玉米是反刍动物养殖中最主要的能量饲料，含有大量的淀粉，能够为反刍动物提供50%~70%的能量，是肉牛、奶牛等反刍动物的主要能量来源。玉米在消化道中的消化利用率直接影响奶牛的泌乳性能和肉牛的产肉性能。玉米价格偏高，为了稳定饲养成本，使用大麦、高粱等谷物替代玉米。但研究发现，大麦、高粱等含有抗营养因子[1]，过量添加会影响动物的生产性能[2-4]。南方地区大麦、高粱的种植量较少，没有玉米的应用范围广。但玉米胚芽和胚乳被果皮包围，阻碍微生物吸附降解淀粉，而且部分淀粉颗粒与蛋白质基质结合形成淀粉-蛋白质基质，难以被机体消化吸收。在消化道中未能消化吸收的淀粉直接排出体外，会造成一定的环境污染。蒸汽压片是目前提高玉米转化效率和利用效率最有效的方法。经蒸汽压片处理后，玉米的淀粉糊化程度提高，种皮被破坏且蛋白与淀粉相结合的键也被破坏，反刍动物采食后，淀粉能够充分与消化酶直接接触[5]，提高玉米淀粉的消化率，从而降低饲养成本。目前，大多数反刍动物日粮中采用蒸汽压片玉米替代玉米的比例不超过50%。本文主要对蒸汽压片玉米对反刍动物瘤胃内环境的调控和生产性能的影响展开综述，以期为蒸汽压片玉米对反刍动物的调控机制研究及其在反刍动物生产中的应用提供参考。1蒸汽压片处理对玉米营养物质消化率的影响物理加工是破坏玉米种皮的有效方法，玉米的物理加工（如膨化、蒸汽压片和粉碎）会显著影响反刍动物对营养物质消化率和生产性能[6-9]。不同加工方式对玉米营养成分消化率的影响见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.02.028.T001表1不同加工方式对玉米营养成分消化率的影响加工方式单价/（元/t）淀粉糊化程度/%淀粉消化率/%粗蛋白质消化率/%文献来源蒸汽压片2 56070.0098.272.10曹玉伟[6]、Melo等[10]粉碎2 45028.5792.269.90曹玉伟[6]、Melo等[10]膨化3 35080.0094.662.00郭景峰等[11]、余诗强等[12]由表1可知，蒸汽压片处理后，玉米的淀粉糊化程度、淀粉消化率和蛋白质消化率均提高。玉米在高温高湿的作用下，部分淀粉结构由β-淀粉变为α-淀粉，淀粉-蛋白质基质被裂解[13]，使玉米中的淀粉和蛋白质更容易消化吸收。挤压作用会破坏玉米种皮，玉米中营养成分与瘤胃微生物和各种消化酶的接触面积变大，进而提高消化率。2蒸汽压片玉米对反刍动物瘤胃发酵参数的影响瘤胃发酵参数是反映饲料特性、营养物质发酵状况及机体健康状况的重要指标[12,14]，主要包括瘤胃产气量、瘤胃液pH值、氨态氮（NH3-N）和挥发性脂肪酸（VFA），各指标之间密切相关[15]。瘤胃产气量与饲料可利用程度和微生物活性成正比。瘤胃液pH值与饲粮结构密切相关。精料含量越高，pH值越低。精料添加量过高，会引起瘤胃pH值过低，从而造成瘤胃酸中毒[16]。VFA和NH3-N分别是碳水化合物和蛋白质在瘤胃中的分解产物，其含量越高，微生物活性越高[17]。健康机体中，瘤胃发酵参数的各指标会随着日粮、环境等的改变略有波动，但波动范围不会太大。2.1蒸汽压片玉米对瘤胃体外产气参数的影响总产气量在一定程度上可反映饲料的可发酵程度及瘤胃微生物的活性。总产气量越高，饲料的可发酵程度和微生物活性越高[18]，即饲粮的降解率与瘤胃微生物的活性与体外培养时的总产气量成正比。刘颖等[19]研究蒸汽压片玉米替代精料中的玉米对牦牛体外产气量的影响，结果显示，压片玉米100%替代玉米时，平均产气速率及总产气量均显著高于其他组，且甲烷产生量显著降低。