酵母细胞壁在动物生产中的应用
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酵母细胞壁多糖在家禽生产中的应用作者:黄鑫贺淼陈中平李彪来源:《国外畜牧学·猪与禽》2014年第04期中图分类号:S816.79 文献标识码:A 文章编号:1001-0769(2014)04-0062-02近年来,家禽养殖迅速发展,动物的生长不仅需要营养的齐全,还需要良好的免疫系统以抵抗应激和各种疾病,抗生素作为饲料添加剂使用带来的种种弊端已逐渐被人们所认识,其使用受到了越来越多的限制。
当今有越来越多的细菌对抗生素产生耐药性,畜牧养殖已经进入后抗生素时代。
越来越多的研究报道,酵母细胞壁多糖具有增强免疫的效果。
本文就酵母细胞壁多糖在家禽生产中应用做概况综述。
1 酵母细胞壁多糖酵母细胞壁多糖是一种源于酵母的天然高效免疫增强剂,其主要功效成分为甘露寡糖和β-1,3/1,6葡聚糖;具有提高机体免疫力,吸附并排除病原菌,增强动物抗病力的作用。
1.1 甘露寡糖甘露寡糖(MOS)是酵母细胞壁的重要组成成分,位于细胞壁的外层,由2~10个单糖组成,主链以α-1,6接合,支链以α-1,2和α-1,3结合[1]。
甘露寡糖化学性质稳定,在pH 2.5~8.0之间相对稳定[2]。
1.1.1 甘露寡糖吸附病原菌肠道病原菌(大肠杆菌、沙门氏菌等)细胞表面有一种受体Lectin,能与肠道上的受体结合,从而使病原菌附着于肠壁上,在肠壁上发育繁殖,分泌毒素,导致肠道疾病的发生。
酵母细胞壁多糖中甘露寡糖与病原菌在肠道上的受体非常相似,当病原菌表面受体与Lectin与甘露寡糖结合后,就不会附着于肠壁上,最终被机体排除体外[3]。
1.2 酵母β-葡聚糖酵母β-葡聚糖位于酵母细胞壁的内层,由D-葡萄糖通过糖苷键的方式结合。
酵母β-葡聚糖在结构上不同于一般多糖(如淀粉),淀粉多糖以β-1-4糖苷键连结;而酵母β-葡聚糖以β-1-3为主链,β-1-6为支链,空间结构呈立体螺旋结构,正是这种特殊结构,使得酵母β-葡聚糖易于被免疫系统识别,发挥免疫增强的作用[4]。
水产养殖的秘密酿酒酵母细胞壁的应用珠海文琪生物科技有限公司
在水产养殖中,它可作为水产动物饵料中替代鱼粉的优质蛋白质来源:酵母细胞中含有丰富的营养成分,含有多种必需氨基酸和必须脂肪酸,丰富的维生素、矿物质、多种消化酶及未知的促生长因子等。
有研究报道,酵母菌不仅能提高鱼的成活率,增加鱼的重量,而且能增强育苗对弧菌病菌的抵抗能力,用饲料酵母细胞壁替代部分鱼粉可以提高鱼虾的产量并且可以降低饲养成本,但在应用时要注意搭配平衡。
饵料中添加酵母细胞壁可以增强水产动物的免疫机能:酵母菌中能刺激机体免疫增强的主要是酵母细胞壁,酵母细胞壁的这一作用已经用于各种动物饲料,特别是在水产动物中效果显著。
研究表明,饲料中酵母细胞壁的刺激可以使鱼类免疫器官的发育加快,T、B淋巴细胞的数量增多,一方面增强鱼虾的非特异性免疫,另一方面又能够激发机体体液免疫的产生,在饲料中加入酵母细胞壁能减少甚至防止疾病的爆发,降低死亡率并促进生长。
改善养殖水体质量的作用:酵母菌在有氧和无氧的条件下都能够生长繁殖,添加到水体中的酵母菌能够利用水体中的糖类,有机酸,氨态氮、硫化氢等物质作为自身生长繁殖的营养,有效的降低水体中有机物和有毒有害物质的含量,防止水体富营养化,从而净化水质,改善水生动物的生长环境。
