酵母细胞壁在反刍动物上的应用进展
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酵母培养物在反刍动物饲料中的应用酵母培养物(Yeast Culture,YC)是一种在特定工艺条件控制下由酵母菌在特定的培养基上经过充分的厌氧发酵后形成的微生态制品,它主要由酵母菌及其代谢产物以及经过发酵后变异的培养基和少量已无活性的酵母细胞所构成。
YC在通过对瘤胃微生物调控提高反刍动物生产性能等方面具有重要作用。
1 酵母培养物作用机理YC的作用机制目前尚不确定, 主要有控氧理论、小肽营养代谢扳机理论、营养理论。
控氧理论认为酵母菌是耗氧菌,其在瘤胃中消耗氧气, 从而造成瘤胃的厌氧环境有利于瘤胃的发酵;营养理论认为YC中含有有机酸、维生素、钙、磷等营养成分,在瘤胃中可以对微生物起到营养作用,从而加大了发酵的力度;小肽营养代谢扳机理论认为,YC中可能含有一种结构类似于小肽的物质,对瘤胃内的微生物具有很大的刺激作用。
2 酵母培养物对反刍动物的作用2.1 YC在反刍动物不同发育阶段的作用效果YC在奶牛不同发育阶段所起的作用不同。
在幼犊瘤胃发育过程中,细菌和底物间存在相互作用,YC对提高及稳定犊牛瘤胃与肠道pH值有重要作用。
有报道认为,在犊牛开食料中添加啤酒酵母等可减轻反刍动物对日粮的应激,维持旺盛的消化代谢能力。
这可能是由于YC组分中含有催化物质并能产生多种次生性代谢产物及其具有的酶的性质。
成年反刍动物饲料中添加YC主要是稳定瘤胃内环境,提高瘤胃中纤维分解菌群和厌氧菌的浓度,提高VFA的产量和改变VFA比例,而起到营养与保健作用。
在育成牛日粮中添加0.6%的YC可提高日增重13.6%, 料重比下降14.9%(金加明,2004)。
在泌乳早期添加YC可使日平均产奶量增加0.48~1.74 kg(魏时来, 2000)。
Kim等(2006)研究证实,YC对奶牛过渡期食欲减退有缓解作用,同时,也可降低由于干物质采食量下降对奶牛体况的影响(Erasmus等,2005)。
YC在从干奶日粮到高能日粮的过渡阶段能发挥有效稳定瘤胃环境的作用,因此可以推测在泌乳早期(包括产前2周左右到产后4周)这段时间是饲喂的最佳时机。
题目:酵母培养物在反刍动物中应用的研究进展姓名:学科、专业:研究方向:指导教师:酵母培养物在反刍动物中应用的研究进展摘要:本文就酵母培养物在反刍动物日粮中使用对动物采食、瘤胃生态环境、反刍动物营养物质代谢、血液生化指标、泌乳及增重、免疫与应激的影响方面综述了其作用机理;对影响酵母培养物作用效果的各种因素进行了总结。
关键词:酵母培养物;反刍动物酵母培养物(yeast culture,简称YC),是指活体酵母细胞及其生产基质,是一种直接饲用微生物Direct-fed Microbials,DFM)。
属于一种微生态制剂,是在严格控制条件下的液体、固体二级发酵或直接在固体培养基发酵后连同培养基一起加工制得的产品。
酵母培养物在反刍动物生产中应用的研究起始于20世纪20年代(Carter等,1994),最早是用作反刍动物的蛋白质补充饲料(张宏福,1994)。
直到20世纪50年代,证实日粮中添加低剂量的酵母培养物能提高阉牛的增重(Beeson 等,1952)和奶牛的产奶量(Renz,1954)。
此后大量的研究表明,酵母培养物对改善反刍动物瘤胃的内环境、刺激某些有益细菌的生长、促进动物生长和提高奶牛产奶量的作用明显。
酵母培养物含有丰富的维生素、酶、其它营养物质及一些重要的辅助因子,是反刍动物瘤胃微生物生长的基本营养源。
在动物日粮中添加YC,不仅可以提高产奶量,改善产品质量,而且在维持和增加反刍动物免疫力方面亦有一定的功效。
酵母培养物还含有对侵入动物体内的微生物进行防御的葡聚糖和吸附病原菌,以及调节免疫机能的甘露寡糖(邵明丽,许梓荣,2002),是一种较为理想的促生长和免疫因子。
随着人们对抗生素负面作用的逐步深入,抗生素替代品的开发和研究日益增多。
YC作为一种安全有效饲料添加剂,对其的研究也就成为当今的热点。
在国外,关于YC的研究报道很多。
而在我国才刚刚开始,对其的研究和认识远远不够。
本文就国内外最近的研究进展,不仅从其对胃微生态的影响方面,而且从其对血液生化指标及营养物质代谢的影响方面对其的作用机理进行总结。
酵母类饲料作用机理酵母类饲料对动物主要有两类有益效果,一是对动物营养方面的作用,二是对动物免疫抗病方面的作用。
一、对动物营养调控效果的作用机理酵母菌不是家畜固有的微生物区系,它不能附着在肠粘膜上,而是以活菌状态沿单胃动物的消化道运行,同时释放消化酶或有益的的生物因子,促进胃肠道对饲料的消化。
酵母类产品对单胃动物的主要作用在十二指肠、小肠、盲肠完成,而对反刍动物的作用主要在瘤胃完成。
在反刍动物饲料中添加酵母及其培养物,可以调控瘤胃发酵,减少乳酸盐的产生,稳定PH值,从而促进瘤胃内酵母菌、乳酸菌等有益菌的繁殖,提高其浓度及活力,使微生物合成蛋白质增加,进而促进了动物对营养物质的消化、吸收和利用,提高了饲料的转化效率。
二、对动物免疫调节效果的作用机理酵母菌中刺激动物免疫机能的主要是酵母菌的细胞壁,酵母细胞壁的活性成分主要有β-葡聚糖(57.0%)、甘露寡糖(MOS,6.6%)、糖蛋白(22.0%)和几丁质组成。
这些活性成分中发挥作用的主要是β-葡聚糖和甘露寡糖。
β-葡聚糖作用机理β-葡聚糖螺旋形的分子结构具有刺激动物免疫系统的功能。
大多数动物体内的网状内皮系统存在着大量不具活性的巨噬细胞,β-葡聚糖与巨噬细胞通过其表面的糖蛋白的结合可以激活巨噬细胞。
甘露寡糖(MOS)的作用机理甘露寡糖(MOS)含有大量不能被消化酶切断的化学键而几乎不能在小肠中被消化和利用,在消化道后端被乳酸杆菌和双歧杆菌选择性发酵、产生有机酸、甲烷、二氧化碳和氢气。
发酵产物中的酸性物质会使整个肠道的PH值下降,从而抑制有害菌的生长。
此外,甘露寡糖(MOS)还能竞争性的阻止病原菌在肠壁上的定植。
许多病原菌的细胞表面均含有一种特殊的用于细胞识别的蛋白质,称为外源凝集素,它们能与肠内壁细胞表面的受体结合而粘附在肠上皮上繁殖,而肠内壁细胞表面的受体其结构就是短链带分支的糖类物质,甘露寡糖能够提供病原菌的附着源,从而减少了肠道病原菌的数量。
因此,甘露寡糖又被称为“病原菌吸附剂”或“病原菌清除剂”。
动物营养学报2019,31(8):3473⁃3481ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2019.08.006酵母培养物在反刍动物高精料饲粮条件下的应用研究进展赵国宏1,2㊀王世琴1㊀刁其玉1㊀张乃锋1∗(1.中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081;2.甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州730070)摘㊀要:在集约化生产条件下,为追求高生产性能,常以高精料的营养策略饲喂高产奶牛和高强度育肥肉牛㊁肉羊㊂长期饲喂高精料或突然采食大量含易发酵碳水化合物饲粮时,动物易出现瘤胃代谢紊乱,诱发代谢性瘤胃酸中毒及腹泻等多种代谢性疾病㊂如何在高精料饲粮条件下保持瘤胃健康是进行营养调控的关键㊂酵母培养物作为微生态制剂的一种,已在反刍动物养殖中得到了广泛应用和研究,在维持瘤胃健康㊁提高动物生产性能和免疫功能等方面具有明显的作用㊂本文总结了酵母培养物的作用机制及其在高精料饲粮条件下的应用效果,并阐述了酵母培养物在反刍动物饲粮中适宜的添加量,为酵母培养物在反刍动物饲粮中合理利用提供参考和理论依据㊂关键词:高精料;反刍动物;酵母培养物;研究进展中图分类号:S816㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2019)08⁃3473⁃09收稿日期:2019-01-16基金项目:国家重点研发计划课题(2017YFD0502001);国家肉羊产业技术体系建设专项(CARS⁃38)作者简介:赵国宏(1987 ),男,江苏南京人,硕士研究生,从事动物营养与饲料研究㊂E⁃mail:459696251@qq.com∗通信作者:张乃锋,研究员,博士生导师,E⁃mail:zhangnaifeng@caas.cn㊀㊀在集约化生产条件下,为追求高生产性能,常以高精料的营养策略饲喂高产奶牛和高强度育肥肉牛㊁肉羊,这种饲养方式容易导致反刍动物发生营养健康问题㊂通常情况下,反刍动物瘤胃pH维持在6.5 7.5,若长期饲喂高精料或突然采食大量含易发酵碳水化合物饲粮时,会出现瘤胃代谢紊乱,诱发瘤胃酸中毒及腹泻等多种代谢性疾病[1]㊂如何在高精料饲粮条件下保持瘤胃健康㊁减少瘤胃酸中毒的发生是进行营养调控的关键㊂近年来,随着人们对食品安全问题的关注度不断提高以及抗生素禁用范围的扩大,酵母培养物作为一种安全环保的饲料添加剂,越来越受到生产者和学者的重视,已在家畜养殖中得到了广泛应用和研究[2-3]㊂本文分别从酵母培养物的作用机制㊁高精料饲粮条件下的应用研究进展及其适宜添加量等方面进行综述,阐明酵母培养物在影响瘤胃发酵代谢和改善动物生产性能方面的可能作用,为酵母培养物在反刍动物饲粮中合理利用提供参考㊂1 