謝智文,聶琴,曾雨雷,徐志鵬,胡駿鵬
(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443003)
?
酵母細胞壁多糖在動物養殖中的作用
謝智文,聶琴,曾雨雷,徐志鵬,胡駿鵬
(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443003)
本文綜述了酵母細胞壁多糖提高動物生長性能、改善腸道環境、免疫調節、霉菌毒素吸附等方面的作用,以及影響酵母細胞壁多糖使用效果的因素,為各養殖企業飼料原料的選擇提供理論指導。
酵母細胞壁多糖;生長性能;免疫調節;霉菌毒素
酵母細胞壁多糖是從酵母細胞壁中分離出來的一些大分子多糖物質,其主要成分包括β-葡聚糖和甘露聚糖。大量研究表明,酵母細胞壁多糖可提高動物生長性能、改善腸道微環境、增強機體非特異性和特異性免疫應答,且無毒害、無殘留(周祥等,2013)。酵母細胞壁多糖作為一種酵母源飼料原料,在動物養殖中得到廣泛應用。本文旨在對酵母細胞壁多糖在動物飼養中的作用進行綜述,為各養殖企業飼料原料的選擇提供理論指導。
大量研究表明酵母細胞壁多糖可以提高動物生長性能,為養殖業的健康生產提供良好的保障。劉愛君等(2009)研究發現,奧尼羅非魚基礎日糧中添加0.50%和0.75%甘露聚糖可以顯著提高稚魚增重率,同時顯著性降低飼料系數。譚本杰等(2011)研究表明,酵母細胞壁多糖對提升肉仔雞的生產性能具有重要作用,在飼料中添加0.10%~0.2%酵母細胞壁多糖可明顯提高肉仔雞日增重量,降低料重比。王輝田等(2013)研究發現,在飼料中添加酵母細胞壁多糖1000、1500、2000 mg/kg,能夠使22~42日齡的肉雞的平均日增重顯著提高,料肉比顯著降低,這與譚本杰等(2011)研究結果相一致。此外,李萍萍等(2011)發現日糧中添加不同水平的酵母細胞壁多糖均可明顯提升種雞產蛋率、種蛋受精率以及種蛋孵化率。駱光波等(2014)研究表明,在飼料中添加酵母細胞壁多糖可明顯降低母豬分娩時死胎數和宮內生長遲緩仔豬發生率,并且母豬乳中乳蛋白和非脂固形物質和乳糖含量均有提高,同時,仔豬斷奶體重顯著增加,這與Czech等(2010)研究結果相一致。
2.1改善腸道組織結構動物機體內絕大部分營養物質的吸收主要由腸道完成,而腸道結構的完整性可影響各類營養物質的吸收。劉愛君等(2009)發現在飼料中添加0.25%~0.75%的甘露聚糖,奧尼羅非魚的腸道絨毛發育較普通日糧組好,且腸絨毛排列緊密,高度和寬度均有提高。Poeikhampha和Bunchasak(2011)報道給保育仔豬飼料中添加酵母甘露聚糖可顯著增加空腸黏膜的腺窩深度。Zhao等(2012)研究表明在斷奶仔豬飼料中添加酵母甘露糖可以提高腸絨毛的高度和腺窩深度比值。酵母細胞壁多糖改善腸道結構,進一步促進各種營養物質的吸收。
