摘要:酵母細胞壁作為一種免疫增強劑在動物養殖中被廣泛應用。具有增加動物機體免疫水平,緩解各種應激反應、吸附黴菌毒素等功能。近年來,隨著研究的深入,酵母多糖在反芻上應用逐步被人們認識,除了刺激反芻動物的免疫,增強抗病能力、吸附黴菌毒素外,它具有提高奶牛產奶量、改善乳質、提高肉牛日增重、降低肉牛胴體脂肪、優化牛肉品質的作用,越來越受到學術界和養殖業的重視。本文介紹了國內外在此領域的最新研究進展,探討了酵母細胞壁在反芻應用中的優勢以及今後的研究方向。
近年來,抗生素濫用引起了人們食品安全、環境危害極大關注。尋找一種安全有效的替代品已迫在眉睫。以酵母細胞壁為主的多糖類的產品是一種綠色安全高效的免疫增強劑產品,被認為是替代抗生素的主要手段之一,引起了人們極大興趣。
一般認為,酵母細胞壁可通過激發免疫功能,維持微生態平衡,增強動物免疫力,改善動物健康狀況。酵母細胞壁產品的生產是酸解、酶解處理的,因此對酸、酶比較穩定,可以完整的通過胃或皺胃,造就了它在不同種類動物的廣泛應用。酵母細胞壁在畜禽、水產等動物上的應用已相當成熟和穩定。
近年來隨著牛養殖業的發展,牛養殖戶對牛疾病、生產性能越來越重視,牧場管理者一直在尋找一種好的解決措施,在此契機下,酵母細胞壁逐步被牧場客戶所接受,許多牧場已將酵母細胞壁多糖的使用作為一種必要手段,用於牛營養調控。
1酵母細胞壁
酵母細胞壁是以釀酒酵母為原料,經特異性酸、酶解處理,獲得的綠色營養性產品。酵母細胞壁主要成分是葡聚糖、甘露寡糖、糖蛋白和幾丁質。葡聚糖是主要由D-葡萄糖通過β-1,3/1,6鍵結合而成,這種特殊結構,能激活巨噬細胞、自然殺傷細胞、T細胞和B細胞,提高動物的抗病能力。甘露寡糖(簡稱MOS)是酵母細胞壁另一重要的多糖成分,具有多種生物活性。甘露寡糖與眾多病原菌在動物腸壁上定值的受體相似,能與病原菌結合,搶佔結合位點,吸附並排除腸道病原菌。同時它也是一種很好的益生元,有效促進有益菌的增殖,調節動物機體微生物平衡。
多糖類產品在牛上應用比較廣泛,常見的多糖有黃芪多糖、乳糖、酵母細胞壁多糖等。
酵母細胞壁在牛上的作用機制相比與畜禽、水產動物更加複雜,酵母多糖作為一種功能性多糖,一部分酵母多糖,在瘤胃中,通過雙螺旋結構與奶牛飼料中黴菌毒素結合,吸附黴菌毒素,預防奶中黃麴黴毒素B1超標問題。另一部分酵母多糖,被瘤胃微生物降解,變成可消化糖類,參與瘤胃微生物蛋白合成,促進乳蛋白合成,提高乳蛋白水平。還有部分未被降解的酵母多糖,隨著飼料營養物質,進入腸道,在腸道發揮刺激免疫功能,提高牛體況,減少牛發病。
3酵母細胞壁在反芻動物上的應用
3.1提高免疫力,減少疾病發生Nuwman(1993)報導,在牛羊日糧中添加酵母細胞壁可增強抗病力,防止犢牛、羔羊下痢。在犢牛上的應用研究發現,每天牛每天添加2克酵母細胞壁,飼餵5周後,糞便中大腸桿菌數量顯著下降,呼吸道疾病從9.9%降到3%。
周懌等(2010)在犢牛日糧中酵母葡聚糖,可提高犢牛日增重,改善飼料轉化率。添加75 mg/kg的酵母葡聚糖能降低犢牛腹瀉發生頻率,增強了犢牛的體液免疫疫功能,免疫功能隨酵母葡聚糖的增加而呈線性增加。
甘露寡糖是一種很好的益生元,瘤胃微生物可利用甘露寡糖糖作為碳源,迅速生長、增殖。酵母細胞壁中的甘露寡糖,與眾多病原菌在動物腸壁上定值的受體相似,能與病原菌結合,搶佔結合位點,吸附並排除腸道病原菌。
周懌等(2010)試驗表明:在牛日糧中添加酵母細胞壁多糖,可有效改善犢牛胃腸道黏膜形態,顯著降低了犢牛腸道中大腸桿菌數量,顯著提高犢牛直腸中乳酸桿菌數量。起到調節瘤胃微生物平衡作用。
酵母細胞壁也是一種有機黴菌毒素吸附劑,酵母細胞壁是許多毒素吸附劑產品的主要成分。酵母葡聚糖呈螺旋型分子結構,其特殊的構型可與多種黴菌毒素形成特異的互補構造,從而與多種黴菌毒素牢牢地結合(Diaz等,2004),並通過腸道排出動物體外。此外,酵母葡聚糖可通過激活酚氧化酶系統,將酚氧化酶原氧化成酚氧化酶,可特異性降解飼料中的黴菌毒素,從而起到吸附和脫毒作用,避免出現黃麴黴毒素超標,瘤胃出現黴菌毒素中毒症狀。
正因為酵母細胞壁具有提高牛抗病能力,促進瘤胃微生物的增殖,同時具有吸附黴菌毒素病原菌的功能,在反芻動物上被廣泛應用。最近有試驗報導:在奶牛日糧中按照每頭每天50g的添加量添加酵母細胞壁,試驗55天,在產奶水平上相對於對照組平均提高14.85%。奶牛乳蛋白水平可由對照組3.1%提高到3.2-3.3%,平均乳脂率也有增加趨勢。
