酿酒酵母破壁酵母粉的研究与应用概况_微生物试验报告与运用_微生物知识

酿酒酵母破壁酵母粉的研究与应用概况

2020-07-19 08:56:40 点击：

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是单细胞微生物，被公认为是安全的微生物饲料添加剂。在上世纪80年代，酵母主要作为单细胞蛋白（single cell protein，简称SCP）使用，用作反刍动物的蛋白质补充饲料，是酵母类产品的初期产品。酵母细胞营养丰富，单细胞蛋白曾被广泛应用，但酵母细胞壁较厚，且成分复杂，在动物体内不能被有效降解，因此蛋白利用率低，而酵母细胞内其它营养物质和生理活性物质更难以被动物有效吸收利用，大部分酵母细胞作为废弃物被排出动物体外。

破壁酵母粉是针对上述缺陷设计的新型饲料添加剂，是采用物理或生物化学方法破碎酵母细胞壁，使酵母细胞内容物充分释放到胞外和蛋白质等大分子物质适当降解的一种产品，目前工业上主要采用高压匀浆法和酶解法破壁。酵母细胞经破碎后，细胞内的蛋白质、氨基酸、核酸、维生素等营养物质和谷胱甘肽、海藻糖、SOD等生理活性物质都被释放到胞外，细胞壁中的葡聚糖和甘露聚糖被分解为寡糖等功能性多糖，蛋白质被分解为多肽，营养作用和功能性都大大提高。

破壁酵母粉能有效改善畜禽消化道菌群平衡、增强机体免疫力、提供丰富的营养物质，从而达到防治消化道疾病和促进生长等多重作用，具有无毒、无副作用、无污染、不产生抗药性等特点，是一种绿色的饲料添加剂，在饲料工业中有广泛地研究和应用。本文对破壁酵母粉的作用机理及应用效果做了简述。

1 破壁酵母粉的作用机理

1.1 保持动物胃肠道微生态平衡

破壁酵母粉能作为微生态制剂，改善动物胃肠道生态环境。破壁酵母粉中含有的甘露聚糖（MOS）能够无选择地吸附结合多种霉菌毒素和阻止病原菌定居增殖，改善动物消化道的菌群结构，也能起到维护动物肠道微生态平衡的作用，其作用机理是，许多病源菌利用含有Ｄ-甘露糖受体的Ⅰ型纤毛附着于肠道表面，而MOS 可为细菌提供甘露糖源，细菌与MOS 结合后，失去了在肠道定植的能力，与MOS 一同被排出体外。

1.2 增强动物免疫功能

破壁酵母粉中富含酵母多糖、功能性多肽、核苷酸等，均有提高动物免疫水平的作用。酵母细胞壁β-葡聚糖能刺激动物体产生对机体免疫功能起关键作用的巨嗜细胞，可清除体内损伤、衰亡的细胞和侵入体内的病原微生物。甘露聚糖通过提高免疫球蛋白水平，改善巨噬细胞活性等提高机体免疫力。核苷酸在维持机体正常免疫功能、肠道发育和正常肝脏功能方面具有重要营养生理功能。谷胱甘肽等功能性小肽在免疫系统抗感染和炎症反应中发挥着重要作用，对于淋巴细胞增殖及正常发挥起着重要作用。

1.3 消除动物体内有毒物质及抗氧化作用

破壁酵母粉中的超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽都是重要的抗氧化剂和自由基消除剂。超氧化物歧化酶（SOD）可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞。谷胱甘肽在酵母细胞内含量较高，可消除自由基，能起到强有力的保护作用。谷胱甘肽还具有整合解毒作用，能与体内的有毒化合物、重金属离子或致癌物质等相结合，并促进其排出体外，起到中和解毒作用。谷胱甘肽可阻止氧化血红蛋白，保护巯基酶分子中-SH基，有利于酶活性的发挥，并且能恢复已被破坏的酶分子中-SH基的活性功能，使酶重新恢复活性。酵母细胞壁多糖成分β-葡聚糖作为膳食纤维有助于胃肠的蠕动，可促进肠内有害物的排出，甘露寡糖（MOS）可以螯合胃肠道释放的黄曲霉素和玉米赤霉烯酮。