酵母培养物概况㊀㊀酵母是单细胞真菌,属于兼性厌氧生物,种类达1000多种,具有庞大的家族系统㊂在动物生产中,常用的酵母菌种主要是酿酒酵母,产品形式主要有2类:一类是活性干酵母;一类是酵母培养物㊂活性干酵母作为直接饲喂益生菌,主要以活酵母细胞形式应用于畜禽养殖中,应用效果取决于其在瘤胃中存活的酵母细胞数量[2]㊂但由于酵母菌无法在瘤胃内长期定植,效果并不稳定,人们一直在寻求更方便保存和使用的㊁可以代替活性酵母菌功能的产品,因此,对酵母培养物的研究越来越多㊂通过酵母菌发酵产生的酵母培养物,主㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷要由变性培养基㊁酵母细胞和酵母代谢产物3部分组成,富含蛋白质㊁小肽㊁氨基酸㊁核苷酸㊁有机酸㊁寡糖㊁酶和多种未知生长因子等,活菌数量很少或是没有,仅作为动物体的营养活性物质,在瘤胃中起着益生素的作用[4]㊂关于酵母培养物的生产工艺,当前主要利用液固态相结合的方式来生产酵母培养物,即通过液体培养基获得发酵菌种,然后利用固体培养基进行发酵,最后经过合理的干燥工艺和培养基的灭菌熟化工艺,获得高生物活性酵母培养物㊂酵母培养物的蛋白质含量为17.0% 22.0%,小肽含量为7.2% 9.9%,甘露寡糖含量为1% 5%,有的酵母培养物同时含有残留的枯草芽孢杆菌(3.2ˑ106CFU/g)和活酵母细胞(4.5ˑ106CFU/g)[5-6],不同生产工艺,成分会有差异㊂有研究表明,酵母培养物具有提高反刍动物生产性能㊁改善饲料消化率㊁调节瘤胃内环境和提高免疫功能等作用[2-3],因其无毒副作用㊁无残留等特点,在奶牛㊁肉牛和肉羊等反刍动物领域具有非常大的发展空间和潜力㊂2㊀作用机理㊀㊀酵母培养物在机体内发挥作用主要通过2个方面进行:一是酵母培养物中的蛋白质㊁氨基酸㊁肽类等物质的营养作用;二是酵母培养物中的营养活性成分和未知生长因子的营养调控作用㊂2.1㊀营养作用㊀㊀瘤胃内环境的稳定是保持反刍动物健康的重要前提㊂酵母培养物可以稳定瘤胃pH,保持瘤胃内环境的稳定,可以促进瘤胃上皮对短链脂肪酸的吸收,降低高精料诱发的炎症反应,减少由高谷物饲粮诱导的亚急性瘤胃酸中毒(subacuteruminalacidosis,SARA)发生的风险㊂其主要机制为:一方面,酵母培养物可以为乳酸发酵菌,如埃氏巨型球菌和反刍动物月形单胞菌等,提供必不可少的氨基酸㊁肽㊁维生素和有机酸等营养物质,可以刺激瘤胃内乳酸利用菌的生长,从而将过多的乳酸转变为短链脂肪酸,减少乳酸在瘤胃内蓄积,起到稳定瘤胃pH的作用[7];另一方面,酵母培养物可以影响反刍动物的采食行为,通过增加采食频率来抑制采食后瘤胃pH的降低[8-10]㊂酵母培养物除了可以稳定瘤胃内环境外,还具有提高饲粮消化率和生产性能的作用㊂酵母培养物能够提高饲粮在瘤胃内的消化率,促进有机物和纤维的降解,其主要机制是瘤胃微生物区系发生改变[11]㊂补充酵母培养物可以增加瘤胃微生物蛋白的产量,使小肠中可利用氨基酸增加,促进了蛋白质的沉积,从而提高生产性能[12]㊂综上,酵母培养物主要是通过影响反刍动物瘤胃发酵和营养物质消化代谢的途径来保证消化道微生态环境的平衡和动物生产性能的发挥㊂2.2㊀营养调控作用㊀㊀反刍动物要想获得较高的生产性能,其自身的免疫能力尤为重要,而酵母培养物的营养调控作用主要体现在提高动物机体的免疫力和抗氧化能力方面㊂酵母培养物可增加牛㊁羊血清中免疫球蛋白A(IgA)含量和血浆超氧化物歧化酶(SOD)㊁谷胱甘肽过氧化物酶(GSH⁃Px)活性,对提高机体免疫和抗氧化方面具有一定的作用[13-15],发挥该作用的主要成分可能是酵母细胞壁中丰富的酵母多糖,主要为甘露寡糖和葡聚糖,这2种成分具有激活机体非特异性和特异性免疫反应的作用,能够提高反刍动物免疫功能[16-17]㊂有研究表明,酵母培养物具有提高育肥牛机体黏膜免疫的作用,可以减少粪便中沙门氏菌和大肠杆菌数量[18]㊂酵母培养物中的酵母β-葡聚糖和甘露寡糖能够改善犊牛小肠黏膜形态结构,可显著提高肠绒毛高度/隐窝深度[19],具有免疫调节作用,能够促进炎症细胞因子肿瘤坏死因子-α(TNF⁃α)㊁白细胞介素-6(IL⁃6)的释放[20],显著提高犊牛血清中的免疫球蛋白M(IgM)含量[21]㊂Shen等[22]通过十二指肠灌注酵母培养物,提高了肉牛母牛肠道IgA的含量,也说明其能够改善黏膜免疫㊂总结酵母培养物的营养调控作用,其主要途径是酵母培养物中的酵母多糖及其他代谢产物协同发挥作用,但酵母培养物成分复杂,其作用机制尚不是特别清楚,仍需要进一步探究㊂3㊀高精料饲粮条件下添加酵母培养物的应用效果㊀㊀大多数的研究表明,酵母培养物在高精料饲粮或饲粮由低精料向高精料饲粮过渡期间,对反刍动物生产性能和维持瘤胃功能方面效果更为显著[10]㊂近几年,国内外关于酵母培养物在反刍动物高精料饲粮条件下的应用研究也不断增多,主要研究结果汇总在表1中㊂47438期赵国宏等:酵母培养物在反刍动物高精料饲粮条件下的应用研究进展表1 酵母培养物在反刍动物高精料饲粮条件下的应用效果Table1㊀Applicationeffectsofyeastcultureundertheconditionofruminantshigh⁃concentrationdiets动物种类Animalspecies饲粮类型Diettype添加量Supplementation试验动物数量和试验时间Experimentalanimalnumberandtime结果Results参考文献References泌乳奶牛Dairycows高㊁低淀粉饲粮(淀粉含量分别为29%和23%)15g/(头㊃d)56头;28d可提高泌乳性能,维持瘤胃pH的稳定,促进纤维的消化和微生物蛋白的合成,减少急性期反应[9]泌乳早期奶牛Earlylactationcows高㊁低淀粉饲粮(淀粉含量分别为29%和23%)15g/(头㊃d)56头;14周改善泌乳性能,饲喂高淀粉饲粮时,可以降低由高谷物饲粮诱导的SARA发生的风险[10]泌乳早期奶牛Earlylactationcows高精料诱导14g/(头㊃d)8头;5周对采食量㊁产奶量㊁乳脂和乳蛋白含量无显著影响,在SARA发生期间,可以稳定瘤胃pH,抑制乳脂下降,降低炎症反应[23]泌乳中期奶牛Mediumlactationcows高精料诱导56g/(头㊃d)8头;28d(第26天时进行高精料诱导)在突然饲喂高可发酵淀粉期间,补充酵母培养有减少乳脂降低的作用[24]奶牛后备牛Dairyheifer高㊁低精料饲粮(精料分别占60%㊁20%)1g/kg饲粮32头;133d有降低采食量的趋势[25]育肥牛Fatteningcattle高精料饲粮(精料占65%)14㊁28g/(头㊃d)180头;56d对生长性能没有显著影响,提高了机体抗氧化能力[26]育肥牛Fatteningcattle高精料饲粮(精料占65%)14㊁28g/(头㊃d)36头;56d降低了疫苗注射导致的应激,改善生长性能[27]肉牛小母牛Beefheifers高谷物饲粮18g/(头㊃d)5头;28d提高干物质和中性洗涤纤维的消化率,十二指肠灌注酵母培养物,改善肠道黏膜免疫反应[22]育肥期奶公犊Maledairycalves育肥期饲粮(精料占85%)20g/kg饲粮30头;294d对生产性能和屠宰性能无显著影响,通过降低采食量,提高了饲料消化率,进而保持生产性能[28]育肥牛Fatteningcattle高精料饲粮50g/(头㊃d)45头;98d对采食量㊁增重及屠宰性能无显著影响,但可改善牛肉的嫩度,提升牛肉的风味[29]育肥期羔羊Fatteninglambs高精料饲粮添加3种不同酵母培养物及其复合制剂4g/(头㊃d)20只;50d可以提高粗蛋白质和中性洗涤纤维的消化率,增加了丙酸摩尔比,提高血浆葡萄糖含量[30]育肥期羔羊Fatteninglambs不同精粗比(5ʒ5㊁3ʒ7)饲粮0㊁20g/kg饲粮16只;50d提高干物质采食量和平均日增重;在高精料饲粮中,可促进羔羊瘤胃发育;提高了粗蛋白质和中性洗涤纤维的消化率[31]5743㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷3.1 