4小結
酵母細胞壁在反芻上的應用已逐步被人們認識和接受,一些大型牧場已將其作為常規原料應用到日糧配方中,隨著酵母多糖在反芻的應用研究深入,未來酵母細胞壁在反芻上的應用將有更廣闊前景。
1. 產品定位:
瘤胃健康穩定劑
2.特點:
源自反芻專用酵母
富含甘露寡糖、葡聚糖
促進瘤胃微生物生長
3.產品說明:
福邦酵母細胞壁由純培養的反芻專用酵母乳,經特異酶催化水解、分離、噴霧乾燥而成。富含甘露聚糖和β-葡聚糖,能調節瘤胃微生物菌群,穩定瘤胃功能;吸附病原菌及黴菌毒素;提高機體免疫力。
4.功效:
A 提高瘤胃微生物生長效率,改善生產性能
B增強免疫力,改善乳品質
C吸附病原菌,降低腹瀉
D 吸附黴菌毒素,改善機體健康
5. 原理
A、提高瘤胃微生物生長效率,增加VFA和MCP產量
酵母細胞壁對瘤胃發酵特性的影響
酵母細胞壁添加水平(%)
參數
0
0.50
1.00
MCP/(mg/100mL)
33.11±0.65C
38.96±0.82B
44.24±0.67A
VFA/(mmol/L)
84.31±1.46b
86.83±1.18ab
88.27±1.55a
微生物生長效率1(g/kg)
51.13±0.34C
53.62±0.72B
55.66±0.45A
註:微生物生長效率=微生物氮產量/可消化有機物質;MCP為微生物蛋白;VFA為揮發性脂肪酸
B激活機體免疫系統
β-葡聚糖可以作用於免疫細胞表面受體,使免疫相關信號傳導途徑被激活,促使免疫細胞釋放下遊信號分子,誘導機體產生非特異性和特異性免疫應答反應。
C吸附病原菌
酵母細胞壁中的甘露寡糖結構與病原菌在腸壁上的結合受體結構相似,因此可以競爭性的與病原菌結合,阻礙病原菌在腸壁上的黏附。
D排除黴菌毒素
酵母細胞壁的特殊空間結構提供了更多的毒素結合位點,並通過氫鍵和範德華力等分子間作用力穩固吸附多種黴菌毒素,形成多糖-毒素複合物,阻止毒素被腸道吸收。
(A. Yiannikouris, 2006)
6.成分分析
項目
指標
β-葡聚糖(%) ≥
20.0
甘露聚糖(%) ≥
20.0
粗蛋白(%) ≤
35.0
水分(%) ≤
6.0
灰分(%) ≤
8.0
7.應用試驗
A 增加奶牛產奶量,提高肉牛日增重
酵母細胞壁對奶牛產奶量的影響
註:泌乳奶牛220頭,試驗時間30天 (康坤,2013)
酵母細胞壁對肉牛增重的影響
註:肉牛20頭,試驗周期60天。 (康坤,2014)
B提高免疫力,改善乳品質
酵母細胞壁對奶牛產奶量及乳品質的影響
對照組
酵母細胞壁組
產奶量(kg)
29.78
31.02
乳脂率(%)
3.78
3.92
乳蛋白率(%)
3.05
3.24
體細胞數(萬/ml)
49.83
35.67
細菌總數(萬/ml)
8.92
6.53
試驗共220頭泌乳奶牛,試驗時間30天。
C 降低犢牛腹瀉,提高日增重
酵母細胞壁對犢牛日增重及腹瀉的影響
對照組
酵母細胞壁組
初始重(kg)
37.82±1.15
37.30±1.21
末重(kg)
55.43±1.32
56.57±1.14
平均日增重(g)
624.69±23.87b
688.97±21.77a
腹瀉率(%)
29.83
10.33
糞便評分
1.92±0.54a
1.16±0.23b
糞中大腸桿菌數(log10)
8.14±0.34A
7.23±0.20B
試驗共60頭犢牛,試驗時間28天
D 吸附黴菌毒素
酵母細胞壁多糖在不同pH下對黴菌毒素的吸附率
8.用量用法
奶牛(克/頭.天)
肉牛(克/頭.天)
肉羊(克/頭.天)
犢牛階段
育成牛階段
泌乳牛階段
犢牛-育肥階段
羔羊-育肥羊階段
10-20
20-30
50-100
10-30
5-10
9.包裝保藏
25kg/袋,牛皮紙袋包裝;陰涼乾燥處儲存,保質期24個月。
10.注意事項
啟封后儘快使用,用後需紮緊包裝袋,注意防潮。
項目
指標
β-葡聚糖(%) ≥
20.0
甘露聚糖(%) ≥
20.0
粗蛋白(%) ≤
35.0
水分(%) ≤
6.0
灰分(%) ≤
8.0
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