酵母菌的大量生长繁殖使其在与有害菌的生存竞争中成为优势群,抑制了有害菌的生长,降低了动物患病的几率,能够使其发挥出它的生产潜力,获得可观的收益。
福邦酵母技术专栏衫%欲%欲%欲欲%欲%欲%欲欲%欲%欲%欲欲%欲%9 D〇I:10.15906/11—2975/s.20180717B粮中添加酵母细胞壁多糖对断奶仔猪生产性能和免疫性能的影晡徐杰,陈晖,陈中平,王建林,蔡大亮,胡骏鹏(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443003) [摘要]为评估酵母细胞壁多糖(YCW)对断奶仔猪生长性能和免疫性能的影响,本试验选取21日龄断奶仔猪32头(杜长大),随机分成2个处理组,即对照组和试验组,每组4个重复,每重复1栏猪,每栏4头猪,对照组饲喂基础日 粮,试验组饲喂基础日粮+酵母细胞壁多糖(0.1%)。
试验期28 d,试验结束时,对仔猪生长性能、腹泻率、血清生化指标及 部分免疫指标进行测定。
结果显示:酵母细胞壁多糖组仔猪平均日采食量(ADFI)和平均日增重(ADG)与对照组基本一 致(P> 0.05);但酵母细胞壁多糖组仔猪腹泻频率相对于对照组减少了 34.76°%(P< 0.05);其次,酵母细胞壁多糖组仔猪 血清生化指标、体液免疫指标与对照组无显著性差异,但血清IgM水平提高了 16.70 mg/L;此外,酵母细胞壁多糖组仔 猪的猪瘟和蓝耳抗体水平有提高的趋势(P> 0.05)。
综上,在断奶仔猪日粮中添加酵母细胞壁多糖能够有效降低仔猪腹 泻率,并能一定程度上提高仔猪免疫性能。
[关键词]酵母细胞壁多糖;断奶仔猪;生长性能;免疫[中图分类号]S816.3 [文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2018)07-0083-04仔猪在断奶时由于多种原因会发生多重应 激,当断奶仔猪发生应激时会出现腹泻、饲料利用 率降低、体况不佳、生长发育滞缓、死淘率增加,给 养殖经济效益带来严重的损失(郑文金,2017)遥仔 猪断奶阶段易感性较髙,长期以来,猪场通过接种 疫苗和使用抗菌药物以预防和抵御病原微生物的 感染。
而随着抗生素滥用带来的药物残留、耐药 性、生物安全、环保等隐患也日渐突出;此外,药物 的不合理使用以及髙发的传染性免疫抑制性疾病 和霉菌毒素等导致了疫苗失效等问题的出现(吴 国平,2012)。
酵母细胞壁多糖在水产中的应用当前,水产养殖面临严峻挑战,水产品安全已引起业界人士的高度重视,健康养殖已成为人们瞩目的焦点。
从养殖过程入手,提高水产动物自身免疫力、增强抗病力是促进健康养殖的有效途径。
酵母细胞壁多糖是目前研究和应用最多的一种真菌免疫多糖。
它具有提高动物自身免疫力,增强自身对细菌、真菌、病毒及寄生虫的抵抗力,减少不良应激,提高动物生产性能等作用。
在水产动物中应用具有高效、低毒、无残留等优点,对水产养殖的健康发展具有重要意义。
1 简介1.1 产品来源酵母细胞壁多糖是一类真菌多糖,从酵母细胞壁中提取,纯酵母细胞壁分为3层,即碱非溶性的β - 葡萄糖胶内层、碱可溶性的β - 葡萄糖胶中间层和糖蛋白外层,其物质组成为葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、几丁质、脂类和少量无机物。
1.2 作用机理β - 葡聚糖是一种具有特殊结构的多糖,大多数为水不溶性或胶质颗粒。
与其他糖类不同的是,一般糖类单糖之间以β - 1,4 键相结合,而β - 葡聚糖中单糖之间以β - 1,3 键和β - 1,6 键相连。
由于特殊的键结方式和分子氢键的存在,β - 葡聚糖呈螺旋形分子结构,其特殊构型很易被免疫系统接受。
大多数动物体内的网状内皮系统存在大量的巨噬细胞,一般情况下,巨噬细胞不具有活性,当β - 葡聚糖通过LECTIN(巨噬细胞表面上的一种特殊蛋白质)与巨噬细胞结合后,巨噬细胞被激活,并能诱导机体产生一系列的细胞免疫和体液免疫反应,增强机体非特异性免疫力。
1.3 作用功效据研究资料表明,β - 1,3/1,6 葡聚糖可促进鱼虾生长,提高鱼虾体内的抗体含量。
酵母葡聚糖能提高鱼类的溶菌酶产量和巨噬细胞的杀菌活性;β - 1,3 葡聚精可增强大西洋鲑、虹鳟、大菱鲆等溶菌酶和补体活性、吞噬细胞的呼吸爆炸作用及过氧化物产量;葡聚糖可增强虹鳟抵抗传染性造血器官坏死病病毒的能力。
同脂多糖一样,β - 葡聚糖也能刺激对虾防御细胞的噬菌作用、黑素沉着、包裹和凝结作用等,这种刺激作用同样可被血浆识别蛋白所增强。
酵母细胞壁多糖作用机理及在不同动物生产上的应用王建林(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443003)摘要随着绿色环保养殖模式的推广普及,抗生素和化学药物的使用在动物养殖受到越来越多的限制,其引起的病原菌耐药性和微生态环境失衡等问题逐渐成为动物生产中严峻的问题。
解决这些问题多数在于要么改变动物胃肠道微生物菌群,要么增强动物的免疫体系。
酵母提取物,尤其是酵母细胞壁就是在这方面具有很成熟的一种新型添加剂。
本文主要论述了酵母细胞壁多糖的结构,作用机理,功能特点以及在动物养殖营养上的应用前景作出分析,展望。
关键词酵母细胞壁多糖作用机理动物生产前言饲用酵母细胞壁多糖是一种环保型绿色饲料添加剂,酵母细胞壁多糖具有很多活性功能,如提高动物的非特异性免疫水平,增强抗感染能力,同时还具有吸附霉菌毒素和调节改善动物消化道中微生态环境的作用。
因而酵母细胞壁多糖在动物营养上具有很大的应用价值。
1酵母细胞壁结构及特点酵母细胞壁结构分为三层,外层为甘露聚糖(MOS)占57%,内层为β-葡聚糖(glucan)占6.6%,糖蛋白占22%。
中间一层为糖蛋白和几丁质,酵母细胞壁在胃酸条件下能比较稳定存活,能通过胃部发挥生理学效应;同时可耐制粒高温,因而在饲料生产中可广泛使用。
1.1β-葡聚糖的作用机理β-葡聚糖是一种特殊结构的多糖。
而β-葡聚糖中的单糖之间以β-1,3键和β-1,6键相连。
由于其特殊成键方式以及分子氢键的影响下,β-葡聚糖呈螺旋形分子结构,其特殊的构型对动物免疫系统具有较强的刺激作用,Cross等研究表明,葡聚糖在免疫上具有如下功能:刺激动物体内淋巴细胞的产生;活化动物体内的巨噬细胞;增加动物体产生自然杀伤细胞的能力;诱使动物对念球菌症产生特异性免疫,提高存活率。
由于β-葡聚糖能诱导机体产生一系列的细胞免疫和体液免疫反应,故又将β-葡聚糖称为免疫多糖。
1.2甘露寡糖的作用机理甘露寡糖以甘露糖结合蛋白质形式存在于酵母细胞壁上,甘露寡糖以α-(I,6)键形成,长度约为40-50个甘露糖基,主链上有1-4个甘露糖以α-(1,2),α-(1,6)键成键形成支链。
酵母细胞壁及其在水产健康养殖中的应用
酵母细胞壁是由多种糖类和蛋白质组成的结构,它具有一系列的
生理功能,如细胞保护、营养吸附、免疫调节等。