奶牛㊀㊀在奶牛养殖中,给高产奶牛饲喂高精料饲粮较为普遍,饲养过程中也可因饲喂不及时造成饥饿状态下大量采食,特别是精粗料分开饲喂情况下易引起挥发性脂肪酸(VFA)和乳酸的大量累积,从而发生酸中毒,如Alzahal等[32]研究发现,当给奶牛饲喂高淀粉饲粮时,会影响瘤胃pH和纤维的消化率,并且降低乳脂的含量和诱发SARA,导致产奶量下降㊂在奶牛上的研究表明,酵母培养物在影响奶牛采食量㊁瘤胃内环境稳定㊁营养物质消化代谢以及提高奶牛泌乳性能和改善乳成分等方面具有一定的作用㊂㊀㊀酵母培养物对奶牛采食量的影响差异较大㊂有研究表明,在奶牛泌乳早期补充酵母培养物,可以提高干物质采食量,主要是通过增加采食频率和提高饲粮中性洗涤纤维降解速度,增加饲粮的摄入量[33]㊂也有研究表明,在高精料饲粮条件下,补充酵母培养物不影响奶牛干物质采食量[9-10,23]㊂另外,Lascano等[25]在小母牛上的研究发现,补充酵母培养物甚至有降低干物质采食量的趋势㊂这可能与所处的生理阶段㊁饲粮组成不同有关㊂㊀㊀酵母培养物在稳定瘤胃pH方面效果明显㊂在高精料饲粮条件下,酵母培养物具有减少由高谷物饲粮诱导的SARA发生的风险的作用㊂Dias等[9-10]关于奶牛高㊁低淀粉饲粮(29%和23%)的研究发现,与不补充酵母培养物相比,在高淀粉饲粮中补充酵母培养物,提高了瘤胃pH,降低瘤胃乳酸含量,血浆中触珠蛋白的含量降低28%,促进了瘤胃上皮对短链脂肪酸的吸收,减少SARA发生的风险㊂Li等[23]研究也表明,在饲喂高精料饲粮时,酵母培养物可以稳定瘤胃pH,当在SARA发生期间,酵母培养物可降低瘤胃脂多糖(LPS)含量,可降低炎症反应,从而降低SARA的程度㊂其机制是补充酵母培养物可以促进瘤胃上皮对短链脂肪酸的吸收,主要是影响了瘤胃内SCFA受体和转运蛋白的mRNA表达,影响了瘤胃中短链脂肪酸㊁乳酸和酮的跨上皮转运[34],但其具体机制还需进一步明确㊂但值得注意的是,酵母培养物抑制瘤胃pH降低的作用是有限的,当精料饲喂量过高发生SARA时,则无法提高瘤胃pH[10]㊂㊀㊀在营养物质消化代谢方面,酵母培养物主要提高了中性洗涤纤维的消化率[10,25,33],提高了微生物蛋白的产量[10],促进了饲粮中的氮向乳蛋白中沉积,究其原因,主要是酵母培养物可以使高精料饲粮条件下瘤胃内环境更加稳定,更有利于营养物质的消化代谢[11]㊂㊀㊀关于酵母培养物在奶牛高精料饲粮中应用的研究,大多数研究认为其可以提高泌乳性能,但应用效果受饲粮组成㊁生理阶段等因素影响㊂Poppy等[2]指出,在饲喂高淀粉饲粮时,无论是全混合日粮饲喂还是额外补充的饲喂方式,补充酵母培养物均可提高产奶量和乳成分,不受酵母培养物饲喂方式的影响㊂Lascano等[25]在小母牛上的研究则发现,补充酵母培养物对第1泌乳期的产奶量没有显著影响㊂Longuski等[24]研究也指出,添加酵母培养物可以促进3.5%脂肪矫正乳(FCM)的产量㊂Dias等[9]研究发现,与不补充酵母培养物相比,在高淀粉饲粮中补充酵母培养物,其FCM和能量矫正乳(ECM)产量分别提高了2.2和2.0kg/d㊂分析其原因,主要是前文提到的酵母培养物可改善瘤胃内环境的稳定,促进营养物质的消化代谢,增加营养物质向乳中沉积等综合作用的结果㊂㊀㊀乳脂是奶牛泌乳性能的重要指标之一,乳脂含量升高可以提高标准乳的产量㊂有研究发现,酵母培养物具有抑制由于饲喂高易发酵碳水化合物导致的乳脂下降的作用㊂Longuski等[24]给泌乳中期的荷斯坦奶牛饲喂高精料饲粮,发现在突然饲喂高精料期间,补充酵母培养物有抑制乳脂降低的作用㊂Li等[23]在SARA发生期间,补充酵母培养物可增加乳脂的含量(2.71% 2.92%)㊂推测可能是因为补充酵母培养物可以促进纤维分解菌的生长,减少乙酸比例的下降,乙酸是合成乳脂的关键物质,也可能是因为酵母培养物影响了关键脂肪合成酶的基因表达㊂有研究表明,高精料饲粮条件下,瘤胃内环境的改变影响了脂肪酸的氢化过程,减少了瘤胃中特定不饱和脂肪酸的产生,从而减少乳中的乳脂合成[35],酵母培养物可能具有抑制此过程的作用,但其具体机制还有待进一步阐明㊂㊀㊀综合以上内容可以看出,高精料饲粮条件下,酵母培养物对采食量无显著影响,但在提高营养物质消化㊁稳定瘤胃内环境㊁减少由高谷物饲粮诱导的SARA发生的风险㊁提高奶牛生产性能等方面具有一定的作用㊂67438期赵国宏等:酵母培养物在反刍动物高精料饲粮条件下的应用研究进展3.2㊀育肥牛㊀㊀酵母培养物在育肥牛高精料饲粮条件下的研究相对比较少㊂有研究表明,酵母培养物可以改善高精料饲喂时肉牛瘤胃pH的稳定性,能够提高有机物和中性洗涤纤维的消化率,降低瘤胃LPS含量,减少炎症反应程度,并发现将酵母培养物通过十二指肠灌注,可改善肉牛肠道免疫应答,达到抗生素的相似效果[22]㊂Deters等[26-27]研究表明,饲粮(精料占65%)中补充酵母培养物对育肥牛生长性能没有显著影响,但可提高机体抗氧化能力,降低炎症标志物的水平㊂Titi等[28]研究发现,在饲粮(精料占85%)中添加20g/kg的酵母培养物,不影响育肥牛生长性能,但降低了干物质采食量,主要通过提高饲料消化率,最终保持生产性能的,并且对屠宰性能和肉品质没有显著影响㊂Sw⁃yers等[36]研究指出,在饲粮(精料占83%)中添加酵母培养物,不仅不能促进肉牛体重的增长,反而使试验组平均日增重比对照组少了8.0%,但在改善肉品质方面有一定的积极作用,可以使牛肉等级分数得到提高,可能是因为补充酵母培养物促进了肌内脂肪的沉积,增加了牛肉的嫩度,提高了牛肉大理石花纹等级评价㊂Geng等[29]研究得出,高精料饲粮条件下补充酵母培养物,对育肥牛采食量㊁增重及屠宰性能没有显著影响,但可以改善牛肉的嫩度,提升牛肉的风味㊂综合肉牛上的研究结果可以看出,酵母培养物在提高肉牛生产性能方面作用有限,但在保持瘤胃健康㊁提高饲料效率和改善肉品质方面可能具有一定的作用,但其机制尚不明确㊂3.3㊀育肥羊㊀㊀随着标准化㊁工厂化养羊的发展,为达到快速生长的目的,常采用高精料饲粮育肥肉羊㊂高精料饲粮可以提高肉羊的干物质采食量和生长性能[37],但过度饲喂高精料易导致瘤胃pH急剧下降而诱发酸中毒[38]㊂酵母培养物在促进育肥羊健康方面具有一定的积极作用,但与饲粮㊁酵母培养物发酵工艺等因素有关㊂Malekkhahi等[30]在高精料饲粮条件下,添加酵母培养物对育肥羊干物质采食量㊁日增重和饲料转化效率没有显著影响,但可以提高粗蛋白质和中性洗涤纤维的消化率㊂也有研究得出类似的结果,闫佰鹏等[39]发现,在不同淀粉来源饲粮(精粗比为6.5ʒ3.5)中添加酵母培养物对育肥羊采食量和生长性能没有显著影响,但可以提高中性洗涤纤维的表观消化率㊂Opsi等[40]采用体外法研究得出,不同精粗比饲粮条件下,活性酿酒酵母培养物对瘤胃发酵的影响略大于灭活酿酒酵母培养物,酵母培养物作用的发挥依赖于发酵底物,认为高纤维饲粮下作用效果更明显,高精料饲粮条件下作用则较小㊂Tripathi等[41]研究了精粗比为75ʒ25的饲粮条件下,酿酒酵母培养物可以提高羔羊日增重和饲料转化效率,促进微生物蛋白的合成㊂Özsoy等[42]研究表明,添加4.5%的活性酵母培养物提高了育肥期山羊的体增重,减少了大肠菌群总数㊂酵母培养物在奶牛和肉牛高精料饲粮条件下具有明显的调控瘤胃健康的作用,但在羊上研究相对比较少,针对特定饲粮条件下酵母培养物的效果,还需要进一步的研究㊂4㊀酵母培养物在高精料饲粮条件下的适宜添加量㊀㊀酵母培养物作为饲料添加剂,其适宜的添加量对于作用效果的发挥非常重要㊂有研究表明,在奶牛高精料饲粮中添加14㊁15或56g/(d㊃头)的酵母培养物,在提高奶牛泌乳性能和稳定瘤胃pH方面均具有一定的效果[9-10,24]㊂Zaworski等[43]研究表明,围产期饲喂56或112g/d酵母培养物,产前生产性能方面没有表现出剂量的效应㊂Ramsing等[44]比较了每天饲喂0㊁57和227g酵母培养物对生产性能的影响,观察到酵母培养物可以提高奶牛泌乳性能,但体况和采食行为在57 227g添加量间没有显著差异㊂综上,酵母培养物在奶牛高精料饲粮中的推荐添加量为15 57g/(d㊃头)㊂㊀㊀在肉牛和肉羊上的研究,Li等[23]研究表明,高精料饲粮饲喂时,添加18g/(d㊃头)酵母培养物可稳定肉牛瘤胃pH和提高有机物和中性洗涤纤维消化率㊂Deters等[26-27]在肉牛饲粮中补充14g/(d㊃头)酵母培养物,可提高机体抗氧化能力㊂Swyers等[36]研究指出,添加56g/(d㊃头)酵母培养物,在改善牛肉品质方面有一定的积极作用㊂Geng等[29]研究表明,添加50g/(d㊃头)酵母培养物对育肥牛生长性能无显著影响,但可以改善肉品质㊂寇慧娟等[31]在绒山羊羔羊饲粮(精粗比为5ʒ5)中添加2%酵母培养物,提高了中性洗涤纤维和粗蛋白质表观消化率㊂Malekkhahi等[30]7743㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷在育肥羊高精料饲粮中添加4g/(d㊃头)酵母培养物可以提高粗蛋白质和中性洗涤纤维消化率㊂闫佰鹏等[39]在育肥湖羊饲粮中添加1%酵母培养物提高了中性洗涤纤维表观消化率㊂Özsoy等[42]在奶牛饲粮中添加0㊁1%㊁3%和4.5%的酵母培养物,认为添加4.5%在提高生长性能方面较好㊂关于酵母培养物在肉牛上的添加剂量可推荐为14 50g/(d㊃头),在肉羊饲粮中的添加量推荐为1% 3%㊂㊀㊀酵母培养物含有酵母细胞壁成分β-葡聚糖和甘露聚糖等糖类㊁细胞可溶物㊁维生素㊁蛋白质㊁脂质和有机酸等成分[45]㊂过量饲喂,酵母培养物中的活性成分可能会刺激白细胞的吞噬作用,增加活性氧㊁炎症介质和细胞因子的产生[46],更大添加量的酵母培养物可能导致机体促炎症状态的发生㊂由于酵母培养物生产工艺不同,产品质量差异较大,其在反刍动物上的适宜添加量并不一致,还需要针对某种特定的产品㊁不同动物种类和不同饲粮条件进行系统的研究㊂5㊀小㊀结㊀㊀综合酵母培养物在奶牛㊁肉牛和肉羊上的研究发现,在反刍动物高精料饲粮条件下,添加酵母培养物可能具有稳定瘤胃pH㊁提高饲粮养分表观消化率和生产性能的作用,但不同的饲粮组成㊁不同生理阶段,应用效果差异较大㊂酵母培养物在奶牛上的研究相对比较多,对于发挥奶牛高产具有一定的积极作用,但其在育肥牛㊁羊上的研究相对比较少,尤其是在高精料饲粮条件下,补充酵母培养物是否能够调控瘤胃健康以及是否对肉品质产生影响等还需要进一步明确㊂酵母培养物的应用效果受酵母培养物生产所使用的菌株㊁发酵工艺等因素影响,不同产品效果差异较大,针对不同生产工艺生产的酵母培养物,其适宜的添加量㊁特定饲粮条件下的应用效果及其对胃肠道微生物区系的影响等方面还需进一步深入研究㊂参考文献:[1]㊀王洪荣.