酵母培養物在動物日糧中的應用進展

李書偉

（四川省畜牧科學研究院動物營養研究所，四川 成都 610066）

近幾十年，畜牧生產者在確定動物對維生素、礦物質、氨基酸及脂肪的需要量方面取得了很大進展，提高了家畜的生產性能和健康水平。但由于營養學家對微生物制品的性質或特性了解不多，酵母培養物一類的微生物制品很少納入研究計劃。近十年中，微生物制品倍受營養學家的注意?？煽康难芯抠Y料和對這些微生物作用方式的闡述，增強了人們使用微生物制品的信心，美國達農威公司在這方面作了大量的研究。酵母培養物最早是用作反芻動物的蛋白質補充飼料，目前主要應用于反芻動物、豬、禽及水產動物養殖中，起營養和保健雙重作用。國內外的大量研究證明，酵母培養物在促進動物生長，提高飼料利用率，預防疾病，提高機體免疫力和改善環境方面具有重要作用。

1 醉母培養物的研究歷史

上世紀50年代，人們通過試驗發現，某些酵母產品具有解毒作用和促動物生長的作用。許多抗生素生產廠家在處理發酵的廢棄培養液時發現，這些培養液中的廢棄蛋白質的營養效果超過單獨飼喂飼料的效果。將食物廢棄物煮沸后喂豬時，向其中添加活酵母可顯著提高豬的生產性能。人們將酵母與培養液（廢棄物）及普通飼料一起使用，使得酵母培養物得以推廣應用。60年代和70年代，為了尋找供家畜飼料用的廉價蛋白質來源，人們對各種酵母制劑進行了大量研究，其重點是如何提供高質量蛋白質的穩定來源。研究結果顯示：可以用大量的各種酵母充當一種單細胞蛋白（SCP）來源，其中大部分是在反芻和非反芻家畜日糧中使用酵母或釀酒酵母。美國達農威公司在40年代一直專心從事酵母培養物的研發，其產品（益康XP）的特殊之處在于所含有的200多種代謝產物成分可作為動物胃腸道內微生物的“全價”營養底物。通過滋養寄生在胃腸道內的細菌來刺激它們的新陳代謝，進而達到調整和穩定胃腸道內微生態環境之目的。

2 酵母培養物的作用機理

酵母細胞壁多糖能夠改善動物消化道的菌群結構，其機理在于其中含有甘露寡糖（MOS）和β-葡聚糖兩種功能性多糖成分，前者是一種良好的益生元，而后者則是一種高效免疫增強劑。由于許多病原菌利用含有D－甘露糖受體的Ⅰ型纖毛附著于腸道表面，而MOS可為細菌提供甘露糖源，細菌與MOS結合后，失去了在腸道定植的能力，與MOS一同被排出體外。由此可見，MOS使腸道中的致病性細菌失去了胃腸道定植的機會，優化了動物腸道的菌群結構。有研究表明，在斷奶仔豬中添加0.2%MOS，有效地控制了仔豬腹瀉。MOS能提高斷奶仔豬的生產性能，且與日糧中的抗生素存在協同作用。

酵母培養物的核心價值在于它里面含有達到一定濃度的發酵代謝物。這些代謝產物是在酵母培養物制造過程中由活酵母于厭氧條件下經過充分發酵所產生的，包括諸如肽、有機酸、寡糖、氨基酸、核苷酸和芳香物質等，以及許多為人們所不熟悉的但實踐證明對促進畜禽生長有益的“未知生長因子（UGF）”等物質。在養殖業的生產實踐中，酵母培養物被用來向動物胃腸道內的寄生微生物提供額外的營養底物，而這個營養底物的主要作用成分正是那些代謝產物。

酵母培養物（益康XP）的主要有效成分是酵母細胞在發酵時產生的細胞外代謝產物。這些代謝產物能作為額外的“全價營養底物”直接滋養和刺激胃腸道微生物，以便維持或改善微生物之間的代謝平衡，進而實現穩定胃腸道內微生態環境和促進“消化因子”分泌最大化以及維護胃腸道正常功能之目的。這對維護動物胃腸道正常組織形態和生理功能，促進動物健康并提高生產性能等都有著極其重要的意義。因此，使用“益康XP”后，在養殖生產中即使受到各種不良內外因素的影響，動物胃腸道仍能保持正常的生理功能，獲得很好的生產性能。“益康XP”正是通過對動物胃腸道微生物產生重大影響，并將其作用逐級放大后而對動物生產性能產生顯著影響的。