张婷等[20]使用25.56%的蒸汽压片玉米替代普通粉碎玉米，发现蒸汽压片玉米组24 h的总产气量显著高于普通粉碎玉米组。郭亮等[21]研究不同厚度的蒸汽压片玉米（1.5、2.0 mm）替代普通粉碎玉米对体外瘤胃发酵参数的影响，发现两种厚度的蒸汽压片玉米组的淀粉糊化度、淀粉消化率及总产气量均显著高于粉碎玉米组。日粮中蒸汽压片玉米替代部分粉碎玉米能够显著提高瘤胃总产气量，而瘤胃总产气量与瘤胃微生物活性和饲料可发酵程度密切相关。因此，玉米经蒸汽压片处理后可以有效提高其在消化道中的发酵程度和微生物的活性。2.2蒸汽压片玉米对瘤胃NH3-N的影响瘤胃中的NH3-N是瘤胃代谢过程中外源氮和内源氮的代谢产物，是评价瘤胃发酵功能和瘤胃微生物活性的重要指标，能够反映日粮蛋白质在瘤胃中的消化代谢与微生物蛋白质（MCP）合成的动态平衡状态，是瘤胃微生物消化利用日粮中氮的能力的体现。在动物机体健康状态下，NH3-N的波动幅度不大。Malekkhahi等[22]以荷斯坦奶牛为研究对象，分别饲喂普通粉碎玉米和蒸汽压片玉米，结果显示，蒸汽压片玉米组的淀粉消化率显著高于普通粉碎玉米组，且两个处理组的瘤胃NH3-N的含量分别为14.4、15.1 g/L，均处于最适浓度范围内。张婷等[20]研究发现，在日粮能量较低的情况下，添加蒸汽压片玉米对瘤胃中NH3-N的浓度无显著影响。上述研究表明，反刍动物采食蒸汽压片玉米后，瘤胃NH3-N浓度发生轻微波动，但均在正常范围内。所以，在反刍动物日粮中用蒸汽压片玉米替代一定比例的粉碎玉米，对瘤胃NH3-N浓度不会产生负面影响。2.3蒸汽压片玉米对瘤胃pH值的影响瘤胃pH值是反映反刍动物瘤胃内环境稳态的重要指标，其变化范围在5.5~6.7。pH值直接影响瘤胃微生物活性，从而影响机体对饲料的消化吸收及动物的生产性能[23]。影响瘤胃pH值的因素有唾液分泌量、挥发性脂肪酸（VFA）含量及日粮淀粉含量，其中淀粉消化对瘤胃pH值的影响最大[24]。刘颖等[25]利用体外产气法评定颗粒玉米、熟化玉米和蒸汽压片玉米对牦牛体外发酵参数的影响，结果发现，各组间的pH值差异不显著。Ghorbani等[26]研究发现，蒸汽压片玉米组瘤胃液pH值大于不同粒度的粉碎玉米组（1.08、0.84、0.73 mm），其中蒸汽压片玉米组的瘤胃pH值为6.46，粉碎玉米组的pH值分别为6.05、5.95、6.06，蒸汽压片玉米组显著高于粉碎玉米组。Buttrey等[27]将蒸汽压片玉米用于肉牛中，也获得相同的研究结果。Scott等[28]研究谷物的不同加工方式对绵羊瘤胃内环境的影响，结果发现，蒸汽压片玉米可显著提高瘤胃pH值。原因可能是玉米粉碎粒度较细，瘤胃微生物快速将其分解利用生成较多的丙酸，从而降低瘤胃pH值。pH值波动主要由日粮结构和日粮营养水平引起。饲喂适量的普通粉碎玉米和蒸汽压片玉米，反刍动物的pH值均在正常范围内。但与普通玉米相比，蒸汽压片玉米的淀粉糊化程度更高，粒度更大，更容易过瘤胃，在小肠内被充分消化吸收。所以，使用蒸汽压片玉米可促进淀粉消化率，不易引起瘤胃酸中毒。2.4蒸汽压片玉米对瘤胃VFA的影响VFA是瘤胃微生物降解日粮碳水化合物的主要产物，能够为机体提供70%~80%的能量[29]。总挥发性脂肪酸（TVFA）含量可在一定程度上反映奶牛的产奶量，二者之间往往呈正相关[30]。