郭發祥
(河源市動物疫病預防控制中心,廣東 河源 517000)
畜牧業規模化、專業化程度的不斷提高,在某種程度上促進了畜牧業的快速發展,同時提高了畜禽生產效率,也為市民供應充足的畜禽產品提供保障。然而在規模化養殖不斷提高的同時,畜禽疫病也越來越復雜,大部分疫病由原來的單一病因轉變為多病因協同作用,給養殖業造成很大損失。在飼料中添加藥物是目前防治疾病的常用手段之一。然而,長期廣泛地使用防病促生長的化學藥物及抗生素等飼料添加劑,不僅容易造成動物胃腸道正常菌群失調,使動物對藥物產生耐藥性,而且藥物的殘留也給動物和人類的健康帶來嚴重的危害。如今,人們崇尚綠色、保健食品,迫切要求在不降低養殖業生產水平的條件下,尋找“綠色”添加劑替代抗生素等藥物。因此,飼用微生物的開發應用隨之引起大家的重視,微生態制劑、酶制劑、低聚糖、中草藥添加劑等天然添加劑應運而生。其中,酵母培養物作為微生態制劑中的一種,因具有無毒副作用、無殘留污染、不產生耐藥性且可部分替代抗生素等優點而引起人們廣泛關注。
酵母培養物(YC)是指在特定工藝條件下,由酵母菌經過充分厭氧發酵后形成的微生態制品。YC主要由酵母細胞代謝物、經過發酵后變異的培養基和少量已無活性的酵母細胞所構成,除含有維生素、酶、肽、氨基酸、礦物質、蛋白質螯合物、甘露寡糖、有機酸、脂類、醇類外,還含有未知的“生長因子”,能夠通過促進動物胃腸道有益微生物的生長、調整胃腸道微生態平衡來提高動物對飼料的消化能力,保持動物機體健康,提高機體免疫力,促進動物生長[1]。
酵母培養物的生產主要有液體深層發酵法和固體發酵法。目前,生產上一般采用液、固相結合的發酵工藝。此工藝采用液態制備菌種,固態發酵,培養基滅菌熟化,加大了液態接種量,采用合理的干燥工藝縮短發酵周期,大大降低了雜菌的污染程度,有效保證了產品中的生物活性物質。目前市場上使用的YC主要為以酵母活細胞為主要功能部分的YC和以含有的大量酵母代謝產物為主要功能部分的產品,并不強調活細胞的作用[2]。
酵母培養物的生產工藝為:加入液體培養基,促進酵母代謝,開始產生營養代謝物→谷物培養基與液體培養液相混合形成濕混合料,使其繼續發酵→濕混合料被擠壓成柔軟面條狀發酵過程,在此過程中,酵母細胞繼續利用培養基產生更多的營養代謝物→發酵的面條狀YC被烘干、磨碎、包裝[3]。
酵母培養物能夠改善肉雞的生產性能。張連忠分別在海蘭褐蛋用公雛雞日糧中添加YC 2.5%和5%,結果顯示,與對照組相比,2.5%和5%YC組試驗期平均日增重分別提高了13.6%和13.1%(P<0.05);2.5%和5%YC組整個試驗期料重比與對照組相比分別降低了10.3%和10.7%(P<0.05)[4]。武書庚等研究顯示,與對照組相比,日糧中添加YC 0.1%、0.2%和0.3%可降低1~20周產蛋雞料蛋比2.15%、3.36%和2.10%(P<0.01);提高1~20周產蛋雞產蛋率 1.25(P>0.01)、0.94(P>0.01)和 1.36(P<0.01)個百分點[5]。有研究發現,在日糧中添加YC 0.3%可通過提高肉仔雞腸道雙歧桿菌數量(P<0.05),降低生長前期(1~4周)盲腸內大腸桿菌數量以及改善腸道黏膜結構等方式促進營養物質吸收,從而改善肉仔雞的生產性能[6]。劉觀忠等報道,在日糧中添加YC 0.1%和0.3%能夠提高蛋雛雞日增重,增加小腸絨毛高度和腸壁厚度[7]。另外研究發現,向20周齡產蛋雞日糧中添加YC,產蛋雞的生產性能得到明顯的改善,YC對日糧中營養物質的吸收代謝產生顯著的促進作用,YC的添加量分別為0.1%、0.2%和0.3%時,結果顯示YC組粗蛋白質、脂肪、總能和酸性洗滌纖維的消化率都得到提高[8]。
王東明分別在日糧中添加YC 0.15%和0.3%,研究YC對肉仔雞免疫器官發育、體液免疫功能和細胞免疫功能的影響,結果顯示,0.3%YC組能夠顯著促進肉仔雞胸腺、法氏囊和脾臟等免疫器官的發育(P<0.05),與對照組相比,0.3%YC組新城疫抗體滴度峰值顯著提高了12.77%(P<0.05),血清中IgG峰值極顯著提高了13.75%(P<0.01);在試驗結束時,與對照組相比,0.3%YC組新城疫抗體滴度極顯著提高50%(P<0.01),IgG水平顯著提高了20%(P<0.05);另外,在細胞免疫方面,添加YC 0.3%具有提高外周血T淋巴細胞轉化率的趨勢[1]。張連忠分別在日糧中添加YC 2.5%和5%,結果顯示,與對照組相比,2.5%和5%YC組法氏囊指數分別提高了6.6%和10.2%(P<0.05);2.5%YC組胸腺指數和脾臟指數分別比對照組提高了13.3%和12.8%(P<0.05)[2]。劉觀忠等在京白939蛋雛雞日糧中添加不同水平YC,研究YC對雛雞免疫機能的影響,結果顯示,與對照組相比,0.3%YC組脾臟、法氏囊指數分別提高了28.35%和23.14%(P<0.05);與對照組相比,0.1%YC組、0.3%YC組、0.5%YC組和0.7%YC組雛雞新城疫血凝抑制效價比 分 別 提 高 了 24.34%(P>0.05)、 33.99%(P<0.05)、19.30%(P>0.05)和14.47%(P>0.05)[7]。
