酵母多糖在禽類的應(yīng)用研究

摘 要：酵母多糖是從酵母的細(xì)胞壁中提取出來(lái)的一些大分子糖類聚合物，主要成分是葡聚糖和甘露聚糖，能夠激發(fā)機(jī)體免疫力，增強(qiáng)對(duì)細(xì)菌和病毒引起畜禽疾病的抗病力。因此，對(duì)于畜禽而言，它具有促進(jìn)生長(zhǎng)和防腸道病，改善肝膽脾等生理功能，分解清除畜禽機(jī)體毒素沉積的功效。酵母多糖作為一種很有發(fā)展前景的飼料添加劑，本文對(duì)其在禽類的應(yīng)用進(jìn)行了概述。

關(guān)鍵詞：酵母多糖；免疫機(jī)理；甘露聚糖；禽類應(yīng)用

1 酵母多糖的概述

1.1 酵母多糖的組成

酵母多糖主要成分是葡聚糖和甘露聚糖。一般分為三層，葡聚糖（β-glucan）層靠近細(xì)胞膜，位于細(xì)胞壁的內(nèi)層，是細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的主要成分，約占細(xì)胞壁干重的32 %。葡聚糖是由葡萄糖分子以β-（1，3）鍵為主鏈相連，并結(jié)合有以β-（1，6）鍵分支的大分子聚合物。這種葡聚糖通常稱為β-（1，3）葡聚糖或β葡聚糖。甘露聚糖（MOS）位于細(xì)胞壁的外側(cè)，約占細(xì)胞壁干重的30 %。甘露聚糖是由多個(gè)α-甘露糖分子以α-（1，6）鍵為骨架鏈，再聯(lián)結(jié)有以α-（1，2）和α-（1，3）鍵聯(lián)結(jié)數(shù)目不等的甘露糖殘基側(cè)鏈，有些側(cè)鏈也結(jié)合有一些其他基團(tuán)。中間層是連接兩者的糖蛋白層（陳思紜，1991）。有研究表明，酵母細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)是一個(gè)動(dòng)態(tài)且可被調(diào)控的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)和組成可以被嚴(yán)格調(diào)控并能對(duì)環(huán)境變化作出廣泛響應(yīng)，如利用紫外照射培養(yǎng)后的酵母細(xì)胞提取葡聚糖的試驗(yàn)證實(shí)葡聚糖含量提高29.25 %（趙華，2004）。

1.2 葡聚糖的生物活性

酵母葡聚糖一般分為堿性葡聚糖（約占細(xì)胞壁的20 %）、酸性葡聚糖（約占細(xì)胞壁的6 %）和中性葡聚糖（約占細(xì)胞壁的34 %）三種類型。它的生物活性與分子大小密切相關(guān)，高分子的β-（1，3）-葡聚糖具有較強(qiáng)的免疫及抗腫瘤活性。β-（1，3）-葡聚糖的七聚體是競(jìng)爭(zhēng)嗜中性粒細(xì)胞葡聚糖受體的最小分子。這表明免疫應(yīng)答對(duì)單糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)是非特異的，而主要由連接方式，分子大小和構(gòu)象所決定的，高分子的β-（1，3）-葡聚糖具有獨(dú)特的三股螺旋分子結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)其免疫調(diào)節(jié)活性是至關(guān)重要的，對(duì)于β-（1，3）-葡聚糖來(lái)講，只有分子量大于9×104才能形成三股螺旋。β-（1，3）-葡聚糖的三股螺旋結(jié)構(gòu)通常是靠氫鍵和分支來(lái)穩(wěn)定的，因此，多糖糖分子主鏈上側(cè)鏈的性質(zhì)和分布對(duì)生物活性也有很大影響。

此外，一些磷酸化葡聚糖的價(jià)值在于它能與所感染的致病細(xì)菌、真菌和病毒結(jié)合，從而改善病灶的發(fā)展過(guò)程。葡聚糖在消化道中不可溶、不吸收，也不產(chǎn)生粘性，尚有清腸、清除游離基、抗輻射、溶解膽固醇，預(yù)防高脂血癥作用及抵抗濾過(guò)性病毒、真菌、細(xì)菌等引起的感染。葡聚糖還是一種低卡路里食品添加劑，可明顯減少血液中的葡萄糖量，并能控制肥胖癥，預(yù)防糖尿病及心血管疾病的發(fā)生，同時(shí)在口腔內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生齲齒，還能夠提供脂肪樣口感。

