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酵母抽提物在饲料中的应用

酵母是一类单细胞微生物，结构简单，属于真菌类。目前已知的酵母菌有490余种。由于酵母具有个体大，蛋白质含量高，杂食性强，易分离，易培养，代谢产物多，综合利用广等特点，因此，在现代工业中除了用于酿酒外，还用于生产甘油、食用酵母、有机酸、酶制剂等。饲用酵母一般有热带假丝酵母、产朊假丝酵母、啤酒酵母、红酵母、拟内孢霉菌等。随着科技的发展和人们对养殖业需求的不断上升，酵母在饲料工业中得到了广泛的研究和应用。
1 酵母类产品的作用机理
酵母类产品在单胃动物的作用主要在胃、十二指肠、小肠、盲肠内完成，而反当动物主要在瘤胃内完成。目前，酵母类产品的作用机理尚不十分清楚，通常认为通过以下几个途径发挥作用:
1)通过改善胃肠道环境和菌群结构，调控胃肠发酵，减少乳酸盐的产生，提高pH值稳定性，促进乳酸菌、纤维素菌为主体的有益菌群繁殖及活力的提高，增加有益菌的有效浓度，促进胃肠对营养物质的分解、合成、消化、吸收和利用，从而增加采食量，改善动物对饲料的利用率，提高生产性能;
2)酵母可作为活的细菌前体，进人胃肠道后繁殖并活力增强，能有效抑制病原微生物的繁殖，参与病原微生物菌群的生存竞争，排斥病原菌在胃肠道黏膜表面的附着，协助机体消除毒素及其代谢产物，防止毒素和废物的吸收，增强机体免疫力和抗病力，对防治动物消化系统疾病起到保健作用;同时对幼年动物可刺激其胃肠道发育。此外，酵母类产品中含有未知生长因子，具有促生长作用(刘学剑，1998)。
2 主要酵母类产品及其应用
1） 酵母饲料  所谓酵母饲料，是指利用酵母菌的新陈代谢和繁殖菌体，经过发酵和干燥等特殊工艺制成的含有活菌和酵母细胞代谢产物的安全、无污染、无残留的优质饲料。主要的酵母培养物(yeast cultures，简称YC)是一种含有酵母菌赖以生长的培养基经过酵母培养物转化的产品。它营养丰富，含有维生素、矿物质、消化酶、促生长因子和较齐全的氨基酸，适口性极好，是集营养保健为一体的生物活性添加剂(付双喜，2001)酵母培养物最早是用于反当动物的蛋白质补充料。Lei和Stahl (2001)研究表明，酵母培养物可提高反当动物对饲料干物质、纤维素、半纤维素、蛋白质等有机物和磷的消化率。在饲料中添加酵母培养物可有效提高家畜对饲料粗蛋白质、粗纤维、矿物质、维生素等养分及能量的消化吸收;预防和治疗腹胀腹泻等消化不良症状;促进幼、病畜胃肠道发育，增强机体的免疫力和抗病力，提高家畜生产性能。对反当动物主要是提高泌乳性能和产肉性能(周淑芬和孙文志，2003)。 Wallace和Chesson (1995 )报道，饲喂酵母培养物平均产奶量提高7.8%, Parda等(2000)报道，在绵羊日粮中添加酵母，可提高细胞生长速度，对其生产性能也有良好作用。
龙凌(2001)认为，酵母培养物是一种独特的酵母类产品，必须把它作为含有“未知生长因子”的发酵产品来加以分析，而不能根据其“已知营养素”(蛋白质、纤维素和氨基酸等)的组成来衡量。
2） 饲料酵母  饲料酵母，又称单细胞蛋白(singlecell protein，简称SCP)，指用作饲料的酵母单细胞蛋白。
饲料酵母粗蛋白质含量很高，可达干物质的50%，单细胞蛋白饲料在畜牧业被广泛应用(侯文华等，1999;Sandhu和Joshi,1997)。酵母氨基酸的含量也很高，将中国饲料数据库中标准的“啤酒酵母”、“秘鲁鱼粉”及“国产鱼粉”的粗蛋白质、氨基酸含量进行比较表明，“啤酒酵母”的粗蛋白质虽比“秘鲁鱼粉”低12%，但与“国产鱼粉”接近，其必需氨基酸总量达26.10%，高于“国产鱼粉”的22.92%，特别是限制性氨基酸。因此，酵母可作为优质蛋白质源部分或全部替代饲料中的鱼粉(陈平洁和陈庄，1999)。在肉用仔鸡饲养中，以70%的活性酵母替代秘鲁鱼粉，可获得最佳的上市体重、料重比及经济效益。