酵母細胞壁的主要成分為葡聚糖、甘露聚糖、幾丁質和蛋白質。酵母細胞壁上的多糖、蛋白質和脂質產生的特殊結構,可通過氫鍵、離子鍵和疏水作用力對霉菌毒素產生吸附力。另外,酵母細胞壁中的甘露寡糖還可以與有害菌細胞壁的凝集素結合,從而減少有害菌定植于腸壁細胞的機會,具有減少動物腸道疫病發生的功能。受黃曲霉毒素污染的肉雞日糧在添加YC后,與對照組相比,YC組雞的生產性能和免疫機能得到改善。免疫功能的改善主要體現在免疫器官重量增加,血清總蛋白、白蛋白含量以及免疫球蛋白數量的增加。侯然然在含有0.1 mg·kg-1黃曲霉毒素B1的日糧中添加葡甘露聚糖(從酵母細胞壁中提取)后發現,與對照組相比,YC組免疫器官重量以及血清中總蛋白和白蛋白含量有所提高,而且血清中谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶活性降低,提示YC能夠減輕黃曲霉毒素B1對肉雞的毒性作用[9]。Prasada等研究發現,在體外條件下YC可以吸附68%的赭曲霉毒素A[10]。
酵母培養物是由酵母細胞代謝產物、發酵后的培養基以及少量酵母細胞組成,營養豐富,這對于胃腸道內有益菌的繁殖起到非常重要的作用。YC中的氨基酸、葡萄糖、維生素、有機酸(乳酸、蘋果酸、甲酸)等是某些微生物(如乳酸菌)生長、代謝所需的營養物質。YC可通過提高腸道乳酸菌的數量,增加乳酸,提高蛋白尤其是寡肽通過腸道管壁的速率。蛋白質在酶的作用下降解成寡肽和游離氨基酸,寡肽在腸道的吸收主要是通過腸道刷狀緣膜上的寡肽轉運載體PepT1進行轉運,其對寡肽的轉運需要H+濃度梯度的驅動,而鈉/氫交換載體(NHE),在維持刷狀緣膜表面酸性的微環境起主要作用[11-12]。鄒仕庚研究發現,日糧中添加植物源性乳酸菌有提高動物十二指腸和空腸PepT1、NHE2和NHE3 mRNA表達豐度的趨勢(P>0.05),其中對十二指腸PepT1和空腸PepT1、NHE2 mRNA表達豐度的提高達到顯著水平(P<0.05)[13]。另外,胃腸道處于低酸環境有利于限制有害大腸桿菌的增殖。乳酸菌較易生存在pH 4~5的環境中,當胃腸道pH>5時,大腸桿菌將會轉變成致病性的。
酵母吸收消耗氧自由基能保護胃腸道嚴格厭氧菌免受氧自由基的破壞。有研究報道,酵母菌在雞腸道中能夠與需氧的大腸桿菌爭奪有限的氧氣,同時也給乳酸菌的增殖提供有利的厭氧環境,從而起到維持腸道菌系平衡的作用[14]。
小肽營養代謝的扳機理論認為,YC中可能含有一種結構類似小肽的物質,對瘤胃內的微生物具有很大的刺激作用,這些刺激活性與單個的氨基酸并無直接關系,當肽濃度很低時,其刺激活性也很低,提示這些物質可能起到刺激有益菌生長的代謝扳機作用[15]。然而,家禽胃腸道中微生物的數量畢竟有限,微生物營養對消化吸收的影響較反芻動物小,對其作用機制的研究可能還需要在營養物質消化吸收、腸道形態改變以及神經、內分泌和免疫網絡等方面進行。
在家禽日糧中添加YC可通過促進胃腸道有益微生物的生長,調整胃腸道微生態平衡來提高家禽對飼料的消化能力,保持家禽機體的健康,提高機體免疫力,促進家禽生長。雖然在家禽生產中使用YC在表觀指標方面表現出較大的應用潛力,但目前有關YC在家禽機體中的作用機制、適宜添加方法及其最佳添加劑量等方面還有待于進一步研究。今后應重點針對性地篩選和培育專門應用于家禽動物的酵母菌株,如何使其功能更專一、效率更高等問題進行深入研究。
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[2]關艷玲.酵母培養物對肉仔雞營養應激緩解影響的研究[D].長春:吉林農業大學,2008.
[3]于素紅.酵母培養物對肉仔雞生產性能的影響及代謝機理研究[D].長春:吉林農業大學,2008
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