“益康XP”還能夠促進動物胃腸道黏膜的生長發育和再生能力，修復飼料中各種抗營養因子對動物胃腸道的破壞作用，提高動物代謝能力，進一步提高動物的生長性能。作為一種復雜的發酵產品，“益康XP”中的酵母細胞外代謝產物、酵母細胞內容物及其他成分可作為免疫刺激物質對動物胃腸道和內臟器官組織的特異和非特異免疫系統產生影響，增強動物胃腸道及整體的免疫功能，維護動物正常生理健康，從而獲得良好的生長性能。

3“達農威益康XP”的加工工藝和主要成分

3.1 加工工藝 “達農威益康XP”的生產采用了著名的“達農威工藝發酵法”，是一種復雜的液態、固態結合發酵工藝，包括有氧的液態擴繁發酵和厭氧的固態深度發酵兩個階段。在液態有氧發酵生產階段，生產過程是從對少量的經過精選的酵母菌株進行接種繁殖開始的，讓酵母菌在適宜的營養物質中和具有充足氧氣的環境下生長，并以幾何級數遞增的速度進行擴繁。當酵母菌的數量擴繁到一定數值時，停止液態發酵并將酵母菌與特制的谷物培養基進行混合，然后轉入到另一個特定工藝控制的參數條件下進行厭氧發酵。在固態厭氧發酵生產過程中，酵母菌的數量基本上不再增加，在培養基上發酵產生代謝產物成為此時酵母菌的唯一工作。最終，將經過深度發酵的培養基、酵母細胞外代謝產物和殘留的酵母細胞混合在一起進行干燥處理，即形成終端的酵母培養物產品。酵母培養物的生產以追求預期代謝產物的最大化為目的，而酵母菌本身只不過是用來生產代謝產物的一種工具而已，這也正是“達農威益康XP”與酵母的本質區別。

3.2 “達農威益康XP”的主要成分 “達農威益康XP”主要由酵母細胞外代謝產物、經過發酵后變性的培養基和少量殘留的酵母細胞所構成?！耙婵礨P”中有些成分是人們所熟悉的，如肽、有機酸、寡糖、氨基酸、維生素、礦物質、增味物質和芳香物質等。酵母細胞外代謝產物是該類產品的主要作用成分，這些代謝產物中更多的是人們所不熟悉的但實踐證明對維持動物胃腸道微生態區系平衡，促進動物胃腸道健康有重要作用的“未知生長因子”等化合物質成分。因此我們不能僅僅根據它的某些已知成分諸如蛋白質、維生素和氨基酸等來考慮它的用途，應把它作為一種含有“未知生長因子”的發酵產品來加以評估。

4“益康XP”對動物的作用

4.1 營養作用 將酵母培養物用作飼料添加劑，其營養作用主要是優化飼料的營養價值。酵母培養物是一種純天然飼料原料，可改善飼料適口性和消化率。較好的適口性能夠維持穩定的采食量，較好的飼料消化率能使動物吸收更多的營養以促進生產性能。

最近的一些研究表明，酵母培養物有刺激瘤胃纖維素菌和乳酸菌繁殖，改變瘤胃發酵方式，降低瘤胃氨濃度，提高瘤胃微生物蛋白產量和飼料消化率等作用。國內飼養條件下，酵母培養物“益康XP”對荷斯坦奶牛的產奶量及奶成分等生產性能有影響，添加量為60 g/小頭，結果產奶量提高0．9 kg/d，且顯著提高了乳脂和乳糖的含量。在奶牛日糧中添加60 g/小頭酵母培養物，對泌乳早期奶牛具有明顯的增乳效果，可使日平均產奶量增加 0．48～1．74 kg，日平均增乳1．13 kg。但酵母培養物對奶牛的作用受日糧營養水平和動物生理狀態的影響。

酵母培養物之所以在奶牛上體現出顯著的增乳效果，其原因是該培養物是酵母的代謝產物，能夠促進瘤胃發酵，使氨細菌、蛋白質合成細菌及纖維細菌等大量繁殖和生長，從而提高飼料粗纖維消化率及細菌利用NPN（非蛋白氮）合成菌體蛋白的效率。

