژه بیوتین و اسید های آمینه می باشند که بر روی رشد باکتری سلنوموناس رومیننتیوم موثر هستند. مارتین و همکاران (2000) اثر مکمل مالات را بر روی تخمیر لاکتات توسط سلنوموناس رومیننتیوم د رمحیط کشت مورد بررسی قرار دارند و مشاهده کردند که پس از گذشت 24 ساعت ، مالات سبب مصرف مقدار زیادی از لاکتات شده است. این مطالعه از پژوهش های پیشین مبنی بر این که مالات سبب تحریک برداشت لاکتات تا 10 برابر می شود،  حمایت کرد.

اثر آسپرژیلوس اریزا و ساکارومیسس سرویسیه بر جمعیت میکروبی شکمبه

    ساکارومیسس سرویسیه و آسپرژیلوس اریزا قادرند سبب تغییرات در جمعیت میکروبی شکمبه شوند. این امر احتمالا به علت بهبود جریان پروتئین میکروبی به دئودنوم می باشد. این سوال مطرح است که آیا افزایش باکتری ها در نتیجه افزایش توده میکروبی است و یا اینکه افزایش در نسبت باکتری های زنده بدون تغییر در توده میکروبی است. فقط در یک مطالعه افزایش محتوای باکتری های زنده با دادن کشت مخمر گزارش شده است. معمولا افزایش در جمعیت باکتریایی در باکتری های سلولوتیک. و باکتری های مصرف کننده لاکتات مشاهده می شود، که افزاینده pH شکمبه می باشند. با افزایش توده میکروبی و حضور سوبستریت رشد باکتری ها افزایش می یابد. توده میکروبی سبب بهبود هضم خوراک و تامین انرژی برای رشد باکتری ها و پروتو زآ و افزایش جریان پروتئین میکروبی به دئودنوم می شود. نیو بولد(1998) با استفاده از یک تخمیر کننده مشابه شکمبه اثرات کشت مخمر را بر روی جمعیت میکروبی بررسی کرد. در این پژوهش از جمعیت پروتوزآ به طور معنی داری کاسته شده ولی بر جمعیت باکتری های سلولوتیک تا 49 درصد و محتوای باکتریایی تا 25 درصد و جمعیت باکتری های سلنوموناس رومیننتیوم افزایش دیده شد. اگر چه این مقادیر از نظر آماری معنی دار نبود. افزودن آسپرژیلوس اریزا به جیره گاوهای شیری نشان داد که این مکمل سبب افزایش 100-50 درصدی در جمعیت باکتری های شکمبه شده است، ولیکن اثری روی پروتوزآ دیده نشد). همچنین افزودن مکمل ساکارومیسس سرویسیه در گاوهای شیری سبب افزایش 60 درصدی در جمعیت باکتری ها شده است. هریسون و همکاران (1988) با 6 گاو هلشتاین فیستوله گذاری شده اثر کشت مخمر را بر روی متابولیسم شکمبه و قابلیت هضم ظاهری مورد بررسی قرار دادند. در این آزمایش جیره ها شامل سیلاژ ذرت (40 درصد) و کنسانتره (60 درصد) بود.

    در گاوهایی که کشت مخمر دریافت کرده بودند pH شکمبه، آمونیاک، استات، ایزو والرات و نسبت استات به پروپیونات کمتر و پروپیونات بیشتر از گاوهای کنترل بود. همچنین غلظت باکتری های بی هوازی و باکتری های سلولوتیک در گاوهای دریافت کننده کشت مخمر از گروه کنترل بیشتر بود. چیکویت (1998) با افزودن ساکارومیسس  سرویسیه و آسپرژیلوس اریزا به جیره گاوهای پرواری تغییراتی در ماده آلی و محتوای نیتروژن اجزاء باکتری ها و نسبت مولار اسیدهای چرب فرار مشاهده نکرد. قربانی و همکاران (2002) اثرات پروبیوتیک های باکتریایی را بر روی تخمیر شکمبه ای و جمعیت میکروبی گاوهای مورد بررسی قرار دادند. در این آزمایش از پروپینوباکتریوم p15  و انتروکوکوس فاسیوم به عنوان پروبیوتیک استفاده شد. نتایج نشان داد که هیچ اثری بر روی ماده خشک مصرفی و pH دیده نشد، ولی در تیمار حاوی انتروکوکوس فاسیوم به طور عددی از مقدار باکتری های استرپتوکوکوس بویس (تولید کننده اسید لاکتیک) کاهش دیده شد.