反刍动物瘤胃酸中毒机制解析及其营养调控措施[J].动物营养学报,2014,26(10):3140-3148.[2]㊀POPPYGD,RABIEEAR,LEANIJ,etal.Ameta⁃analysisoftheeffectsoffeedingyeastculturepro⁃ducedbyanaerobicfermentationofSaccharomycescerevisiaeonmilkproductionoflactatingdairycows[J].JournalofDairyScience,2012,95(10):6027-6041.[3]㊀WAGNERJJ,ENGLETE,BELKNAPCR,etal.Meta⁃analysisexaminingtheeffectsofSaccharomycescerevisiaefermentationproductsonfeedlotperform⁃anceandcarcasstraits[J].TheProfessionalAnimalScientist,2016,32(2):172-182.[4]㊀仲伟光,祁宏伟,赵玉民.酵母菌制剂在调控反刍动物生产性能和瘤胃生态中的应用[J].中国畜牧杂志,2018,54(8):26-30.[5]㊀王卫正,刘青,张香云,等.酵母培养物对奶牛生产性能及抗氧化功能的影响[J].中国畜牧杂志,2016,52(19):61-66.[6]㊀闫碧川,李振乾,李胜利,等.不同酵母培养物对泌乳中后期奶牛生产性能㊁养分表观消化率以及血清指标的影响[J].动物营养学报,2018,30(7):2732-2740.[7]㊀DESNOYERSM,GIGER⁃REVERDINS,BERTING,etal.Meta⁃analysisoftheinfluenceofSaccharomy⁃cescerevisiaesupplementationonruminalparametersandmilkproductionofruminants[J].JournalofDairyScience,2009,92(4):1620-1632.[8]㊀BACHA,IGLESIASC,DEVANTM.DailyrumenpHpatternofloose⁃houseddairycattleasaffectedbyfeedingpatternandliveyeastsupplementation[J].An⁃imalFeedScienceandTechnology,2007,136(1/2):146-153.[9]㊀DIASALG,FREITASJA,MICAIB,etal.Effectsofsupplementingyeastculturetodietsdifferinginstarchcontentonperformanceandfeedingbehaviorofdairycows[J].JournalofDairyScience,2018,101(1):186-200.[10]㊀DIASALG,FREITASJA,MICAIB,etal.Effectofsupplementalyeastcultureanddietarystarchcontentonrumenfermentationanddigestionindairycows[J].JournalofDairyScience,2018,101(1):201-221.[11]㊀JIANGY,OGUNADEIM,QIS,etal.EffectsofthedoseandviabilityofSaccharomycescerevisiae.1.Di⁃versityofruminalmicrobesasanalyzedbyIlluminaMiSeqsequencingandquantitativePCR[J].JournalofDairyScience,2017,100(1):325-342.[12]㊀HRISTOVAN,VARGAG,CASSIDYT,etal.EffectofSaccharomycescerevisiaefermentationproductonruminalfermentationandnutrientutilizationindairycows[J].JournalofDairyScience,2010,93(2):87438期赵国宏等:酵母培养物在反刍动物高精料饲粮条件下的应用研究进展682-692.[13]㊀ALUGONGOGM,XIAOJX,CHUNGYH,etal.EffectsofSaccharomycescerevisiaefermentationproductsondairycalves:performanceandhealth[J].JournalofDairyScience,2017,100(2):1189-1199.[14]㊀张爱忠,卢德勋,姜宁,等.酵母培养物对绒山羊机体抗氧化能力的影响[J].动物营养学报,2010,22(3):781-786.[15]㊀王兰惠.灌注酵母培养物对绵羊血液生化指标㊁免疫及抗氧化功能的影响[D].硕士学位论文.长春:吉林农业大学,2015.[16]㊀谢明欣,王海荣,杨金丽,等.酵母甘露寡糖对蒙古绵羊生长性能㊁血清免疫和炎症及抗氧化指标的影响[J].动物营养学报,2018,30(1):219-226.[17]㊀顾鲲涛,赵连生,王留香,等.饲粮中添加酵母β-葡聚糖对围产期奶牛生产性能㊁血清生化指标及抗氧化能力的影响[J].动物营养学报,2018,30(6):2164-2171.[18]㊀FEYEKM,ANDERSONKL,SCOTTMF,etal.AbrogationofSalmonellaandE.coliO157ʒH7infeedlotcattlefedaproprietarySaccharomycescerevi⁃siaefermentationprototype[J].JournalofVeterinaryScience&Technology,2016,7(4):1000350.[19]㊀MAT,TUY,ZHANGNF,etal.Effectsofdietaryyeastβ⁃glucanonnutrientdigestibilityandserumpro⁃filesinpre⁃ruminantHolsteincalves[J].JournalofIntegrativeAgriculture,2015,14(4):749-757.[20]㊀邵强,黄友解,韩月,等.酵母细胞壁的结构组成㊁生物学功能及在养殖业中的应用[J].浙江畜牧兽医,2017,42(1):13-16.[21]㊀金亚东,张力莉,陈绍淑,等.甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛生长性能㊁粪便菌群及血清免疫指标的影响[J].中国畜牧兽医,2016,43(11):2922-2930.[22]㊀SHENYZ,WANGHR,RANT,etal.Influenceofyeastcultureandfeedantibioticsonruminalfermenta⁃tionandsiteandextentofdigestioninbeefheifersfedhighgrainrations[J].JournalofAnimalScience,2018,96(9):3916-3927.[23]㊀LIS,YOONI,SCOTTM,etal.ImpactofSaccharo⁃mycescerevisiaefermentationproductandsubacuteruminalacidosisonproduction,inflammation,andfer⁃mentationintherumenandhindgutofdairycows[J].AnimalFeedScienceandTechnology,2016,211:50-60.