為研究酵母培養物在魚類飼料中的添加效果，用羅非魚進行了飼喂試驗，結果顯示酵母培養物“益康XP”有降低餌料系數和提高增重率的趨勢。

酵母培養物在單胃動物上也有應用。用豬和雞進行試驗，發現在高纖維飼糧中添加酵母培養物后，不僅增長率和飼料報酬有所提高，而且能量飼料中的一些纖維成分也獲得了更高的消化利用率。在生長豬日糧中添加8%的花生殼或豆殼，可降低豬的日增重與采食量，而補加酵母培養物后，可減輕粗纖維的不利影響，提高日增重。在低磷日糧中添加酵母培養物，可提高豬日增重10%，采食量也有所提高。在肉雞飼糧中添加2%酵母培養物可以促進生長，而添加4%酵母培養物后則嚴重影響其生長速度。在禽類飼料中添加酵母培養物，可以減輕應激反應和提高飼料利用效率。

4.2 保健作用 最近有證據表明，酵母培養物的一部分有益作用與其細胞壁有關。世界各地許多研究者的研究表明：酵母細胞壁中所含的一種甘露寡聚糖（MOS），可極大地影響動物的免疫系統。MOS是腸道微生物菌群的強大改良劑，MOS有減少腸道致病菌和控制致病菌在胃腸道定植的能力。根據最近一些試驗結果，當動物日糧中含有較低水平的MOS時，其免疫功能就能得到改善。

添加酵母培養物可減少發病率。麥康森等（2005）在池塘養殖條件下進行了酵母培養物（達農威水產益康）對凡納濱對蝦的影響研究，試驗結果表明：添加酵母培養物后降低了凡納濱對蝦消化道內的弧菌總數和異養菌總數，同時降低了消化道內的內毒素濃度。趙林果（2000）將農林廢棄物制備的酵母培養物添加于鳊魚飼料中，結果表明：添加酵母培養物后，鳊魚的抗病力增強，生長進度加快，適宜添加量在5%左右。在加拿大做的一個試驗發現：把酵母細胞壁中的葡萄糖注入鮭魚體內，結果表明它可能是一種有效的免疫刺激劑，可以大大降低養魚場鮭魚的死亡率。岳支華（1999）報道，酵母細胞壁是一種飼用免疫增強原，能吸附、吞噬、破壞和吸收侵入體內的細菌、霉菌和病毒等有毒物質，達到增強免疫功能的作用。最近關于酵母培養物的一個新研究領域是作為飼料的天然解毒劑，這可能是由于酵母細胞能夠吸附飼料中毒素的緣故。

5 酵母培養物的應用前景及發展方向

綜上所述，酵母培養物對于飼養動物的用途很廣，可以作為微生物飼料添加劑，即直接飼喂微生物（DFM），以進一步滿足動物生長需求。酵母培養物作為飼料添加劑對動物胃腸道健康的調控具有深遠的意義。但是酵母培養物在實際應用過程中會受到很多因素的影響，諸如動物的生理狀態、飼料類型、飼喂量與方式、不同酵母培養物的品質等，加上其中一些作用機制尚不十分清楚，所以在應用過程中受到了限制。今后酵母培養物的研究方向主要有以下幾點：

（1）加大菌種的選育，提高產品品質；

（2）進一步探索加強酵母培養物生產的新工藝和新方法；

（3）加強酵母培養物的有效性和安全性檢測；

（4）研究酵母培養物與動物胃腸道調控相關功效的作用機制等。

總之，隨著研究的不斷深入，酵母培養物產品在飼養動物中的應用將會發揮出更大的潛力。

參與文獻：

[1]Lyons T P.酵母培養物的研究與應用（吳迪，譯）[J].國外畜牧科技，1991，18（6）：36-37.

[2] Lyons T P.酵母培養物的應用進展（姜荃，譯）[J].飼料管理，1990，（2）：10.

[3] 郭勇慶，張英杰.酵母培養物在反芻動物上的應用[J].北方牧業，2008，（16）：9.

[4] 馬明穎，胡光林，崔貞愛，等.糖萜素和酵母培養物對雛雞生長性能及免疫器官的影響 [J].中國畜牧獸醫，2007，34（1）：37-39.

[5] 申雁濱，樸香淑.酵母培養物對斷奶仔豬生長性能、腸道健康和免疫反應的影響[C].中國畜牧獸醫學會2009學術年會論文集（下冊），2009.