乙酸、丙酸和丁酸约占TVFA的95%，在机体代谢过程中发挥重要作用；反刍动物瘤胃吸收丁酸的速度最快，其次是丙酸，乙酸的吸收速度最慢。因此，正常的瘤胃中乙酸含量最高，丁酸含量最低[31]。VFA不仅会影响瘤胃pH值，还会影响动物对饲料的消化吸收效率，乙酸和丙酸的比例决定瘤胃的发酵模式[32]。生产实践中，乙酸/丙酸过低或过高均不利于瘤胃发酵及饲料消化，乙酸/丙酸的变化范围在1.05~5.15对瘤胃发酵和微生物活性无负面影响，保持在2.0~3.6时最佳。Zhao等[33]研究发现，蒸汽压片玉米可以促进瘤胃发酵效率，提高VFA含量，从而提高玉米的营养价值。Rastgoo等[34]在犊牛日粮中添加蒸汽压片玉米后，发现蒸汽压片玉米组的丙酸含量较高，并且降低了犊牛的腹泻率。Malekkhahi等[22]在荷斯坦奶牛日粮中分别将31%的玉米同等比例替换为碾碎玉米、蒸汽压片玉米，结果显示，蒸汽压片玉米对瘤胃TVFA含量、乙酸含量无影响，但是蒸汽压片玉米组的丙酸含量显著增加。Hao等[35]研究发现，玉米不同的不同加工方式（粉碎和蒸汽压片）对瘤胃TVFA的含量无显著影响，丙酸含量显著升高，乙酸/丙酸的值显著下降。Scott等[28]使用蒸汽压片玉米饲喂绵羊，结果显示，蒸汽压片玉米组的乙酸和丙酸含量均显著升高。因此，与普通玉米相比，蒸汽压片玉米可以提高瘤胃中丙酸的含量，降低乙酸/丙酸的比值，使瘤胃发酵模式由乙酸型向丙酸型转变，丙酸为机体提供更多的能量，进而提高反刍动物的生产性能。3蒸汽压片玉米对反刍动物生产性能的影响生产性能是动物养殖中的一个重要的经济指标，主要指泌乳性能（产奶量、乳成分）、繁殖性能和生长性能、屠宰性能及肉品质等。研究发现，在反刍动物日粮中添加蒸汽压片玉米对动物的生产性能具有显著影响[36]。3.1蒸汽压片玉米对泌乳性能的影响玉米的加工方式和粉碎粒度对泌乳牛的生产性能均有影响。在日粮中添加1.08、0.84和0.73 mm 3种粉碎粒度的玉米和蒸汽压片玉米时，蒸汽压片玉米组的3.5%校正乳产量、乳脂含量均高于不同粒度玉米组[36]。Martins等[38]研究发现，在不同蛋白水平日粮中添加蒸汽压片玉米可提高奶牛的平均日产奶量，高蛋白压片玉米组的日产奶量为36.1 kg/d，比高蛋白普通玉米组高1.5 kg/d，且乳脂肪酸中共轭亚油酸（CLA）的含量略有提高。Ghorbani等[39]研究发现，将日粮中的粉碎玉米替换为蒸汽压片玉米后，其产奶量显著提高，尿氮排放量减少3.6%，乳氮利用效率提高2.3%。米热古丽·伊马木等[40]为了探讨不同加工方式玉米对新疆双峰骆驼的产奶量的影响，分别使用磨碎玉米、破碎玉米和压片玉米饲喂双峰骆驼，结果显示，压片玉米组产奶量最高，比另外两组分别提高10.5%和3.3%。毛红霞等[41]分别将普通粉碎玉米和蒸汽压片玉米作为犏雌牛的补饲精料，补饲期共3个月，结果显示，蒸汽压片玉米组补饲第1个月、第2个月和第3个月，犏雌牛的产奶量分别提高1.97%、16.29%和32.36%，均显著高于粉碎玉米组，且补饲期间每头牛每天增收3.53元。Ahmadi等[42]研究发现，与饲喂碾碎玉米相比，蒸汽压片玉米能够提高产奶牛的乳脂含量和乳脂率，且对产奶量无影响。戴辉等[43]研究发现，与破碎玉米组相比，蒸汽压片玉米组的乳蛋白率、乳脂率、乳糖率分别提高5.6%、2.7%、1.1%。王瑜等[44]在荷斯坦泌乳奶牛的3个阶段分别用40%、70%和100%的蒸汽压片玉米替代普通粉碎玉米，结果发现，与普通玉米组相比，饲喂蒸汽压片玉米后平均每头牛每天增产1.48 kg，且乳蛋白和乳糖均高于普通玉米组，并延长其高峰产奶期。