酵母培養物的研究與應用進展

趙川東，劉茂鋒，曹 杰，朱廷恒，章亭洲，2*

（1.浙江科峰生物技術有限公司，浙江 海寧 314423；2.浙江工商大學，杭州 310035；3.浙江工業大學，杭州 310014）

酵母培養物（YC）是指利用酵母菌在一定的條件（溫度、pH、溶氧等）下，將配制好的培養基充分發酵后得到的一種新型飼料添加劑。酵母培養物主要成分為活性酵母細胞、酵母代謝產物和發酵后的變異培養基，并且富含小肽、氨基酸、維生素、有機酸、生物酶和酵母細胞壁多糖以及有益畜禽生長的“未知生長因子”[1]。酵母培養物由于具有無毒副作用、營養物質豐富、易消化吸收、不產生耐藥性、提高動物免疫力等優點，在畜牧水產養殖業中得到廣泛應用。

1 酵母培養物主要成分及其功能

酵母是一類非絲狀真核微生物，兼性厭氧生長，以無性繁殖為主，在一定條件下產生孢子。常用的酵母種類有產朊假絲酵母、啤酒酵母、乳酸克魯維酵母和卡氏酵母。目前酵母培養物產品主要分為：以酵母活細胞為主的產品，富含大量活性酵母，能夠耐受高溫和強酸，在飼料制粒和胃酸環境能夠有效保持活性，另外還有含酵母代謝產物為主的產品。新型酵母培養物產品——益康寶，酵母活菌數達100億個·g-1，β-葡聚糖含量＞3%，富含大量小肽和氨基酸等代謝產物，能有效提高動物免疫力，具有很好的飼用效果[2]。酵母培養物廣泛應用于畜牧水產行業，能顯著提高飼養動物的免疫力，因此有必要對其有效成分和功效進行分析，以便更好的應用酵母培養物。

1.1 酵母活細胞

酵母屬于兼性厭氧菌，干酵母中約含有40%的蛋白質，是優質的蛋白質和氨基酸來源，是賴氨酸含量較低谷物的有效補充物。酵母細胞內含豐富的酶類，例如蛋白質酶、淀粉酶、纖維素酶及植酸酶等。這些酶類可將淀粉、纖維素水解成小分子糖、氨基酸、醇類等易被消化和吸收的低分子物質[3]。酵母細胞對胃酸具有良好的耐受性，能夠進入動物胃腸道，消耗胃腸道的氧氣，制造厭氧環境，代謝酸性物質，降低腸道pH，從而促進有益菌群的繁殖，抑制有害菌的生長，改善動物消化道微生態平衡，刺激消化器官發育和刺激免疫機能。

1.2 酵母細胞壁多糖

酵母細胞壁能增強機體免疫力，提高動物的生產性能。酵母細胞壁是維持細胞形態和細胞與細胞間識別的重要細胞結構，占整個細胞干重20%～30%，主要由β-葡聚糖（57.0%）、甘露寡糖（6.6%）、糖蛋白（22.0%）和幾丁質組成，酵母細胞壁的功能性成分主要為β-葡聚糖和甘露聚糖。目前國外對酵母細胞壁多糖研究比較多，而我國相對較少[4]。

β-葡聚糖是一種葡萄糖聚合物，通常由10～20個單糖以 β-1，3鍵和 β-1，6鍵相連組成，β-葡聚糖呈螺旋形結構，這種特殊的構型能刺激動物免疫系統，提高動物免疫力[5]。β-葡聚糖在消化道中不可溶、不吸收、也不產生黏性，是免疫反應的基質。β-葡聚糖刺激體內網狀內皮系統（RES），產生大量巨噬細胞，通過其巨噬作用吸收、破壞、清除體內損傷、衰老和死亡的病原微生物，提高動物的免疫功能，故又將β-葡聚糖稱為免疫多糖。在動物日糧中添加一定量的β-葡聚糖可降低動物機體外周淋巴細胞的轉化率[6]。有利于保持消化道微生態的穩定，降低應激性，提高飼料報酬，因此，β-葡聚糖在畜牧業的應用對于提高畜牧生產水平具有重要意義。甘露聚糖（MOS）主鏈由約50個α-甘露糖鍵以 α-1，6鍵構成，主鏈上聯結有 α-1，2 和α-1，3鍵及數目不等的甘露糖側鏈。甘露聚糖具有清除胃腸道基質的功能，因其結構與病原菌受體相似，并與凝集素有很強的結合能力[7]。甘露聚糖與凝集素結合，會干擾腸道病原體在腸道的定植，進而降低病原體的危害。甘露寡糖還可促進細胞因子的釋放，激活機體體液和細胞免疫。

1.3 細胞內容物

細胞內容物中含蛋白質、氨基酸、維生素、微量元素螯合物、核酸等多種成分。酵母細胞的核酸含量豐富，達8%～12%[8]。發酵過程中，酵母細胞自溶，包裹在酵母細胞壁中的核酸釋放降解在酵母培養物中。飼喂酵母培養物是動物補充核酸最佳途徑，能迅速補充動物自身合成核苷酸的嚴重不足，促進小腸發育，增加腸絨毛長度和腸壁厚度，改善腸道吸收能力，降低腹瀉率。潘樹德等研究發現，添加酵母核酸后，在斷奶28 d仔豬日糧中添加不同水平酵母核酸均能提高仔豬日采食量，與對照組相比，飼用酵母核酸能有效提高仔豬小腸中雙歧桿菌、乳酸菌數量，降低回腸和盲腸中大腸桿菌數量，隨著酵母核酸含量增加日采食量有升高趨勢[9]。

