酵母菌的天然營養(yǎng)特性

酵母菌的天然營養(yǎng)特性

母菌是一種選擇性的厭氧微生物。在氧氣和氧氣條件下，它們可以生存和繁殖，并提供更多的養(yǎng)分。從20世紀40年代開始,酵母菌作為蛋白質(zhì)補充料,廣泛應用于畜牧生產(chǎn),尤其是反芻動物的生產(chǎn)。隨著酵母菌特性研究的深入,其在畜牧業(yè)中的應用越來越廣泛。根據(jù)農(nóng)業(yè)部2003年12月公布的飼料添加劑品種目錄,目前可直接作為微生物飼料添加劑的酵母菌有產(chǎn)阮假絲酵母(Cadidaatilis)和釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae);衛(wèi)生部2004年4月公布的可用于保健食品的真菌中,酵母類除包括釀酒酵母、產(chǎn)阮假絲酵母以外,還有乳酸克魯維酵母(Kluyveromyceslactis)和卡氏酵母(Saccharomycescarlsbergensis)。酵母菌全身是“寶”,酵母細胞含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、維生素、微量元素以及各種消化酶。其細胞壁含有多種生物活性物質(zhì),可作為營養(yǎng)物質(zhì)被吸收,還可以促進免疫反應,具有益生菌和益生元的某些作用。酵母菌分布廣泛,其生長具有原核生物的繁殖特點,能夠快速增殖,在反芻動物的瘤胃,馬、豬、雞、犬、兔等單胃動物的盲腸及結腸中也存在。因此容易獲得,并可以廣泛的應用于上述幾種動物的生產(chǎn)。1母菌的自然特性1.1干酵母蛋白的飼料酵母菌的菌體蛋白質(zhì)約占菌體干物質(zhì)的32%～75%,其含量因菌種、培養(yǎng)條件不同而差異較大。曾有人報道,每100kg干酵母所含的蛋白質(zhì),相當于500kg大米、217kg大豆或250kg豬肉的蛋白質(zhì)含量。并且其賴氨酸、色氨酸含量均較高,前者含量接近動物蛋白,飼料中添加酵母可以彌補谷物中賴氨酸的不足。山東科學院利用啤酒糟培養(yǎng)飼料酵母菌,制成的單細胞蛋白飼料含粗蛋白58.07%,高于大豆,稍低于魚粉。從生產(chǎn)成本來看,飼喂酵母比飼喂大豆和魚粉要經(jīng)濟很多。1.2酵母b為原料的生物酶b酵母菌細胞含有4.5%～8.5%的核糖核酸、約2%的B族維生素和多種礦物質(zhì)。利用紫外分光光度計測得酵母菌維生素B1含量為10.7mg/kg。也有人統(tǒng)計釀酒酵母中幾種B族維生素含量分別為維生素B115mg/kg～18mg/kg;維生素B2為54mg/kg～68mg/kg,維生素B3130mg/kg～160mg/kg,維生素B42600mg/kg?？梢娊湍妇_實含有豐富的B族維生素,并且種類較全、含量相對較高,這是其一大優(yōu)勢,只要機體能有效利用酵母,就可以達到營養(yǎng)神經(jīng)、促進輔酶活性的目的,還可以在使用某些藥物時將酵母菌作為天然維生素B的補充劑。礦物質(zhì)約占酵母細胞干重的3%～10%,磷含量最高,其次有鉀、鈣、硫、鈉等。此外,某些酵母菌還有富集微量元素的作用,使之由無機態(tài)變成有機態(tài),利于動物機體吸收利用。已列入我國飼料添加劑目錄中的有酵母銅、酵母鐵、酵母錳及酵母硒等。1.3低分子化合物類物酵母菌本身還含有豐富的酶類,如單胃蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶及植酸酶等。這些酶類可以將淀粉、纖維素水解成小分子糖、氨基酸、醇類等易被消化和吸收的低分子物質(zhì)。植酸酶能使飼料中的植物有機磷得到有效的利用,降低糞便中有機磷的含量,減少對環(huán)境的污染;并且還能有效減少植酸的抗營養(yǎng)作用,釋放許多有益的金屬離子,促進動物對蛋白質(zhì)、氨基酸和碳水化合物的消化吸收。