上述研究表明，蒸汽压片玉米能够提高泌乳牛的生产性能和饲料的利用效率，降低含氮物质的排放量，减少环境污染。原因可能是玉米经过蒸汽压片处理后，玉米的淀粉结构发生改变，使淀粉在消化道中的消化率提高，瘤胃发酵模式也倾向于丙酸发酵模式，为奶牛产奶提供更多能量。但个别研究显示，不同处理的玉米（碾碎、蒸汽压片）饲喂奶牛，对牛奶中的乳脂、乳蛋白及乳糖含量无显著影响[22,38]。原因可能是蒸汽压片玉米添加量较低，未达到影响生产性能的阈值。当蒸汽压片玉米添加量达到60%以上时瘤胃中丙酸型发酵逐渐占据优势，抑制了瘤胃中纤维发酵菌的活性，使乙酸产量降低，最终乳脂含量呈下降趋势，但差异不显著；而对乳蛋白及乳糖含量无显著影响，主要是玉米经压片处理后主要对淀粉的糊化程度显著增加，因此对乳蛋白质和乳糖含量影响不大。目前，对蒸汽压片玉米在反刍动物泌乳性能影响上的相关研究较多，虽然添加量各有差异，获得的研究成果也不尽相同，但是对泌乳性能的影响趋势是一致的。3.2蒸汽压片玉米对生长性能的影响饲料转化效率和日增重是反映机体生长性能的重要指标。在肉牛养殖中，饲喂蒸汽压片玉米可有效提高肉牛的饲料转化效率和日增重。张亚伟等[45]研究发现，在鲁西阉黄日粮中添加蒸汽压片玉米可有效提高平均日增重，降低料重比。Luebbe等[46]使用蒸汽压片玉米替代粉碎玉米饲喂杂交阉牛，结果发现，蒸汽压片玉米组杂交阉牛的最终体重、平均日增重及肋骨脂肪含量均显著高于粉碎玉米组。白云鹏等[47]使用蒸汽压片玉米饲喂平凉黄牛也得到同样的研究结果。Antonio等[11]使用蒸汽压片玉米（SFC）替代普通粉碎玉米（CGC）饲喂内洛尔公牛，结果发现，SFC组牛采食量下降7%，平均日增重和饲料转化效率分别提高10.6%和19.0%，且SFC组粪中淀粉浓度较低。Zhang等[48]研究发现，在荷斯坦犊牛日粮中添加蒸汽压片玉米（0.8~1.2 mm）可以有效提高日粮转化效率，显著降低腹泻率。毛红霞等[49]在牦牛日粮中添加蒸汽压片玉米，发现牦牛在冬季会少掉膘6.79%。因此，玉米经蒸汽压片处理后能够提高反刍动物的平均日增重和饲料转化效率，且效果优于粉碎处理和干压处理，且能够提高玉米淀粉的利用率。在肉牛养殖过程中，使用蒸汽压片玉米替代部分粉碎玉米可提高肉牛饲料转化效率，育肥效果好，可在不同程度上提高养殖经济效益。3.3蒸汽压片玉米对屠宰性能和肉品质的影响在屠宰性能指标中，屠宰率和背膘厚度是反映牛肉产量的重要指标，眼肌面积和大理石花纹则决定了牛肉品质[50-51]。张亚伟等[45]研究发现，蒸汽压片玉米替代不同比例（33%、67%、100%）的粉碎玉米，鲁西黄牛的眼肌面积和大理石花纹等级均随着饲粮中蒸汽压片玉米替代比例的增加得到线性改善。白云鹏等[47]研究发现，饲喂蒸汽压片玉米后，牛肉的保水率更高，pH值和剪切力比普通玉米组低。Erjaei等[52]发现，将蒸汽压片玉米与膨化大豆混合饲喂肉牛，可增加牛肉中多不饱和脂肪酸和亚油酸的含量。因此，饲粮中使用蒸汽压片玉米替代粉碎玉米可以提高肉质性状，改善牛肉的嫩度和口感，提高牛肉品质。4结论蒸汽压片技术可有效改善玉米的适口性，提高玉米淀粉利用率，从而提高反刍动物的生长和生产性能，降低淀粉及含氮物质的排放量，在一定程度上减少环境污染，降低饲养成本。但目前大部分牧场中蒸汽压片玉米代替粉碎玉米的比例不超过50%，而针对不同品种、不同年龄反刍动物的最适添加量有待进一步研究。