[24]㊀LONGUSKIRA,YINGY,ALLENMS.Yeastcul⁃turesupplementationpreventedmilkfatdepressionbyashort⁃termdietarychallengewithfermentablestarch[J].JournalofDairyScience,2009,92(1):160-167.[25]㊀LASCANOGJ,ZANTONGI,SUAREZ⁃MENAFXS,etal.Effectoflimitfeedinghigh⁃andlow⁃concen⁃tratedietswithSaccharomycescerevisiaeondigesti⁃bilityandondairyheifergrowthandfirst⁃lactationperformance[J].JournalofDairyScience,2009,92(10):5100-5110.[26]㊀DETERSEL,STOKESRS,GENTHER⁃SCHROE⁃DERON,etal.EffectsofaSaccharomycescerevisiaefermentationproductinreceivingdietsofnewlyweanedbeefsteers.Ⅰ.Growthperformanceandan⁃tioxidantdefense[J].JournalofAnimalScience,2018,96(9):3897-3905.[27]㊀DETERSEL,STOKESRS,GENTHER⁃SCHROE⁃DERON,etal.EffectsofaSaccharomycescerevisiaefermentationproductinreceivingdietsofnewlyweanedbeefsteers.Ⅱ.Digestibilityandresponsetoavaccinationchallenge[J].JournalofAnimalScience,2018,96(9):3906-3915.[28]㊀TITIHH,ABDULLAHAY,LUBBADEHWF,etal.Growthandcarcasscharacteristicsofmaledairycalvesonayeastculture⁃supplementeddiet[J].SouthAfricanJournalofAnimalScience,2008,38(3):174-183.[29]㊀GENGCY,RENLP,ZHOUZM,etal.Comparisonofactivedryyeast(Saccha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酵母培养物在奶牛上的应用北京爱地科技有限公司技术部摘要:酵母培养物 (Yeast Culture, YC) 能刺激纤维分解菌活性,改变纤维的消化,调节奶牛瘤胃的乙酸丙酸比例,从而实现对瘤胃发酵的调控能力,加大对营养物质的吸收和利用,减少各种营养代谢疾病的发生,进一步改善奶牛的生产性能。
本文主要针对酵母培养物的组成及特点,对反刍动物作用的理论基础及机理来进一步分析酵母培养物对生产性能及对机体抗氧化能力的影响。
关键词:酵母培养物;作用机理;生产性能通过调控瘤胃微生物区系来加强反刍动物对粗饲料的利用近年来成为研究的热点。
目前存在许多方法用以调控瘤胃微生物区系,如应用离子载体和抗生素。
但对于饲料工业中应用抗生素所引起的问题和寻求安全饲料的广泛关注,促使研究者致力于发展一种新型非抗生素或“天然”的饲料添加剂。
微生物饲料添加剂,即直接饲喂微生物(DFM),完全满足发展需求,因而被推到了历史前台。
DFM包括细菌、酵母(真菌)等,许多研究证明DFM使用效果良好,尤其是酵母培养物。
酵母培养物(Yeast Culture, YC)是指在严格控制条件下由酵母菌在特定的培养基上经过充分的厌氧发酵后形成的微生态制品,含有酵母菌及其赖以生长的培养基及其代谢产物。
酵母培养物能够提供各种消化酶和酵母发酵所产生的其它营养代谢产物,具有贮存期长、在热和湿环境条件下的稳定性好,能够提高日粮的适口性和改善消化率等特点。
目前国内外制备酵母培养物的常用菌种为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisia),并常添加有米曲霉(Aspergillus oryza)或其提取物以及乳酸杆菌(Lactobacillus)。
1 酵母培养物的组成及特点酵母培养物营养丰富,富含维生素、矿物质、消化酶、有机酸、寡糖、肽、氨基酸等,还含有许多我们所不熟悉的“未知生长因子”。
酵母培养物能够耐受应激,诸如干燥、加热和酸性等应激环境。
它具有使用方便、绿色无污染、安全无毒副作用等特点,而且具有良好的适口性,能够增强免疫力以及促进生长的作用,是一种具有广阔发展潜力的饲料添加剂。
【微★荐读】酵母细胞壁在反刍动物上的应用研究进展来源:FUBON福邦摘要:在当前养殖业追求无抗的大趋势下,酵母细胞壁作为一种天然绿色免疫增强剂在动物养殖中被广泛应用,具有提高免疫力、缓解应激、吸附霉菌毒素等功能。
近年来,酵母细胞壁在反刍动物上的应用逐步被人们认识,其除了具有刺激反刍动物的免疫,增强抗病能力、吸附霉菌毒素的功能外,也具有提高反刍动物生产性能和改善产品品质的作用,越来越受到学术界和养殖业的重视。
本文介绍了国内外在此领域的最新研究进展,探讨了酵母细胞壁在反刍动物应用中的优势以及今后的研究方向。
关键词:酵母细胞壁多糖瘤胃霉菌毒素乳蛋白近年来,抗生素滥用引起了人们食品安全、环境危害极大关注,寻找一种安全有效的替代品已迫在眉睫。
酵母细胞壁是一种天然绿色的免疫增强剂,被认为是替代抗生素的主要手段之一。
酵母细胞壁主要由甘露聚糖、β-葡聚糖及结合蛋白组成。
甘露聚糖能够吸附病原菌和霉菌毒素,作为主要原料,广泛用于动保产品和脱霉剂产品中。
β-葡聚糖能够提升反刍动物免疫力,作为主要原料,广泛用于免疫增强剂产品中。
大量应用研究和使用反馈表明:酵母细胞壁作为一种饲料原料添加到反刍动物日粮中,具有增强免疫力、吸附霉菌毒素、提高反刍动物生产性能(日增重、产奶量)和产品品质(乳、肉品质)的功能。
1酵母细胞壁酵母细胞壁是以酿酒酵母为原料,经特异性酸、酶解处理,获得的绿色营养性产品。
酵母细胞壁主要成分是β-葡聚糖、甘露寡糖、糖蛋白和几丁质。
β-葡聚糖是主要由D-葡萄糖通过β-1,3/1,6键结合而成,这种特殊结构,能激活巨噬细胞、自然杀伤细胞、T细胞和B细胞,提高动物的抗病能力。
甘露寡糖是酵母细胞壁另一重要的多糖成分,具有多种生物活性。
甘露寡糖与众多病原菌在动物肠壁上定值的受体相似,能与病原菌结合,抢占结合位点,吸附并排除肠道病原菌。
同时它也是一种很好的益生元,有效促进有益菌的增殖,调节动物机体微生物平衡。
2酵母细胞壁在反刍上的作用机理酵母细胞壁在反刍动物上的作用机制相比与畜禽、水产动物更为复杂,酵母细胞壁作为一种功能性多糖,一部分在瘤胃中通过双螺旋结构与饲料中霉菌毒素结合,吸附霉菌毒素,预防牛奶中霉菌毒素(黄曲霉毒素B1等)超标问题;另一部分被瘤胃微生物降解,变成可消化糖类,参与瘤胃微生物蛋白合成,促进乳蛋白合成,提高乳蛋白水平;还有部分未被降解的酵母细胞壁随着饲料营养物质,进入后肠道,发挥其免疫、吸附病原微生物功效,提高反刍动物体况,减少疾病发生。
使用反刍动物高活性干酵母饲喂肉牛的实验报告宁夏伊宝牧业有限公司楚良杰北京邦士富生物科技有限公司赖利兄瘤胃是一个充满细菌、纤毛虫和真菌等微生物的大发酵罐。
一定程度上讲,饲养反刍动物就是饲养瘤胃中的微生物,而瘤胃微生物的生存数量、种类,发酵产物,很重要的程度上,决定瘤胃是否健康,而瘤胃的健康,不仅影响反刍动物的生长,影响反刍动物的产奶量、产肉量、产毛量、牛奶品质,影响反刍动物的繁殖能力,还影响着反刍动物的健康。
我们使用反刍动物高活性干酵母来改善和增强瘤胃功能,总体的调控目标是充分发挥瘤胃功能,为肉牛提供在数量和质量方面均为理想的瘤胃调控剂,调控瘤胃的发酵活动,促进对肉牛有利的发酵活动,控制和缩小对肉牛不利的发酵活动,抑制蛋白质分解和甲烷产生及多不饱和脂肪酸的生物氢化,控制发酵类型,提高微生物蛋白(MCP)的合成和挥发性脂肪酸(VFA)的产量。
从而,提高肉牛日粮的利用率,提高肉牛的生长速度,改善肉牛的牛肉品质。
此次,我们使用北京邦士富生物科技有限公司的反刍动物高活性干酵母,添加到我们的肉牛日粮中,以试验高活性干酵母对肉牛消化代谢、生长速度及料肉比等方面的效果。
材料和方法:我们挑选了我公司中,体重在380—450kg,月龄在10-12月的西门塔尔杂交育肥牛14头,随机分为2组,每组7头。
预饲5天,试验期30天。
两组肉牛的日粮营养配方都是一致的,对照组不添加高活性干酵母,实验组添加高活性干酵母,每吨精补料添加1kg。
均采用TMR饲喂。
每天2次。