在水产健康养殖中,酵母细胞壁可用于增强养殖生物的免疫功能和增强其对环境压力的抵
抗能力。
此外,酵母细胞壁还能够吸附水中的有害物质,如重金属离子、防腐剂和其他环境毒素,保障水产养殖的环境和养殖物的健康。
近年来,酵母细胞壁在水产养殖中得到了广泛的应用。
在喜马拉
雅鲑养殖中,酵母细胞壁可用于增强鲑鱼对环境压力的抵抗能力,同
时能够显著提高其生长速度和肉质质量。
在虾类养殖中,酵母细胞壁
可用于增强虾的免疫功能,抵御常见病原菌的感染,同时可以有效降
低池塘中的氨氮和硝态氮含量,提高水质。
总之,酵母细胞壁是一种极为重要的功能性物质,在水产健康养
殖中具有广泛的应用前景。
未来的研究和开发将有助于更好地发挥其
在水产养殖中的作用,同时可以有效提高水产养殖的健康和生产效益。
酵母细胞壁在动物生产中的应用摘要酵母细胞壁是从啤酒酵母中提取的全天然绿色添加剂,对动物的免疫功能有促进作用,在动物生产中已经得到广泛的应用,并取得良好的效果。
文中主要综述酵母细胞壁的主要结构和功能,以及酵母细胞壁在畜禽和水产动物生产中的应用。
关键词酵母细胞壁免疫动物生产酵母细胞壁(Yeast cell wall,YCW)是生产中应用最多的多糖。
酵母细胞壁是将啤酒酵母培养增殖后,收集菌种细胞,音波震碎,多次清洗过滤,将其可溶物在高温、酸碱处理后离心分离,提取的细胞壁于特定的温度和压强下进行喷雾干燥而得到的一种全天然绿色添加剂。
产品为淡黄色粉末,无苦味。
啤酒酵母细胞壁占整个细胞干重的 20%~30%,它在维持细胞形态和细胞与细胞间的识别中起重要作用。
1 酵母细胞壁的结构和功能酵母细胞壁分为 3 层,内、外层为甘露寡糖和糖蛋白,在细胞与细胞、细胞与环境之间的识别和相互作用及决定酵母免疫特异性中起作用;中间层为β-葡聚糖和几丁质,其作用是保持细胞壁的稳定性,维持其形态[1]。
酵母细胞壁主要成分是β-葡聚糖(β-Glucan),占 30%;甘露寡糖(Manna oligosaccharide,MOS),占 30%;糖蛋白(Glucoprotein),占 20%;几丁质(Chitin);其他成分有蛋白质、核酸、类脂和灰分,占细胞壁干重的 20%以内[2]。
1.1 β-葡聚糖β-葡聚糖广泛存在于许多细菌、真菌、蘑菇、海藻及高等植物中,因其具有免疫刺激、抗炎症、抗感染、抗微生物、抗肿瘤、降低胆固醇、抗辐射以及治愈创伤等生物活性和医学特性[3],日益引起人们的关注。
β-葡聚糖是细胞壁最重要的结构物质,对侵入人和动物体内的微生物具有防御功能。
一些研究表明,磷酸化葡聚糖的医疗价值在于它能与所感染的致病细菌、真菌和病毒结合,从而起到缓解病情的作用。
β-葡聚糖是葡萄糖的一种聚合物,β-1,3-D-葡聚糖构成了它的骨架,β-1,6-D-葡聚糖作为它的侧链。
β-1,3-D-葡聚糖的连接方式是β-1,3-型,而β- 1,6-D-葡聚糖的连接方式是β-1,6 型。
Cross 等[4]研究表明,葡聚糖在免疫上具有如下功能:刺激动物体内淋巴细胞的产生;活化动物体内的巨噬细胞;增加动物体产生自然杀伤细胞的能力;诱使动物对念球菌症产生特异性免疫,提高存活率。
1.2 甘露寡糖酵母细胞壁的甘露寡糖结合部分蛋白质形成甘露寡糖-蛋白质复合体覆盖于细胞表面。
甘露寡糖以α-(1, 6)键形成,长度约为 50 个甘露糖基,主链上连接有由 1~4 个甘露糖以α-(1, 2)和α-(1, 6)键相连接构成的支链。