1.4改善和提高微生物系統(tǒng)的免疫活性酵母菌細胞壁約占酵母重量的20%,成分主要有內(nèi)壁的β-葡聚糖(57%)、外壁的甘露寡糖(6.6%)、糖蛋白(22%),此外,還有幾丁質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂類和灰分等。酵母細胞壁物質(zhì)在酸解過程中比較穩(wěn)定,活性成分不易被破壞,能夠通過胃到達腸道而發(fā)揮作用。甘露糖和β-葡聚糖具有免疫促進劑的功能,能夠激發(fā)或增強機體免疫功能。甘露寡糖還可作為生長代謝的營養(yǎng)物質(zhì),促進雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌的增殖,可作為益生菌的碳源而被利用,從而促進益生菌增殖。根據(jù)胃腸道優(yōu)勢種群理論和生物奪氧理論可推斷出飼料中添加酵母菌或其制劑有利于競爭性抑制有害菌的定植。酵母菌所含有的脂類主要是類脂、磷脂、固醇等脂溶性化合物,固醇類主要是麥角固醇,它經(jīng)紫外線照射能轉變?yōu)榫S生素D2,是生產(chǎn)天然維生素D的主要來源。2改善克氏原螯蝦腸道微生物環(huán)境酵母菌培養(yǎng)物在畜牧業(yè),尤其是養(yǎng)殖行業(yè)中的應用有許多優(yōu)點,因為它既不會干擾抗生素的作用,又有助于增加飼料穩(wěn)定性,還可以改善動物胃腸道微生態(tài)環(huán)境,促進微生物蛋白的合成及酶的分泌,從而促進腸內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收。酵母菌培養(yǎng)物還可以在胃腸道中競爭性抑制病原微生物生長,改善腸壁結構與形態(tài),抑制霉菌毒素的危害。培養(yǎng)物中的代謝產(chǎn)物可以作為營養(yǎng)物質(zhì)吸收利用,還可以作為益生元發(fā)揮抗菌作用。2.1酵母添加量對發(fā)酵及微生物代謝的影響酵母菌添加劑飼喂反芻動物,可以改變瘤胃的發(fā)酵形式,提高消化道尤其是瘤胃的微生物活性,促進反芻動物消化粗纖維,吸收營養(yǎng)物質(zhì)。如釀酒酵母和米曲霉的發(fā)酵提取物可以通過調(diào)控反芻動物的瘤胃內(nèi)環(huán)境,尤其是通過對瘤胃內(nèi)細菌菌群的調(diào)控發(fā)揮作用,最終提高飼料采食量,減輕環(huán)境應激對家畜造成的危害。飼料中添加酵母菌或其制劑可以明顯增加泌乳期奶牛干物質(zhì)采食量,能幫助奶牛消化粗纖維,提高奶產(chǎn)量和乳脂率,而不影響牛奶性質(zhì)和血液成分。選擇40頭奶牛進行70d的試驗,按照每頭10g/d的劑量添加酵母,可增加日標準產(chǎn)奶量2.25kg/頭,使乳脂率增加0.3%。日糧中添加酵母菌培養(yǎng)物還有提高瘤胃中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)消失率及羧甲基纖維素酶、木聚糖酶活化的趨勢;能夠提高瘤胃乙酸、丙酸、丁酸、TVFA濃度及乙酸丙酸比。在體外試驗中添加滅活或非滅活的酵母菌均可以刺激瘤胃微生物代謝?？梢?添加酵母的確可以在多個方面促進反芻動物的生長和生產(chǎn)性能。2.2使用酵母粉替代立法給豬飼喂酵母菌培養(yǎng)物或酵母菌,可以提高其生產(chǎn)性能、消化能力并改善腸道微生物菌群。在國外,一般豬的日糧中酵母添加量為2%～5%,某些情況下,甚至可以用酵母干粉替代80%的動物蛋白,而對增重和生產(chǎn)性能沒有不良影響。試驗表明,給斷奶仔豬飼喂活酵母培養(yǎng)物可以提高其采食量和日增重,但并不改變其腸道微生物菌群和發(fā)酵產(chