王曉佳
(撫順市農業特產學校,遼寧 撫順 113123)
在釀酒酵母中,酵母細胞壁主要是兩種多糖:α-d-甘露聚糖(alpha-D-mannan)和β-d-葡聚糖(beta-D-glucan),占到細胞壁干重的90%,它們與宿主免疫系統具有顯著的相互作用,可以通過結合這兩種多糖免疫細胞的特異性受體來調節黏膜免疫,從而對動物健康和抵抗疾病提供有益的影響。黏附作用是微生物入侵的第一步,阻斷受體可以防止或消除感染。酵母細胞壁的產物是酵母細胞壁多糖,能夠阻斷致病菌的菌毛,從而防止它們黏附在黏膜上皮,還能吸附霉菌毒素,從而降低其毒性作用,并介導其從機體中去除[1]。除此之外,酵母細胞壁還含有少量的幾丁質和許多不同的蛋白質。以上這些成分以各種方式交聯形成高階復合物。細胞壁的組成和交聯程度會隨細胞生長發育和對細胞壁應力的響應而變化。細胞壁使釀酒酵母細胞具有滲透完整性,以確定出芽生長、交配、產孢和假菌絲形成時的細胞形狀,并將黏著的糖蛋白提供給其他酵母細胞[2]。
飼糧中添加酵母細胞壁及衍生物有助于母豬生理健康。何健等報道給哺乳母豬添加0.4%酵母細胞壁多糖能使初乳中非脂固形物顯著提高7.4%,但是初乳中脂肪、蛋白質、乳糖差異不顯著,不過泌乳母豬產程有小幅度縮短。添加0.2%、0.4%的酵母細胞壁多糖可使仔豬斷奶窩重分別顯著提高18.0%、25.2%,斷奶個體重分別提高13.98%、17.91%[3]。Hasan等研究也表明,其可使初乳產量和初乳中脂肪含量升高,但是初乳中蛋白質、乳糖和干物質含量變化不顯著。初乳中IgA、IgM、IgG水平差異也無統計學意義。不過母豬糞便中有害的脫磷孤菌屬、大腸桿菌和幽門螺旋桿菌被抑制,并促進初生仔豬來源于母體的有益微生物提高,提高了初生仔豬初乳利用率及其能量水平[4]。由此可見,妊娠期和哺乳期母豬飼糧中添加酵母細胞壁及衍生物可能會改善母豬乳中成分,由此提高哺乳期仔豬生長性能。駱光波等也報道飼糧中添加酵母細胞壁能提高斷奶前窩增重和仔豬斷奶窩重,雖然妊娠母豬分娩時血清和初乳中免疫球蛋白含量沒有顯著影響,但是在哺乳第10天時乳蛋白、非脂固形物和乳糖含量均提高。同時添加酵母細胞壁還顯著降低了母豬死胎數量和宮內生長遲緩仔豬的發生率[5]。
綜上所述,給繁殖母豬補充酵母細胞壁及衍生物可提高母豬的繁殖性能和初乳、常乳中的營養物質含量,從而提高初生仔豬和哺乳期仔豬的生長性能及免疫力。
仔豬出生后的早期是關鍵時期,胃腸道系統和免疫系統在發生重大變化,仔豬處于易感染疾病的風險。因為腸道微生物的定植始于出生時,隨著母體陰道、腸道和皮膚微生物群轉移到仔豬。改善豬早期健康的一個重要目標是飲食,因為它是腸道微生物定植和宿主免疫系統成熟的關鍵決定因素。仔豬斷奶前補充酵母細胞壁衍生物為通過飲食改變腸道微生物群和免疫系統提供了一個“機會窗口”。但是這種變化是適度的,其長期作用仍有待闡明[6]。王學東給保育豬灌服添加不同水平酵母細胞壁,結果表明改善了保育豬的非特異性免疫能力,提高堿性磷酸酶活性,降低谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的水平。同時,酵母細胞壁還有提高藍耳病、偽狂犬病、豬瘟疫苗抗體效價的趨勢[7]。Kim等研究表明,酵母細胞壁提取物具有吸附霉菌毒素、改善豬腸道健康的作用,還有增加絨毛高度、降低IgA和致病菌比例的趨勢,對保育豬腸道健康和生長的促進作用更明顯,因此能提高保育豬的平均日增重,對霉菌毒素的敏感性更高。因為由真菌產生的霉菌毒素能降低保育豬體重、平均日增重及平均日采食量,對仔豬有潛在的毒性[8]。而酵母細胞壁可作為霉菌毒素的吸附劑已得到廣泛的證實和認同[9]。來自酵母菌的微粒型β-葡聚糖還具有免疫調節特性,這依賴于其結構、溶解度和分子量[10]。它由(1,3)-β-連接的主干和少量(1,6)-β-連接的側鏈組成,以其免疫刺激作用而聞名。除了免疫作用外,具有高生物活性的酵母β-葡聚糖還可能具有益生元特性,能夠調節微生物群,因此能對仔豬腸道健康產生積極影響[11]。