2.2維持腸道菌群平衡Shanmugasundaram等(2013a、b)研究發現,酵母甘露聚糖可以促進肉雞腸道中乳酸菌、雙歧桿菌等菌群增殖,抑制大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌的增殖。大量研究表明,大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌的致病作用主要依賴于其可吸附于動物腸黏膜上皮細胞上的甘露聚糖、半乳糖受體,進行增殖,分泌毒素,誘發各種疾病。酵母細胞壁多糖中的甘露聚糖可競爭性結合這些致病菌,從而阻止其增殖。而乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌群可產生相關β-糖苷酶,并利用甘露聚糖進行增殖(李玉欣,2015)。
3.1促進免疫器官發育動物機體免疫系統由免疫器官、免疫細胞和免疫因子等組成。免疫器官作為淋巴細胞和其他免疫細胞增殖、分化成熟和產生免疫應答反應的主要場所,其發育成熟及生理狀況對機體免疫功能影響極大。酵母細胞壁多糖作為一種酵母源飼料原料可促進各種幼齡動物免疫器官的發育成熟。王元秀等(2011)發現,在飲用水中添加1%酵母多糖懸濁液,雛雞胸腺、脾臟和法氏囊等質量顯著升高,盲腸扁桃體體積明顯增大。王輝田等(2013)在飼料中添加酵母細胞壁多糖,可使肉仔雞脾臟、胸腺和法氏囊重量明顯增加,且添加劑量在0.2%時效果最好。
3.2增強機體免疫力已有研究表明酵母細胞壁多糖可增強動物機體的非特異性和特異性免疫應答,動物機體通過非特異性和特異性免疫系統的協同作用,起到抵御病原體入侵、病原識別和病原清除的目的。同時,酵母細胞壁多糖通過促進動物機體免疫器官發育,誘導免疫機能成熟,促進巨噬細胞、漿細胞的形成,而增強動物機體抗病抗應激的能力(彭小芳和朱建軍,2011)。劉愛君等(2009)用奧尼羅非魚進行試驗,發現在飼料中添加0.25%、0.50%、0.75%甘露聚糖,可顯著提高胃腸蛋白酶活性及血清超氧化物歧化酶和堿性磷酸酶活性,增強奧尼羅非魚的免疫力。譚本杰等(2011)研究發現,在肉雞日糧中添加酵母多糖可明顯提高IL-2和IFN-γ的含量。同樣的,李萍萍等(2011)發現,在種雞日糧中添加酵母多糖,種雞體內IL-2和IFN-γ含量會顯著升高。而王輝田等(2013)發現在日糧中添加酵母細胞壁多糖可顯著增加血清溶菌酶含量以及T淋巴細胞比例。Nochta等(2009)研究發現,飼料中添加酵母甘露聚糖可明顯提高斷奶仔豬淋巴細胞轉化率和吞噬細胞的吞噬力。駱光波等(2014)發現酵母細胞壁多糖可促使豬TLR-2、腫瘤壞死因子TRAF-6和促炎癥因子IL-1β基因的表達,從而抑制炎癥過度的發生,緩解仔豬應激。由此可見,酵母細胞壁多糖可增強多種動物機體免疫力。
3.3恢復免疫抑制動物的免疫機能酵母細胞壁多糖不僅可增強健康動物的免疫力,同時亦可恢復免疫抑制動物的免疫機能。王書全等(2015)和葛淑芝(2014)發現酵母細胞壁多糖可明顯提高免疫抑制小鼠淋巴細胞增殖能力、巨噬細胞吞噬率、NK細胞活性以及血清中IL-4和IFN-γ含量。
3.4免疫佐劑作用酵母細胞壁多糖中的酵母甘露聚糖含豐富的α-1,3和α-1,2側鏈,這些側鏈具有強烈的免疫助劑活性,因此,酵母細胞壁多糖具有較強的抗原激活特性(李玉欣,2015)。譚本杰等(2011)在肉雞飼料中添加0.075%~0.2%酵母細胞壁多糖能夠明顯提高肉雞新城疫、H5型禽流感、H9型禽流感疫苗免疫后抗體效價。李萍萍等(2011)發現,飼料中添加酵母細胞壁多糖也可明顯提高種雞新城疫、H5型禽流感、H9型禽流感疫苗免疫后抗體效價。王輝田等(2013)、林伯全等(2014)同樣研究證明了酵母細胞壁多糖可明顯提高雞新城疫疫苗免疫后抗體效價。