1.4 變性培養基

變性培養基是指酵母發酵培養基后的殘余成分，富含小肽、酶類及其他未知因子等，營養價值很高。小肽是指含2或3個氨基酸殘基的一類化合物。根據其功能分為營養性小肽和功能性小肽[10]。營養性小肽為蛋白質合成提供氮架，功能性小肽則參與調節動物的某些生理活動。小肽可完整地通過腸黏膜細胞進入機體循環，且具有速度快、耗能低、載體不易飽和等特點，從而減少氨基酸間的相互競爭，加速蛋白質的合成。因此，酵母培養物中的小肽類物質可直接被動物吸收和利用，不僅可以促進氨基酸吸收，還可協助礦物元素吸收。而部分功能性小肽（如谷胱甘肽等）具有調節機體生理活動和提高免疫的作用。

2 酵母培養物的應用

2.1 在反芻動物中的應用

在日糧中添加酵母培養物能夠改善飼料適口性，增加反芻動物采食量；促進反芻動物對營養物質的消化、吸收；促進瘤胃發酵，使瘤胃內無機氮源更多地轉化為菌體蛋白，從而提高消化率及菌體蛋白合成效率，具有顯著的增乳效果。Medina等試驗發現，給反芻動物飼喂酵母培養物能極顯著地降低瘤胃內氨的濃度[11]。酵母培養物對不同泌乳時的奶牛均有良好的效果，對提高奶牛生產性能均有不同程度的作用。在產奶初期添加酵母培養物，能顯著提高奶牛的飼料消化率，提高奶牛泌乳的產量和質量。Galyean等采用體外瘤胃添加不同酵母培養物進行發酵試驗，處理組顯著提高了奶牛瘤胃的丁酸和總揮發性脂肪酸的濃度，增加乙酸和丙酸的比例及提高丁酸的產量，維護有益菌群的優勢，保持瘤胃中微生態體系的平衡[12]。

2.2 在單胃動物中的應用

在禽類和豬的日糧中添加酵母培養物，不僅能促進其腸道吸收，還可減少動物應激，提高免疫力，保證動物的生產水平。酵母培養物可緩解母豬產仔前后以及哺乳期間的生理應激反應，提高母豬的泌乳量，恢復胃腸道菌群的代謝平衡和改善內環境及促進各類消化因子的內分泌水平，預防便秘現象和減少糞便中有害細菌的數量以降低仔豬受感染的幾率。在生長豬的日糧中添加酵母培養物，可提高粗纖維表觀消化率和日增重。在母豬妊娠期和哺乳期日糧中添加酵母培養物，能顯著提高哺乳仔豬斷奶個體重，增強仔豬體質。吳永紹等在豬日糧中添加酵母培養物0.1%、0.2%，與對照組相比，酵母培養物0.1%組健仔率差異不顯著（P＞0.05），酵母培養物 0.2%組差異顯著（P＜0.05），酵母培養物0.1%、0.2%組仔豬斷奶重分別比對照組提高11.92%（P＜0.01），7.08%（P＜0.05），日增重分別提高 14.78%（P＜0.01），11.68%（P＜0.05），仔豬成活率分別提高 9.13%（P＜0.05），6.87%（P＜0.05），斷奶窩重分別提高24.44%（P＜0.01），21.14%（P＜0.01），說明在母豬妊娠后期及泌乳期飼糧中添加酵母培養物可以提高母豬繁殖性能及哺乳仔豬生長性能[13]。

飼用酵母培養物能顯著提高肉雞的成活率，調節腸道微生態，增強機體抗氧化功能和降低體內總膽固醇含量。周淑芹在肉仔雞日糧中添加酵母培養物0.3%，顯著改善了肉仔雞生長性能，顯著提高肉仔雞腸道內雙歧桿菌數量，降低盲腸中大腸桿菌數量[14]。

2.3 在水產養殖中的應用

水生動物與微生物關系更為密切，并且受環境應激因素的影響較大。曹俊明等報道，在鯉魚飼料中添加酵母培養物0.5%，可顯著降低水體中的磷酸鹽和氨氮濃度，為鯉魚的生長提供良好的水質環境，降低疾病發生率，提高鯉魚生長速度和魚蝦群體的整齊度，同時也能改善水質，改善池水中浮游植物和浮游動物生物量[15]。

3 展 望

酵母培養物對于改善動物生產性能和降低養殖成本有著十分積極的意義，但目前此類產品質量參差不齊，使用效果也不穩定，亟需開發質優價廉的品牌性產品。應加強對酵母培養物作用機理的深入研究；研發新型酵母菌，充分利用豐富的酵母菌資源進行開發和應用的研究，利用基因工程等手段獲得高產核酸或者細胞壁多糖等功能性物質的菌株；優化發酵工藝，包括液體發酵工藝和固體發酵工藝，研究發酵培養基的成分，提高目的產物的表達；建立一種快速有效的檢測手段，能夠定量定性分析酵母培養物的有效成分，以便于出臺相關行業標準，規范市場。隨著對酵母培養物研究的深入，其作用機理將會越來越清楚，其使用效果也會越來越好，并且開發、應用也將會越來越廣泛。

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