从2013年10月8日开始到11月11日结束。
从实验的第15天开始观察肉牛的粪便情况,并于实验的第1天,第15天,第30天拍下粪便变化的照片,进行比较;从11月12日开始称重,并统计肉牛的增重和精补料使用的情况。
试验结果如下:实际结果与分析:表一饲喂实验情况表表二粪便变化情况表(图片)实验分析:1,实验结果证明,在我们饲养管理条件相同的情况下,对照组的日增重平均为;而实验组是。
活性⼲酵母对反刍动物的影响及营养作⽤机制摘要:在当前“健康、优质、⾼效、环保”的养殖趋势下,活性⼲酵母在反刍动物上的应⽤越来越⼴泛。
本⽂结合国内外最新研究,综述了活性⼲酵母对反刍动物瘤胃健康、⽣产性能、乳品品质的影响及其作⽤机理,为解决反刍动物⽣产实践中遇到的问题提供参考。
关键词:活性⼲酵母;瘤胃发酵;⽣产性能;乳品质;作⽤机制抗⽣素作为⼀种饲料添加剂,在畜牧⽣产中虽然取得了⼗分显著的效果,但易在畜产品中残留,引起⾷品安全问题。
因此,健康、优质、⾼效、环保的养殖理念越来越被严格执⾏。
近年来,酵母源⽣物饲料在畜牧养殖中普遍应⽤,活性⼲酵母是酵母源⽣物饲料的⼀种,主要是指酵母发酵培养后经⼲燥并保持其发酵能⼒,每克产品含酵母活菌数不少于150亿个的产品。
活性⼲酵母作为⼀种天然的微⽣态制剂,具有⽆残留、⽆毒性,在调控瘤胃健康、提升产品品质、提⾼饲料转化效率、减少粪污排放等⽅⾯有显著效果。
1活性⼲酵母对反刍动物的影响1.1活性⼲酵母对反刍动物⽣产性能的影响⼤量研究表明,活性⼲酵母对反刍动物⽣产性能的提⾼是有益的。
Lesmeister等(2004)研究发现,⽇粮中添加活性⼲酵母能够显著提⾼犊⽜的采⾷量,促进犊⽜⽣长发育。
DeOndarza等(2010)研究表明,添加活性⼲酵母组奶⽜产奶量⽐未添加组提⾼了1.5kg/d。
另有研究报道,添加活性⼲酵母还可以提⾼反刍动物的饲料利⽤效率。
另外,在初乳摄⼊量不⾜的奶犊⽜⽇粮中添加活性⼲酵母,可以有效地提⾼⼲物质摄⼊量,提⾼⽣产性能。
耿春银(2015)在⾁⽜上的研究则报道,在⾼精料饲喂条件下,活性⼲酵母可以显著提⾼育肥⽜的⼲物质采⾷量、平均⽇增重及产⾁性能。
此外,活性⼲酵母对改善反刍动物产品品质也有积极作⽤。
研究显⽰,添加活性⼲酵母显著可提⾼⽜奶乳总固形物率、乳脂率和乳蛋⽩率,提⾼⽜⾁肌内脂肪和不饱和脂肪酸含量,改善⽜⾁嫩度。
综上所诉,添加活性⼲酵母对反刍动物⽣产性能和产品品质产⽣了积极影响,这⼀⽅⾯可能是源⾃采⾷量的增加和营养物质消化率的改善,另⼀⽅⾯可能是⾃⾝免疫能⼒的提⾼。
酵母抽提物在生产中的应用酵母在分类上属于真菌门,是含多种不同分类地位的酵母菌的生态类群,属于兼性厌氧微生物,分布广泛,种类多。
酵母是利用生物技术生产的微生物的一种,不仅含有丰富的营养物质,可直接作为动物的蛋白源,而且还可稳定胃肠道微生物区系,提高动物对纤维素和矿物质的消化,增强动物免疫力,吸附致病因子,从而促进动物健康。
酵母在业生产中用作微生态始于20世纪20年代中期,最早用作反刍动物的蛋白质补充。
在美国,该已被作为一种常规的成分得到广泛的应用。
1饲用酵母菌株的选择用作的酵母菌种很多,但并非所有酵母菌都能用于家畜,生产上应用时应注意菌种类型的选择。
理想的酵母菌株应具备如下特征:1)具有安全性,对动物和人的健康无害。
2)有较强的适应外界环境条件的能力,能抵抗加工过程中的加热、干燥、挤压和振动。
3)具有促进消化道中某种有益微生物活性的作用。
4)可大量培养生产。
5)在体温范围内具有理想的活性。
6)具有抗酸能力,用于单胃动物的酵母菌必须具有这一特性,它可抵抗胃中的酸性环境。
2酵母的作用机制酵母菌具有的众多生理功能,使其在工业中得到广泛的研究与应用,其作用机制总结如下:l)直接营养作用,提供动物多种营养成分,促进动物生长发育。
2)提高动物肠道消化酶活性。
3)促进微生物繁殖和增强活性,调节胃肠道微生态平衡。
4)提高动物对纤维素和矿物质的消化率。
5)提高免疫力和抗应激能力,吸附致病因子,保障动物健康。
3酵母的种类3.1酵母多糖酵母多糖(Yeast polysaccharide,YPS)是酵母细胞壁的重要组成部分,广泛存在于酵母和真菌的细胞壁中,占酵母细胞壁干质量的40%。
酵母多糖的研究随科学技术的发展而逐渐深入,近年来,国内外科技工作者对YPS的研究有了许多新的成果。
国外研究证实,YPS是大分子多糖,其中含有100~300个甘露糖分子。
此外,YPS无毒且无诱变性,并具有广泛的生物学活性,易于提取,不仅具有一定的营养价值,还具有促生长、增强免疫、抗病毒及抗氧化等多种重要的生物学功能。
酵母益生菌在单胃及反刍动物中的作用机制摘要:作者阐述了酵母菌在单胃及反刍动物中的作用机制。
在反刍动物中酵母菌的作用主要依赖于饮食,通过调整瘤胃pH,增加瘤胃细菌浓度,调控胃肠发酵,减少腹泻,并刺激胃肠发育,因而可改善饲料利用率,提高生产性能。
在单胃动物中酵母菌的作用主要是颉颃肠道病原菌、刺激肠细胞刷状缘双糖酶活性、抑制毒素和降解毒素及毒素受体、增强肠道黏膜的免疫功能等作用。
关键词:酵母菌;单胃动物;反刍动物;作用机制益生菌( probiotics ) 是基于1907年Metchnikoff 提出的发酵乳制品有助于健康长寿的理论发展明酵母及其培养物能刺激乳酸菌起来的。
1989 年美国食品和药物管理局( FDA ) 及美国饲料监察协会( AA FCO ) 公布了可用于饲料的安全菌株(邓丽等,2003 )。
这些微生物包括蜡状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、肠球菌、乳杆菌、嗜酸小球菌、双歧杆菌和酵母菌。
所有这些菌株在不同的动物中都能产生有益作用及提高生产性能。
在益生菌中,酵母是贡献最大的,是全球之最,没有任何微生物品种可与之相比,全世界产量达上百万吨。
它属于真菌,其特点是完全不同于属于原核生物的细菌,它对抗生素、氨苯磺胺和其它抗细菌剂具有抗性,可与抗生素同时使用,减少抗生素使用带来的弊端,并且可用于人类预防、治疗腹泻和其他肠道紊乱等疾病。
无论是在反刍动物与非反刍动物中,酵母都具有益生作用。
作者主要阐述酵母菌在单胃及反刍动物中的作用。
1 酵母菌在消化道中的生理状态及对生产性能的影响酵母并非肠道固有的微生物区系,也不能黏附在肠黏膜上,而是以存活状态沿动物消化道运行,发挥着作用。
药物动力学研究结果表明,口服酿酒酵母后,3 d内能于结肠内获得较稳定的浓度,停服3~5 d后,酿酒酵母能迅速从消化道中消失(Bléhaut等,1989)。
这是与其它益生菌的主要区别,与其作用机制有关。
如乳酸菌及双歧杆菌等,能黏附到肠道黏膜上,从而阻止病原菌的黏附。
日粮中添加活性干酵母对反刍动物的影响摘要:近年来,对反刍动物瘤胃微生物系统的调控成为已成为研究热点,活性干酵母作为瘤胃发酵的天然调控剂,不仅可改善瘤胃内环境,提高生产性能,而且没有类似抗生素的药物残留问题,已被较多的应用于反刍动物生产中,本文就简述其作用原理和使用效果的研究进展。
关键词:活性干酵母;瘤胃;微生物;调控多年以来,众多研究者一直致力于反刍动物瘤胃内微生物系统的研究,旨在通过调控瘤胃内微生物系统来提高反刍家畜生产效率。
目前用于调控瘤胃微生物区系的方法有很多,如离子载体和抗生素等。
但对于其使用带来的系列问题及出于安全饲料的要求,促使研究者致力于开发新型的非抗生素的安全饲料添加剂。
活性干酵母是一种活的天然产生的酵母原料,作为瘤胃发酵的调控剂,不仅可以改善瘤胃内环境,而且没有类似抗生素的药物残留问题,已被广泛地应用于反刍动物生产中。
美国饲料监督部门(AFCO)对活性干酵母的定义是:经某种方式干燥并保留了其大部分的发酵能力,不含任何谷物或其他填充物的酵母产品,每克活性干酵母产品必须含有不少于150亿个活酵母细胞。
高活性干酵母可以通过调控反刍动物的瘤胃内环境,尤其是通过对瘤胃内细菌的调控来发挥作用,可提高饲料采食量,增加泌乳量,减轻环境应激对畜体造成的危害。
本文就活性干酵母在反刍动物中的作用原理、效果做一个简述。
1.作用机理大量研究已经证实,反刍动物的瘤胃本身并不能够直接对饲料进行消化吸收,真正参与分解消化食物活动的是瘤胃内的微生物菌群。
瘤胃中的微生物主要有细菌、原虫、真菌三大类,碳水化合物、含氮物质降解主要由细菌、原虫完成;纤维性碳水化合物则主要由厌氧真菌完成。
一般来讲,每毫升胃液中约有细菌400亿~500亿之多,原生虫的数量也在几千万以上。
健康生长旺盛的瘤胃微生物群可为反刍动物提供蛋白质需要的50%~80%和能量需要的80%,因此促进反刍动物瘤胃中的有益微生物菌群的稳定与健康尤其重要。
目前,活性干酵母刺激瘤胃微生物生长及其活性的机制,取得一定程度认可的有控氧理论、营养理论及小肽营养扳机理论等三个种。