酵母細胞壁多糖能夠結合黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮(彭小芳,2011;劉宗秀和李猶平,2011),其中對黃曲霉毒素的結合能力與pH、霉菌毒素濃度和酵母細胞壁多糖中甘露聚糖含量有關,且甘露聚糖在一定劑量范圍內變動時,與黃曲霉毒素的吸附作用存在劑量相關性(李玉欣,2015)。Sun等(2015)研究發現,飼料中黃曲霉毒素含量低于20 μg/kg時,對保育豬血液指標產生輕微影響,對生產性能無影響,但是在日糧中添加2 g/kg酵母細胞壁多糖可明顯提高保育豬的采食量,體重明顯增加。
5.1動物本身不同種類動物消化系統存在差異,導致消化吸收功能也不盡相同,因此酵母細胞壁多糖在不同動物上的使用效果也存在一定差異。同種動物不同年齡和生理狀況下,使用酵母細胞壁多糖效果也不同,一般幼齡動物較成年動物明顯。此外,酵母細胞壁多糖的使用效果還與生長速度相關(Miguel,2004)。
5.2飼養環境動物飼養條件及管理水平對動物生產性能影響很大,不同的飼養環境對酵母細胞壁多糖的使用效果也有很大影響。Miguel(2004)指出酵母甘露聚糖在環境較差條件下使用效果反而比條件較好的養殖場使用效果好,表明酵母細胞壁多糖可能更適合粗放養殖條件下使用。
5.3添加劑量動物日糧中,酵母細胞壁多糖添加劑量不同,其使用效果也存在一定的差異。劉愛君等(2009)用奧尼羅非魚做試驗,發現飼料中添加0.50%~0.75%甘露聚糖,均可提高營養物質消化率和機體免疫力,但添加劑量為0.50%時最佳。另有研究報道,飼料中不同劑量酵母細胞壁多糖,對雞生長性能、機體免疫力等影響也存在差異(王輝田,2013;譚本杰,2011;李萍萍,2011)。
5.4產品結構酵母細胞壁多糖來源不同,其產品中β-葡聚糖和甘露聚糖含量不同,且β-葡聚糖和甘露聚糖通常與蛋白質結合成復合物,不同加工工藝,β-葡聚糖和甘露聚糖功能性位點暴露也不一樣,因此,酵母細胞壁多糖的作用效果也不同(黃鑫等,2014)。
酵母細胞壁多糖可提高動物生長性能,改善動物腸道環境,增強機體非特異性和特異性免疫能力,抵抗各種病原體的入侵和吸附霉菌毒素,且無毒害,無殘留,不會產生耐藥性,是一種天然、高效的免疫調節劑和促生長劑。目前,酵母細胞壁多糖作為酵母源生物飼料原料已普遍應用于水產和畜禽養殖。相信隨著人們對食品安全的重視度不斷提高,在未來安全、優質、高效養殖模式下,酵母細胞壁多糖將有更廣闊的應用前景。
[1]葛淑芝,張慶波,劉印華,等.酵母多糖對免疫功能低下小鼠免疫功能的影響[J].中國煤炭工業醫學雜志,2014,17(1):105~108.
[2]黃鑫,賀淼,陳中平,等.酵母細胞壁多糖在家禽生產中的應用[J].國外畜牧學(豬與禽),2014,34(4):62~63.
[3]李萍萍,譚本杰,唐湘景,等.酵母多糖對種雞生產性能和免疫功能的影響[J].畜牧與飼料科學,2011,32(3):88~90.
[4]李玉欣.畢赤酵母甘露寡糖對豬生產性能和免疫性能的影響:[博士學位論文][D].中國農業大學,2015.
[5]林伯全,楊慧,王恬.酵母細胞壁和益生素對蛋雞生產性能及免疫功能的影響[J].動物營養學報,2014,26(5):1327~1332.