綜上所述,給斷奶前仔豬補充酵母細胞壁及衍生物可完善腸道菌群,促進腸道健康和發育,提高仔豬免疫功能,進而有益于仔豬的生長性能,并對飼料中的霉菌毒素有吸附解毒的作用。
仔豬在斷奶時所經歷的應激源可能對健康和生產力產生負面影響。因此,在斷奶后早期補充增強免疫力的補劑十分有益。酵母細胞壁已被證明可以直接與致病菌結合,從而阻止細菌與腸道的結合并阻止致病性行為,潛在地影響宿主-微生物組的相互作用。此外,細胞壁的組成部分,如甘露聚糖的低聚糖,可以直接綁定到腸壁,從而防止細菌宿主上皮細胞的綁定,并可能直接影響腸道內細菌的生長,改變微生物的致病性。這兩種作用都表明腸道炎癥的減少可能會改變其他免疫參數。此外,酵母細胞壁的組成物,如β-葡聚糖和甘露聚糖寡糖,也被證明可改變免疫功能。大約70%的免疫組織與胃腸道相關。腸道內炎癥的減少可能導致其他免疫參數的改變,從而改善免疫反應。此外,減少腸道炎癥還可以改善腸道完整性,減少病原體從胃腸道遷移,從而減少全身炎癥[12]。徐杰等研究表明,在仔豬飼糧中添加酵母細胞壁多糖能夠提高仔豬免疫性能,使斷奶仔豬腹瀉率降低34.76%,血清IgM 水平提高16.70 mg/L,且仔豬的豬瘟和藍耳病抗體水平均有提高的趨勢[13]。高婕等報道添加酵母細胞壁水解物0.1%和0.2%也能使斷奶仔豬的日增重分別提高5.71%、6.06%,料重比分別降低4.23%、4.76%,腹瀉率分別降低16.6%、50%[14]。但是許飛龍等報道在飼糧中添加0.1%酵母細胞壁多糖使仔豬的日增重提高了4.5%,但是對斷奶仔豬血清中IgG抗體水平影響不顯著,而且添加0.15%的酵母細胞壁多糖還加重了斷奶仔豬的腹瀉程度[15]。此不同結論可能源于產品的生產加工方式、濃度水平、試驗誤差等因素,同時也說明在生產實踐中添加酵母細胞壁及衍生物需要一個合理的使用量,而不一定是越高越好。至于最適的劑量水平問題還應在今后的試驗中進一步研究商榷。不過可以肯定的是添加酵母細胞壁對斷奶仔豬生長性能和氧化應激的緩解均有一定的促進作用。它還能降低斷奶仔豬血清丙二醛(MDA)水平,提高過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)和超氧化物歧化酶(SOD)活性[16]。
綜上所述,給斷奶后仔豬補充酵母細胞壁及衍生物可減少腸道炎癥和腹瀉率,增強腸道免疫功能,緩解氧化應激,進而提高斷奶仔豬的生長性能和健康水平。
酵母細胞壁及衍生物作為天然添加劑已經廣泛應用于動物營養中。在全球性禁止抗生素成為生長促進劑的大背景下,使用酵母細胞壁及其衍生物作為自然生長刺激劑已經成為一個非常緊迫和有益的問題。在各階段的養豬生產中添加酵母細胞壁及衍生物可以提高母豬的繁殖性能,豐富初乳、常乳中的營養物質含量,完善腸道菌群構成、抑制有害病原菌,促進腸道健康和發育,減少仔豬腸道炎癥和腹瀉率,增強腸道免疫功能,進而提高母豬和仔豬的生長性能和健康水平。因此,酵母細胞壁及衍生物可能會成為替代抗生素的天然綠色產品之一。但是精進的生產工藝、最合適的添加水平等問題,仍然有必要進一步實踐研究。