1.4 营养丰富

酵母细胞富含畜禽生长需要的多种营养物质，如蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和激素等。蛋白质含量达到45%～60%，可以和大豆蛋白相媲美；氨基酸组成合理，动物必需的八种氨基酸含量均很高，尤其是赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、异亮氨酸等几种重要的必需氨基酸含量较高，因此对赖氨酸含量较低的谷物是非常有效的补充物；富含B族维生素如烟酸、胆碱、核黄素、泛酸、叶酸等，一直被认为是天然B族维生素的丰富来源，VB2以结合形式存在，动物体对其吸收率可达60%以上，是一种理想的VB2补充源；含有丰富的矿物质（6%～9%），如钾、镁、磷、铁、锌、锰等；以及含核酸（6%～8%）、生理活性物质（1%～2%）等，为动物提供多种营养成分。

2 破壁酵母粉应用效果

国内外已投入大量力量对破壁酵母粉主要成分的应用效果进行了研究。Danny M. Hooge（2004）研究表明，在火鸡日粮中添加酵母细胞壁甘露寡糖（MOS），可使火鸡重量增加2.09%，死亡率降低25.13%，添加量在0.05%～0.2%之间无明显变化，比添加抗生素对照组效果要好。阎桂玲等（2008）研究了啤酒酵母甘露寡糖对肉仔鸡肠道微生物和机体免疫机能的影响，结果表明：添加酵母甘露寡糖减少了盲肠内大肠杆菌数量（为对照的28.95%）和沙门氏菌的数量（29.50%）（P＜0.01）；0.05%和0.10%添加量可以促进双歧杆菌生长（分别提高11.98%和10.54%）（P＜0.01）；0.1%添加量提高了淋巴细胞对ConA的反应性（P＜0.05），并提高了巨噬细胞的吞噬力（P＜0.05）。S.Firmin等（2010）研究表明酵母细胞壁多糖能显著降低单胃动物饲料中毒枝菌素的量。迟淑艳等（2006）在罗非鱼饲料中分别添加不同水平的β-葡聚糖注射嗜水气单胞菌7d后，对照组的存活率仅为25%，β-葡聚糖添加组的存活率在60%～70%，1.0%β-葡聚糖添加组可以显著提高奥尼罗非鱼头肾组织酸性磷酸酶（ACP）和溶菌酶（LSZ）的活性，结果表明在全雄奥尼罗非鱼饲料中添加1.0%～1.5%的β-葡聚糖可以明显改善其生长性能和抗嗜水气单胞菌感染的能力。高海等（2009）研究了外源性核酸对感染传染性法氏囊病毒（IBDV）雏鸡免疫功能和抗氧化能力的影响，结果表明日粮中添加不同剂量的核酸均可提高T淋巴细胞转化率和T淋巴细胞数，法氏囊和脾脏的相对质量均明显增加，并能促进法氏囊和脾脏的快速发育，增强白细胞的吞噬功能；并可显著提高鸡血清中SOD和GSH-Px活性；因此，核酸能补偿IBDV对雏鸡免疫系统的抑制作用，具有一定的抗氧化能力，而且能促进雏鸡修复组织损伤。

3小结

目前发现的携带抗性基因NDM-1的超级细菌再次敲响了抗生素滥用的警钟，现在我国生产的抗生素约一半用于畜牧业，给我国畜牧业的发展和人类健康带了诸多问题和挑战，研究开发新型饲料添加剂以替代抗生素是当前迫切需要解决的问题。破壁酵母粉是一种天然、绿色的生物产品，在维护动物胃肠道生态平衡、提高动物免疫力和改善动物繁殖性能等方面具有良好的应用前景，采用生物技术开发酵母类产品及其应用研究已成为饲料工业一个活跃领域。然而，我国产品质量参差不齐，鱼目混珠的也较多，严重扰乱了市场秩序，给用户也造成巨大损失，因此，国家相关部门需制定相关产品质量标准和有效的检测方法，加强对产品质量和市场的监管力度，同时，企业应加大研发力度，不断开发新产品和改进生产工艺，提高产品质量，降低生产成本，提高产品竞争力，缩短与国际上的差距。

酿酒酵母破壁酵母粉的研究与应用概况

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