核心末端的甘露糖分子又通过β-(1,4)键 N-乙酰酮二糖相连接,后者结合在蛋白质多肽链中的天冬酰胺处,形成甘露寡糖蛋白网状结构,该网状结构具有抗原特异性,甘露糖支链上所结合的各种基团因不同的构型常引起动物产生特异抗体。
甘露寡糖上的特定侧基是酵母细胞壁抗原的决定部位。
甘露寡糖是从酵母细胞壁提取的,大部分是磷酸化的甘露寡糖,主要是通过提高畜禽肠道的健康23福建畜牧兽医第 33 卷第 2 期 2011 年状况改善其生产性能,它不仅能够影响消化道的非自然免疫系统,还可以调整、改善自然免疫系统的防御功能。
此外,甘露寡糖对改善饲料品质能起一定的作用。
2 酵母细胞壁在动物生产中的应用2.1 酵母细胞壁在猪生产中的应用在猪饲料中添加少量酵母细胞壁提取物,能改变其消化道微生物菌群,提高猪的增重和饲料转化率,且对肠道组织具有保护和营养作用。
Eicher[5]所做的试验表明,对于未断乳仔猪和断乳后仔猪,将β-葡聚糖与维生素 C联合使用,比单独使用维生素 C 的对照组的平均日增重要高,差异达到显著水平(P<0.05)。
LeMieux 报道,对断乳仔猪日粮而言,甘露寡糖在没有添加抗生素的情况下会降低仔猪的日增重,在同时添加抗生素和甘露寡糖时则会增加其日增重。
在日粮中有过量锌的时候甘露寡糖对仔猪的生长表现不起积极作用甚至起消极作用。
2.2 酵母细胞壁在家禽生产中的应用高舒天等[6]灌胃啤酒酵母多糖可显著提高 50 日龄肉鸡平均体重。
无论是饮服或肌肉注射方式给艾维因肉鸡投给酵母多糖,都可显著提高新城疫抗体效价和血液中淋巴细胞的数量。
Zhang 等[7]在肉鸡日粮中添加 0.3 %啤酒酵母细胞壁可显著降低 0~3 周的料肉比和提高 0~5 周日增重。
2.3 酵母细胞壁在牛生产中的应用杉浦创等[8]采用犊牛口服干酵母细胞壁制剂β-1,3 葡萄糖的试验方法发现,口服干酵母细胞壁制剂能促进新生犊牛未成熟 T、B 淋巴细胞转化率和 IgG 的产生,从而提高犊牛的免疫功能。
2.4 酵母细胞壁在水产动物生产中的应用酵母细胞壁可使鱼、虾免疫器官的发育加快,淋巴细胞数量增加,既可增强非特异性免疫,又能激发机体体液免疫的产生。
大量的试验证实,酵母细胞壁及其提取物在畜禽和水产养殖中发挥了很好的防病、治病和保健作用。
Robertsen 等[9]的试验结果证明,β-葡聚糖能增强大西洋鲑对灭鲑气单孢菌、鳗弧菌和鲁克氏耶尔森感染的抵抗力。
Jeney 和 Anderson[10]将葡聚糖作为佐剂与 A.salmonicida 灭活苗联合使用,结果证明能显著提高供试虹鳟的非特异性免疫力。
陈昌福[11]将不同剂量的酵母细胞壁拌在饲料中投喂接种灭活柱状嗜纤维菌菌苗的异育银鲫,试验结果表明,在饲料中添加 150 mg/(kg·d)酵母细胞壁对受免异育银鲫的免疫应答具有较强的调节效应,与对照组鱼相比,不仅血清中凝集抗体效价有所提高,而且血液中白细胞的吞噬百分比和吞噬指数活性明显上升;同时,观察酵母细胞壁对该异育银鲫的生长和摄食的影响,发现在饲料中添加 150 mg/(kg·d)酵母细胞壁后,鱼体的增重率与饲料效率都有所增加。
但是,当免疫多糖的添加量上升到 300 mg/(kg·d)时,供试异育银鲫的相对增重率和饲料效率并没有相应上升,反而略低于投喂量为 150 mg/(kg·d)的试验组。
说明饲料中免疫多糖添加量应当适宜。
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