1.3 甘露聚糖的生物活性

甘露寡糖能夠優(yōu)化動(dòng)物胃腸道微生態(tài)環(huán)境，降低胃腸道疾病，如抗腫瘤、抗輻射、抗感染等，并且有吸收基質(zhì)的功能，是因?yàn)榧?xì)胞表面的碳水化合物主要負(fù)責(zé)細(xì)胞識(shí)別作用。甘露寡糖具有較高的結(jié)合病原菌的能力，研究表明：病原菌細(xì)胞表面或絨毛上具有類丁質(zhì)結(jié)構(gòu)（如植物凝集素），它能夠通過(guò)識(shí)別“特異性糖類”受體（糖脂或搪蛋白的殘基），并與受體結(jié)合，從而在腸壁上發(fā)育繁殖，導(dǎo)致一些腸道疾病的發(fā)生。很多腸道病原體的凝集素能利用與含D-甘露糖受體結(jié)合的Ⅰ型菌毛附著于腸黏膜上皮上，由于甘露寡糖結(jié)構(gòu)與病原菌在腸壁上的受體非常相似，并與類丁質(zhì)有很強(qiáng)的結(jié)合能力，添加細(xì)胞壁多糖為細(xì)菌提供了豐富的甘露糖源，從而避免了細(xì)菌與腸壁的親和，一旦甘露寡糖與這些類丁質(zhì)結(jié)合，會(huì)使病原菌不再附著于腸壁上，而病原菌是不能利用甘露寡糖作為供其生長(zhǎng)的能量來(lái)源的，導(dǎo)致病原菌因不能利用甘露寡糖而缺乏能源（朱春森，2007）。由于甘露寡糖不會(huì)被消化酶降解，從而攜帶病原菌通過(guò)腸道，因此可以起到防止病原菌定殖的作用，故又稱其為“病原菌吸附劑”或“病原菌清除劑”。此外，甘露寡糖還可以減少腸道病原菌的數(shù)量，具有提高消化率、激活免疫等功效，這是因?yàn)楦事豆烟侵泻休^高濃度的磷酸成分，對(duì)結(jié)合病原菌雖不利，但對(duì)調(diào)節(jié)免疫機(jī)能則很重要。試驗(yàn)研究表明，甘露寡糖和磷酸之間的比例與免疫應(yīng)答之間，存在一定的相關(guān)性。

2 酵母多糖的生物學(xué)功能

2.1 抗病毒作用

酵母多糖具有多種途徑的抗病毒作用，不僅有直接滅活作用，而且對(duì)細(xì)胞內(nèi)外的病毒都有抑制作用。李凡（1998）等采用酵母多糖對(duì)13種RNA及DNA病毒在不同種細(xì)胞上進(jìn)行抗病毒作用研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酵母多糖具有明顯的抗脊髓灰質(zhì)炎病毒II型、?？刹《?型、柯薩奇病毒A16和B3、新型腸道病毒71型、水泡性口炎病毒、腺病毒II型、單純皰疹病毒I和II型的活性主要表現(xiàn)為顯著抑制細(xì)胞病變的發(fā)生，使組織培養(yǎng)的細(xì)胞得到保護(hù)。

2.2 促生長(zhǎng)作用

酵母多糖為廣譜免疫增強(qiáng)劑，能夠顯著地提高機(jī)體的抗病和抗應(yīng)激能力，使腸道中的乳酸桿菌明顯增加，而大腸桿菌數(shù)量減少；促進(jìn)維生素合成并刺激腸道蠕動(dòng)，輔助食物消化和營(yíng)養(yǎng)吸收。酵母多糖還能促進(jìn)動(dòng)物新陳代謝，避免腸道過(guò) 度腐敗，降低血清內(nèi)毒素含量，從而促進(jìn)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育。

2.3 增強(qiáng)免疫功能

對(duì)小鼠的研究表明，酵母多糖能活化巨噬細(xì)胞，促進(jìn)小鼠T、B細(xì)胞的增殖和IL-1、IL-2等細(xì)胞因子的產(chǎn)生（李凡，1998）；增強(qiáng)小鼠對(duì)細(xì)菌的殺傷能力；促進(jìn)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬中性紅細(xì)胞的作用，誘導(dǎo)體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO和IL-1，活化巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力，并產(chǎn)生生物活性物質(zhì)（徐軍發(fā)，2002）；酵母多糖還能增強(qiáng)機(jī)體紅細(xì)胞免疫粘附能力及免疫機(jī)能，酵母多糖能發(fā)揮免疫功能主要由于小鼠腹腔巨噬細(xì)胞具有β-葡聚糖受體，此受 體可介導(dǎo)巨噬細(xì)胞與β-葡聚糖和酵母多糖的結(jié)合，并促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬β-葡聚糖和酵母多糖顆粒（張潔，2000）。因此，酵母多糖可通過(guò)與巨噬細(xì)胞表面的β-葡聚糖受體或其它受體結(jié)合，進(jìn)而活化巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)其吞噬能力，并誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO和IL-1等細(xì)胞因子，從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