饲料酵母维生素的含量也非常丰富，是鱼粉的30倍以上，尤其富含B族维生素，其中含维生素B115～18mg/kg、维生素B254～68mg/kg、泛酸130～160mg/kg、胆碱600mg/kg、烟酸500-600mg/kg、毗哆醇19～30mg/kg、生物素1.6-3.0mg/kg,叶酸3.4mg/kg、维生素B120.08mg/kg。因此，酵母可促进畜禽生长，增进食欲，增强抵抗疾病及各种应激(断奶、高温、寒冷、运输等)的能力，并能增加产蛋率及孵化率，提高家禽的繁殖性能。生产单细胞蛋白应选择生长速度快，产量高，适宜生长的pH值和温度范围广，遗传性状稳定，营养要求简单，细胞本身蛋白质含量高的酵母。
3） 酵母细胞壁  酵母细胞壁是一种全新的天然绿色添加剂，其产品为蛋黄色、粉末状、无苦味。它是在生产啤酒酵母过程中从可溶性物质里提取的一种特殊产品。其活性成分主要由R-葡聚糖(57.0%)、甘露寡糖(6.6%)、糖蛋白(22%)和几丁质组成，其他成分占细胞干重的20%以下。其可作为一种免疫促进剂，增强机体免疫力，提高生产性能，尤其是可充分发挥幼龄动物的生长潜力。其功能主要由β-葡聚糖和甘露寡糖来发挥(赵芳芳和张日俊，2003)。
β-葡聚糖是葡萄糖的一种聚合物，在酵母细胞中主要是由D-葡萄糖通过β-D-1.3键的方式相结合，也有部分是高度分支的β-D-1.6键结合的聚糖，不同于植物细胞壁中的β-1.4葡聚糖。其在消化道中不可溶、不吸收、不产生豁性。β-葡聚糖约占细胞总重的12%～14%。体内网状内皮系统在葡聚糖的刺激下产生对机体免疫功能起关键作用的巨噬细胞，而巨噬细胞通过吞噬作用吸收、破坏和清除体内损伤、衰老、死亡的自身细胞和侵人体内的病原微生物。
寡糖有助于肠道有益菌的增殖(Peter,2001)。体内试验表明甘露寡糖能激活特异性或非特异性的免疫应答，提高犊牛的免疫功能(郭志宏，2003)。酵母细胞壁适用于各种动物饲料，尤其是在水产动物和断奶仔猪饲料中使用效果显著，国外已普遍使用酵母细胞壁，国内目前还没有生产。
4 ） 酵母浸出物   酵母浸出物主要用于发酵工业底物或食品工业味道增强剂，其游离氨基酸含量为35%～40%，还含有大量的小肽和水溶性维生素，在饲料工业主要用于生产有机微量元素和生物多肽。
4.1 硒酵母。 酵母具有较高的富硒能力并能将无机硒转化为有机硒(周晓云和王飞雁，1998)。酵母所含的硒通常是以硒氨基酸的形式存在。硒能活化对肝脏和其他组织有保护作用的酶系统，能通过活化谷胱甘肤过氧化物酶预防细胞膜的氧化，从而避免细胞未老先衰。现开发的“高硒”酵母产品通常被当作天然硒源添加到饲料中。研究证明，硒酵母在改进牛、猪等的硒状况方面要比硒酸钠盐高3～6倍。硒酵母作为一种安全有效的食品硒源，国内外研究者已对硒酵母中硒的有机结合形态、生物学作用机制等进行了研究(Bronzetti等，2001)。李淑敏(1999)报道，硒酵母在一些国家已成为一种商业化产品。
4.2 铬酵母。 大量研究表明，有机铬比无机铬生物利用率和生物活性高，毒性低。酵母里的铬以“葡萄糖耐受因子”的有机形式存在，对糖代谢有重要作用(马现永等，2002)。铬酵母是活性肽、烟酸和三价铬的复合物，与胰岛素协同作用，共同促进碳水化合物的代谢。铬酵母在畜禽及水产的应用试验表明，铬酵母在抗动物应激、提高动物机体免疫能力、提高饲料利用率和畜禽产品瘦肉率方面效果显著。
4.3 生物多肽。使用微生物来源的生物多肽作为动物饲料，其成本十分昂贵。Alltech公司的研究表明，生物多肽用于7～14d肉鸡可增加采食量，减少死亡量;若全部代替仔猪开食料中的血浆蛋白粉，可提前3～5d上市。生物多肽是一种高品质的非基因修饰蛋白质，其在动物营养上的应用还有待进一步研究。
3 小结
随着生物技术、畜牧业和饲料工业的不断发展，酵母类产品的开发利用已成为饲料工业一个活跃领域，但也存在一些函待解决的问题，如产品质量不稳定、消化率低和成本高等。今后开发酵母类产品应着重于采用克隆技术培养繁殖力强、抗杂菌能力强、能产生齐全氨基酸和较高消化酶的菌种，以生产出产量高、质量稳定、在体温范围内具有较高活性的酵母类产品。针对某些酵母细胞壁较厚的问题，可开展自溶酵母的研究，以提高其利用率。同时，改进生产工艺，降低生产成本，提高产品的市场竞争力。

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