动物营养学报2018,30(6):2085⁃2089ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2018.06.010酵母菌制剂在调控犊牛瘤胃发育及免疫功能方面的应用仲伟光㊀祁宏伟∗㊀闫晓刚㊀于㊀维㊀魏炳栋㊀吴兴利(吉林省农业科学院畜牧科学分院,公主岭136100)摘㊀要:酵母菌制剂对平衡反刍动物瘤胃生态㊁促进消化器官发育㊁提高免疫功能有一定促进作用㊂犊牛处于微生态系统建立㊁瘤胃结构发育以及免疫系统完善的特殊生理阶段,酵母菌有助于改善犊牛生长性能㊂本文总结了前人的研究结果,主要从酵母菌制剂对犊牛瘤胃发育和机体免疫功能等方面的作用进行综述,以期为后续的科研工作和生产实践提供理论参考㊂关键词:酵母菌制剂;犊牛;瘤胃发育;机体免疫功能中图分类号:S823㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2018)06⁃2085⁃05收稿日期:2017-12-13基金项目:吉林省农业科技创新工程项目(CXGC2017Y003);吉林省重点科技攻关项目(20160204015NY);国家肉牛牦牛产业技术体系(CARS⁃37)作者简介:仲伟光(1990 ),男,吉林梨树人,硕士研究生,研究方向为反刍动物营养㊂E⁃mail:915253263@qq.com∗通信作者:祁宏伟,研究员,硕士生导师,E⁃mail:qihw2001@163.com㊀㊀作为优质的蛋白质来源,酵母菌具有粗蛋白质含量高,氨基酸种类丰富,B族维生素和维生素E多等优点,它不仅能够为动物体提供丰富的营养物质及促生长因子,同时对促进反刍动物瘤胃发育㊁调节胃肠微生态平衡及完善免疫功能都有积极的作用[1]㊂尤其是酵母细胞壁组成成分,对提高动物免疫能力有显著的促进作用[2]㊂而且,酵母菌制剂无毒㊁无害㊁无残留,是抗生素类添加剂的优良替代品㊂在饲料添加剂领域具有非常大的发展潜力㊂本文对现阶段的研究结果进行了总结,希望能够为后期的科研工作及生产实践提供理论参考㊂1㊀酵母菌制剂的分类及作用㊀㊀迄今为止,人类已发现的酵母菌种类已有1000多种㊂它不仅家族系统庞大,而且应用广泛,在医疗保健㊁酿酒工业㊁食品加工㊁色素生产和动物饲养等方面都有优秀的表现㊂在畜牧业中应用的酵母菌大致可以分为2大类㊂一类为生物活性酵母菌,是由发酵的活酵母经过干燥得来,每克产品中至少含有1.5ˑ106个活的酵母细胞㊂它可以改善寄主动物胃肠微生态的平衡,有益于动物的健康生长,对反刍动物起到益生菌的作用㊂另一类是由酵母菌及其培养基一起干燥得来的,被称为酵母菌培养物㊂酵母菌培养物中含有酵母细胞壁(β-葡聚糖和甘露聚糖)㊁可溶性维生素㊁蛋白质㊁多肽㊁氨基酸㊁核苷酸㊁脂类㊁有机酸㊁酯类和醇类㊁B族维生素㊁多酚㊁有机酸和抗氧化剂等[2-3]㊂这些物质对动物的生长和健康都起到积极作用㊂所以一些学者认为酵母菌制剂的作用可能更多地归功于酵母细胞壁的组成成分㊂酵母菌培养物中含有少数的活酵母和大量的代谢产物,因此也有人认为酵母菌培养物具有益生菌和益生素的双重作用㊂但是,近期的研究提出,这2类产品在影响瘤胃发酵的作用效果上没有显著的差异[2]㊂2㊀酵母菌制剂对犊牛瘤胃发育的影响2.1㊀对犊牛瘤胃形态发育的影响㊀㊀胃肠的发育对犊牛的生长和健康都至关重要,这个发育过程主要依赖于菌群的建立㊁纤维型饲粮的初食以及消化和吸收的机制等[4]㊂由于犊牛的瘤胃体积小且不具有完善的瘤胃功能,所以㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷它更像一个单胃动物的胃㊂瘤胃功能的发挥依赖于其结构发育㊂而在饲粮中补充微生物制剂可以加快胃肠道参数的变化[5]㊂瘤胃的发酵能力与瘤胃绒毛形态相关,而酵母菌培养物已被证明可以改善瘤胃隐窝深度和绒毛高度比[6]㊂Lesmeister等[7]在断奶期给犊牛补饲2%的酵母菌培养物,使瘤胃绒毛长度和宽度分别增加了19%和21%㊂Brewer等[8]的试验也证明,给体态瘦弱的犊牛饲喂酵母菌培养物能够促进瘤胃绒毛的成熟㊂但是,在Kaldmäe等[9]的试验中,并未发现酵母菌培养物对瘤胃乳绒毛的长度㊁宽度㊁数量以及瘤胃壁厚度等产生显著影响㊂这可能与试验所用的犊牛月龄有关,因为瘤胃绒毛的发育规律会随动物的生长产生变化㊂酵母菌制剂对犊牛的影响能否被观测到还取决于它的摄入方式,只有随饲粮进入瘤胃,其作用效果才能被观察到,如果随牛乳绕过瘤胃进入皱胃就无法观察到其作用效果[10]㊂2.2㊀对犊牛瘤胃微生态发育的影响㊀㊀微生物是瘤胃发挥功能的基础,其定植过程从犊牛一出生便开始㊂尤其一些对瘤胃功能非常重要的细菌,在犊牛一出生就在瘤胃内出现[11]㊂酵母菌制剂可以加速犊牛瘤胃的微生物区系的形成,这对于在断奶过程中实现瘤胃生态系统功能至关重要㊂在犊牛出生后的28d里,活性干酵母能够增加瘤胃液中丁酸弧菌属的丰富度,使丁酸浓度得到提升[12]㊂在小母牛饲粮中补充酵母菌培养物能够使其瘤胃内细菌总数增加[13]㊂尤其是在高纤维水平下的作用效果更加明显[3]㊂不仅如此,在体外试验中酵母菌培养物也能够增加人工瘤胃内细菌㊁真菌及原虫的总数[14]㊂这说明酵母菌培养物能够促进犊牛瘤胃中纤维分解菌的繁殖,为犊牛开始采食纤维型饲粮打下基础㊂酵母菌培养物对乳酸利用菌的促进作用也尤为突出[3]㊂乳酸被利用后不仅降低了降解反应的产物浓度,有利于剩余底物的降解,同时缓解了pH的降低,减少酸性环境给动物体和微生态系统带来的危害㊂而活性酵母调控瘤胃生态的机制,可能与其消耗瘤胃内的氧气㊁与有害菌竞争发酵底物和生存空间以及为有益菌提供养分并消耗其代谢产物等因素相关,但具体的调控机制还有待进一步的研究㊂2.3㊀对犊牛瘤胃内环境发育的影响㊀㊀稳定的瘤胃液pH可以为瘤胃细菌和原生动物的生存繁殖提供一个合适的环境[15]㊂酵母菌制剂具有通过控制乳酸浓度来稳定瘤胃液pH的能力已经得到肯定,但对犊牛瘤胃挥发性脂肪酸的影响尚不完善㊂有的学者指出,活性酵母能够使纤维降解菌的代谢发生转变,从而减少总挥发性脂肪酸的浓度,而且可以在此基础之上提高丙酸的比例[16]㊂Mutsvangwa等[17]将活性酵母饲喂给3月龄的犊牛,使醋酸盐和总挥发性脂肪酸的浓度都有所增加㊂出现不同观点的原因可能是酵母菌在稳定瘤胃液pH的过程中更倾向于依赖对乳酸的调节,而挥发性脂肪酸的贡献并不大㊂厌氧环境也是瘤胃发酵功能的重要需求㊂Newbold[18]指出,酵母菌能够通过促进厌氧真菌的生长使氧气消失率提高46% 89%,从而巩固瘤胃厌氧环境,为厌氧真菌提供良好的生存条件㊂3㊀酵母菌制剂对犊牛免疫体系的影响3.1㊀对犊牛免疫功能的影响㊀㊀肠道是抵御病原体和其他有害物质的第1道防线[19]㊂同时也是酵母菌制剂在免疫调节中发挥作用的主要位置㊂酵母菌培养物可以提供具有抗炎㊁抗氧化和调节免疫能力的活性物质[20]㊂在酵母菌细胞壁中发现的复杂的多糖,如β-葡聚糖和甘露聚糖也被确认具有免疫调节功能[2]㊂酵母菌所产生的β-葡聚糖被模式识别受体(patternrec⁃ognitionreceptor,PRR)认定为病原相关分子模式(pathogenassociatedmolecularpattern,PAMP),来帮助抗体对抗原进行识别[21]㊂然而,这种成分是动物体自身不能合成的㊂先天免疫系统中的中性粒细胞和巨噬细胞等都需要借助它对病原体进行识别[21]㊂因为酵母菌不能穿透肠道内皮细胞屏障,所以有的研究者认为,是β-葡聚糖发挥了免疫调节作用[22]㊂这说明酵母菌提高犊牛的免疫能力不仅是因为提供了免疫活性物质,更主要的原因可能是因为它提高了先天免疫细胞对病原体的识别能力㊂3.2㊀对犊牛启动适应性免疫的影响㊀㊀研究表明,当犊牛受内毒素侵扰时,不仅会使血液指标发生改变,同时其采食㊁卧立㊁舔毛以及反刍等行为都会发生改变[23]㊂而补充酵母菌培养物能够使犊牛从毒素的影响中快速恢复[24]㊂因为它可以激活适应性免疫反应,当免疫反应被激活后活性物质开始扩增,直至达到能对抗传染性病68026期仲伟光等:酵母菌制剂在调控犊牛瘤胃发育及免疫功能方面的应用原体的临界量㊂这个过程中动物体内会形成免疫反应的反馈性 抑制 