2.4 調(diào)控腸道環(huán)境

酵母多糖對(duì)動(dòng)物腸道微生態(tài)環(huán)境有一定的調(diào)控作用。主要表現(xiàn)在：①具有吸附病原菌的能力，它可以降低動(dòng)物腸道病原微生物數(shù)量如沙門(mén)氏菌和大腸桿菌的數(shù)量，促進(jìn)腸道菌群中有益的活性菌乳酸桿菌的繁殖，使腸道內(nèi)失調(diào)菌群在短時(shí)間 內(nèi)恢復(fù)平衡；②通過(guò)對(duì)機(jī)體的免疫作用消滅侵入機(jī)體的大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等病原微生物；③通過(guò)對(duì)機(jī)體微生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)，促進(jìn)腸道中革蘭氏陽(yáng)性有益活性細(xì)菌的增殖，抑制革蘭氏陰性的腐生性細(xì)菌，從而有效地降低血漿中內(nèi)毒素含量，達(dá)到降低血清內(nèi)毒素水平，抑制外藉菌在腸道定植，阻止腸道革蘭氏陰性菌向腸道外轉(zhuǎn)移的目的（董小英，2005）。

3 酵母多糖在禽類的應(yīng)用研究

一般認(rèn)為，酵母多糖通過(guò)激發(fā)免疫功能，維持微生態(tài)平衡來(lái)增強(qiáng)動(dòng)物免疫力，改善動(dòng)物健康狀況，增加動(dòng)物對(duì)外界不良刺激的適應(yīng)性，從而提高生產(chǎn)性能，增加經(jīng)濟(jì)效益。并且，酵母細(xì)胞壁多糖對(duì)酸解過(guò)程比較穩(wěn)定，其碎片能完好無(wú)損地通過(guò)胃或皺胃，這種能抵抗酸消化的能力，造就了它在不同種類動(dòng)物的廣泛應(yīng)用。在養(yǎng)殖業(yè)中，許多國(guó)家己普遍使用酵母細(xì)胞壁類產(chǎn)品，如安琪酵母股份有限公司生產(chǎn)的PW120，它是源于經(jīng)篩選的酵母菌株細(xì)胞壁，經(jīng)提純得到的葡聚糖。它在畜禽和魚(yú)類養(yǎng)殖中發(fā)揮了良好的防病、治病和保健的作用，可刺激不同畜禽巨噬細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)。而幼齡動(dòng)物免疫器官發(fā)育不成熟，免疫功能較為低下，對(duì)各種應(yīng)激的抵抗能力較差，尤其是雛禽。因此，對(duì)雛禽來(lái)說(shuō)，通過(guò)飼喂免疫增強(qiáng)因子的方式來(lái)促進(jìn)其免疫器官的迅速發(fā)育具有重要意義。在蛋雛雞的飲水中分別添加0.1 %和0.5 %的酵母多糖。結(jié)果表明：酵母多糖可以促進(jìn)雛雞免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育，尤其是主要的免疫器官：胸腺、脾臟、法氏囊和盲腸扁桃體，其中對(duì)中樞免疫器官胸腺和法氏囊的刺激作用大于對(duì)外周免疫器官脾臟和盲腸扁桃體的作用，特別是對(duì)胸腺生長(zhǎng)和成熟的促進(jìn)作用最大（張?jiān)茲?999）。通過(guò)灌胃或肌注酵母多糖的研究也表明，其能促進(jìn)仔雞脾臟腔上囊皺襞的增生與脾臟重量的增加（張?jiān)茲?000）。其后，高仕英（2000）在對(duì)仔雞常規(guī)育雛期間用酵母多糖灌胃（20 mg/kg）或肌注（2 mg/kg）的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，酵母多糖能使仔雞T淋巴細(xì)胞數(shù)量上升，對(duì)MTT的吸收能力也有增強(qiáng)作用。由此說(shuō)明，酵母多糖是一種既可增強(qiáng)家禽的細(xì)胞免疫能力，又可提高其體液免疫應(yīng)答水平的免疫增強(qiáng)劑。

日糧中添加酵母多糖對(duì)胃腸道微生物區(qū)系的影響己在肉雞和火雞上做了大量的試驗(yàn)研究，結(jié)果表明可顯著地降低腸道內(nèi)沙門(mén)氏菌和大腸桿菌的數(shù)量，這可能是通過(guò)甘露寡糖影響腸道的微生物區(qū)系或影響動(dòng)物的免疫應(yīng)答而帶來(lái)的變化。此外，在家禽生產(chǎn)中的研究表明，酵母多糖具有刺激單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的能力，增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)，并促使機(jī)體巨噬細(xì)胞數(shù)量的增加及其溶菌酶、酸性磷酸酶和β-D-葡萄糖苷酶活力的提高。

4 小結(jié)

綜上所述，酵母多糖是一種復(fù)雜的多糖復(fù)合物，表現(xiàn)出很強(qiáng)的多種生物活性，

是一種無(wú)毒害、可取代抗生素的飼料添加劑，有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，隨著酵母多糖的研究不斷深入，其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)也會(huì)越來(lái)越普及。進(jìn)一步研究并在動(dòng)物生產(chǎn)中推廣應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的理論和實(shí)踐意義?！酢?/p>

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