[6]劉愛君,冷向軍,李小勤,等.甘露寡糖對奧尼羅非魚(Oreochromis niloticus×O.aureus)生長、腸道結構和非特異性免疫的影響[J].浙江大學學報(農業與生命科學版),2009,35(3):329~336.
[7]劉宗秀,李猶平.酵母多糖在防控畜禽疾病上的研究進展[J].中國動物保健,2011,1:67~69.
[8]駱光波,蘇國旗,胡亮,等.飼糧中添加酵母細胞壁對母豬繁殖性能、乳成分和免疫指標的影響[J].動物營養學報,2014,26(5):1353~1361.
[9]彭小芳,朱建軍.酵母細胞壁多糖的生理功能及其應用研究進展[J].湖南飼料,2011,5:13~14.
[10]譚本杰,李萍萍,朱雅靜,等.酵母多糖對肉仔雞生產性能和免疫功能的影響[J].飼料廣角,2011,32(7):20~22.
[11]王輝田,孫超,陳思,等.酵母細胞壁多糖對肉仔雞生長性能及免疫力的影響[J].中國飼料,2013,13:11~14.
[12]王書全.酵母多糖對免疫抑制小鼠的免疫調節作用[J].現代畜牧獸醫,2015,5:1~6.
[13]王元秀,張桂香,李峰,等.酵母多糖的提取及其對雛雞免疫器官發育的影響[J].食品科學,2011,32(2):256~259.
[14]周祥,張雙雙,李莉,等.酵母多糖的生理功能及其在動物飼養中的應用研究進展[J].糧食與飼料工業,2013,10:46~48
[15]Czech A,Grela E R,Mokrzycka A,et al.Efficacy of mannanoligosaccharides additive to sows diets on colostrum,blood immunoglobulin content and production parameters of piglets[J].Pol J Vet Sci,2010,13(3):525~531.
[16]Miguel J C,Rodriguez-Zas S L,Pettigrew J E.Efficacy of a mannan oligosaccharide(Bio-Mos?)for improving nursery pig performance[J].Journal of Swine Health and Production,2004,12(6):296~307.
[17]Nochta I,Tuboly T,Halas V,et al.Effect of different levels of mannanoligosaccharide supplementation on some immunological variables in weaned piglets[J].J Anim Physiol Anim Nutr(Berl),2009,93(4):496~504.
[18]Poeikhampha T,Bunchasak C.Comparative Effects of Sodium Gluconate,Mannan Oligosaccharide and Potassium Diformate on Growth Performances and Small Intestinal Morphology of Nursery Pigs[J].Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2011,24(6):844~850.
[19]Shanmugasundaram R,Sifri M,Selvaraj R K.Effect of yeast cell product supplementation on broiler cecal microflora species and immune responses during an experimental coccidial infection[J].Poultry Science,2013a,92(5):1195~1201.
[20]Shanmugasundaram R,Sifri M,Selvaraj R K.Effect of yeast cell product(CitriStim)supplementation on broiler performance and intestinal immune cell parameters during an experimental coccidial infection1[J].Poultry Science,2013b,92(2):358~363.
[21]Sun Y,Park I,Guo J,et al.Impacts of low level aflatoxin in feed and the use of yeast cell wall based feed additive on growth and health of nursery pigs1[J].Animal Nutrition,2015.
[22]Zhao P Y,Jung J H,Kim I H.Effect of mannan oligosaccharides and fructan on growth performance,nutrient digestibility,blood profile,and diarrhea score in weanling pigs[J].J Anim Sci,2012,90(3):833~839.
In this paper,the effect of yeast cell wall polysaccharides on improving the animal growth performance,improving the intestinal environment,immune regulation and the mycotoxin adsorption,and the factors affecting the use of yeast cell wall polysaccharide were reviewed,to provide theoretical guidance of selection of feed ingredients for aquaculture enterprises.
yeast cell wall polysaccharides;growth performance;immune regulation;mycotoxin
S816.7
A
1004-3314(2016)02-0040-03
10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160210