机制,该机制在保证宿主抵抗炎症[21]的同时,不会过度刺激或抑制免疫活性[25]㊂对尚未具有反刍行为的犊牛来说,其免疫能力更多依赖于摄入的营养物质,因为其体内的部分免疫活性物质是从母乳中获得的㊂一些学者认为,改善犊牛健康状况的基础是提高营养物质的供给,其效果要比改变免疫系统成分更好[26-27]㊂而酵母菌培养物不仅能够为犊牛提供丰富的营养物质,还能够为其提供免疫活性物质和免疫调控因子,这对犊牛的健康生长非常重要㊂3.3㊀对犊牛抵抗病原微生物的影响㊀㊀由于犊牛的免疫系统仍不够完善,所以很容易受到各种病原微生物和环境压力的影响㊂发烧和腹泻是犊牛常见的症状,因此导致的断奶体重低和断奶后生长缓慢是无法通过后期的营养得到补偿的[28]㊂犊牛的腹泻与微生物的多样性相关[29],稳定的微生物系统有助于动物抵抗感染㊂当致病性细菌在小肠内增殖时,微生物的多样性就会受到干扰,从而导致有益的共生细菌数量减少[30]㊂酵母菌培养物能够促进有益的共生菌定植和繁殖[8],促使其与病原微生物竞争生存空间和营养物质,这可能是酵母菌能够控制病原微生物的原因之一㊂研究者发现,酵母菌培养物增加了大肠中微生物物种的丰富性,促进了纤维分解菌的定植,从而使腹泻率降低[6,31]㊂Brewer等[8]研究了酵母菌发酵产物(SCFP)的抗沙门氏菌效果,SCFP组只有少数犊牛出现腹泻及发烧,而对照组在SCFP组停止治疗4d后这些症状仍在持续㊂Galvão等[32]发现酵母菌制剂使犊牛腹泻的天数减少,但是粪便得分与对照组相似㊂这说明酵母菌制剂可以在一定范围内刺激有益菌的生长而抑制有害菌的生长㊂3.4㊀对其他病理因素的影响㊀㊀免疫系统和抗氧化系统是相互影响的㊂体外试验显示,低浓度(0.0001mg/L)的酵母菌培养物可以显著减少中性粒细胞内活性氧自由基的形成[2]㊂这为中性粒细胞更好地发挥免疫功能提供有利条件㊂腹泻与电解质流失密切相关,试验表明酵母菌培养物可以使犊牛体内电解质的利用减少[31,33]㊂这对减少犊牛腹泻起到积极作用㊂发热是动物体发生病变的另一重要表现㊂Hill等[10]在给犊牛补充活性酵母后,观测到有降低其体温的趋势,而Seymour等[34]给犊牛补充酵母菌培养物后,其体温降低的程度达到显著水平㊂这说明酵母菌制剂对犊牛的发热现象也有一定的缓解作用㊂4㊀小结与展望㊀㊀酵母菌制剂能够改善犊牛瘤胃结构参数,平衡瘤胃菌群结构,提高动物体免疫功能㊂尤其是在动物体处于某种压力下时,其作用效果可能更加明显㊂在调控瘤胃微生态及瘤胃发酵方面,酵母菌培养物与活性干酵母据有相似的作用效果㊂但是在提高动物体免疫功能方面,活性酵母的报道较少,而酵母菌培养物的作用效果显得更为突出㊂不仅如此,酵母菌制剂不会对动物产生危害或残留,是犊牛的优质饲料添加剂㊂但是在后续的科研工作中还需要做更多的努力㊂才能够获得更好的应用效果㊂㊀㊀犊牛缺少发达的瘤胃结构及稳定的瘤胃生态系统㊂而微生物的定植是瘤胃发育和发挥功能的基础㊂所以后续的研究可以利用实时荧光定量PCR㊁高通量测序以及宏基因组等技术来监测可能受酵母菌制剂影响的微生物种群㊂这更有利于阐明酵母菌对犊牛瘤胃微生物区系的调控机制㊂同时,继续了解酵母菌制剂对瘤胃发育的影响是很重要的,因为健康的瘤胃有助于提高动物的健康水平及后期的生产性能㊂并且从犊牛出生便开始监测其瘤胃结构参数可能更有效㊂因为这一时期犊牛瘤胃发育速度快,结构变化大㊂此外,接下来的试验中可以添加更多的控制条件,如年龄㊁性别㊁品种以及生存环境等,这样有利于更系统地研究酵母菌制剂对犊牛的影响㊂对酵母菌制剂减少电解质流失的机理的研究应该更为深入㊂这将可能阐明酵母菌减少腹泻的最直接原因,提高其作用效率㊂虽然目前对酵母菌的作用机理尚未完全明确㊂但可以肯定的是,酵母菌的作用效果主要依赖其营养作用㊁免疫作用和对微生态的调控作用㊂所以,后续的研究如果能够从这3个方面继续深入,可能会取得多的成果㊂参考文献:[1]㊀PACHECOMTB,CABALLERO⁃CÓRDOBAGM,SGARBIERIVC.Compositionandnutritivevalueofyeastbiomassandyeastproteinconcentrates[J].Jour⁃7802㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷nalofNutritionScienceandVitaminology,1997,43(6):601-612.[2]㊀JENSENGS,PATTERSONKM,YOONI.Yeastculturehasanti⁃inflammatoryeffectsandspedficallyactivatesNKcells[J].ComparativeImmunology,Mi⁃crobiologyandInfectiousDiseases,2008,31(6):487-500.[3]㊀CALLAWAYES,MARTINSA.EffectsofaSaccha⁃romycescerevisiaecultureonruminalbacteriathatuti⁃lizelactateanddigestcellulose[J].JournalofDairyScience,1997,80(9):2035-2044.[4]㊀BALDWINRL,MCLEODKR,KLOTZJL,etal.Rumendevelopment,intestinalgrowthandhepaticme⁃tabolisminthePre⁃andpostweaningruminant[J].JournalofDairyScience,2004,87:E55-E65.[5]㊀YOHETT,O 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朱金林康坤蔡学敏李彪安琪酵母股份有限公司
近年来,抗生素滥用引起了人们食品安全、环境危害极大关注。
寻找一种安全有效的替代品已迫在眉睫。
以酵母细胞壁为主的多糖类的产品是一种绿色安全高效的免疫增强剂产品,被认为是替代抗生素的主要手段之一,引起了人们极大兴趣。
一般认为,酵母细胞壁可通过激发免疫功能,维持微生态平衡,增强动物免疫力,改善动物健康状况。
酵母细胞壁产品的生产是酸解、酶解处理的,因此对酸、酶比较稳定,可以完整的通过胃或皱胃,造就了它在不同种类动物的广泛应用。
酵母细胞壁在畜禽、水产等动物上的应用已相当成熟和稳定。
近年来随着奶牛养殖业的发展,奶牛养殖户对奶牛疾病、乳品质量、生产性能越来越重视,牧场管理者一直在寻找一种好的解决措施,在此契机下,酵母细胞壁逐步被牧场客户所接受,许多牧场已将酵母细胞壁多糖的使用作为一种必要手段,用于奶牛营养调控。
酵母细胞壁
酵母细胞壁是以酿酒酵母为原料,经特异性酸、酶解处理,获得的绿色营养性产品。
酵母细胞壁主要成分是葡聚糖、甘露寡糖、糖蛋白和几丁质。
葡聚糖是主要由D-葡萄糖通过β-1,3/1,6键结合而成,这种特殊结构,能激活巨噬细胞、自然杀伤细胞、T细胞和B细胞,提高动物的抗病能力。
甘露寡糖(简称MOS)是酵母细胞壁另一重要的多糖成分,具有多种生物活性。
甘露寡糖与众多病原菌在动物肠壁上定值的受体相似,能与病原菌结合,抢占结合位点,吸附并排除肠道病原菌。
同时它也是一种很好的益生元,有效促进有益菌的增殖,调节动物机体微生物平衡。
酵母细胞壁在反刍上的作用机理
多糖类产品在奶牛上应用比较广泛,常见的多糖有黄芪多糖、乳糖、酵母细胞壁多糖等。
酵母细胞壁在奶牛上的作用机制相比与畜禽、水产动物更加复杂,酵母多糖作为一种功能性多糖,一部分酵母多糖,在瘤胃中,通过双螺旋结构与奶牛饲料中霉菌毒素结合,吸附霉菌毒素,预防奶中黄曲霉毒素B1超标问题。
另一部分酵母多糖,被瘤胃微生物降解,变成可消化糖类,参与瘤胃微生物蛋白合成,促进乳蛋白合成,提高乳蛋白水平。
还有部分未被降解的酵母多糖,随着饲料营养物质,进入肠道,在肠道发挥刺激免疫功能,提高奶牛体况,减少奶牛发病。
酵母细胞壁在反刍动物上的应用
提高免疫力,减少疾病发生
Nuwman(1993)报道,在牛羊日粮中添加酵母细胞壁可增强抗病力,防止犊牛、羔羊下痢。
在犊牛上的应用研究发现,每天奶牛每天添加2克酵母细胞壁,饲喂5周后,粪便中大肠杆菌数量显著下降,呼吸道疾病从9.9%降到3%。
周怿等(2010)在犊牛日粮中酵母葡聚糖,可提高犊牛日增重,改善饲料转化率。
添加75mg/kg的酵母葡聚糖能降低犊牛腹泻发生频率,增强了犊牛的体液免疫疫功能,免疫功能随酵母葡聚糖的增加而呈线性增加。
调节瘤胃微生物平衡
甘露寡糖是一种很好的益生元,瘤胃微生物可利用甘露寡糖糖作为碳源,迅速生长、增殖。
酵母细胞壁中的甘露寡糖,与众多病原菌在动物肠壁上定值的受体相似,能与病原菌结合抢占结合位点,吸附并排除肠道病原菌。
周怿等(2010)试验表明:在奶牛日粮中添加酵母细胞壁多糖,可有效改善犊牛胃肠道粘膜形态,显著降低了犊牛肠道中大肠杆菌数量,显著提高犊牛直肠中乳酸杆菌数量。
起到调节瘤胃微生物平衡作用。
吸附霉菌毒素
酵母细胞壁也是一种有机霉菌毒素吸附剂,酵母细胞壁是许多毒素吸附剂产品的主要成分。
酵母葡聚糖呈螺旋型分子结构,其特殊的构型可与多种霉菌毒素形成特异的互补构造,从而与多种霉菌毒素牢牢地结合(Diaz等,2004),并通过肠道排出动物体外。
此外,酵母葡聚糖可通过激活酚氧化酶系统,将酚氧化酶原氧化成酚氧化酶,可特异性降解饲料中的霉菌毒素,从而起到吸附和脱毒作用,避免出现乳品黄曲霉毒素超标,瘤胃出现霉菌毒素中毒症状。
提高泌乳性能改善乳品质
正因为酵母细胞壁具有提高奶牛抗病能力,促进瘤胃微生物的增殖,同时具有吸附霉菌毒素病原菌的功能,在反刍动物上被广泛应用。
最近有试验报道:在奶牛日粮中按照每头每天50g的添加量添加酵母细胞壁,试验55天,在产奶水平上相对于对照组平均提高
14.85%。
奶牛乳蛋白水平可由对照组3.1%提高到3.2~3.3%,平均乳脂率也有增加趋势。
小结
酵母细胞壁在反刍上的应用已逐步被人们认识和接受,一些大型牧场已将其作为常规原料应用到日粮配方中,随着酵母多糖在反刍的应用研究深入,未来酵母细胞壁在反刍上的应用将有更广阔前景。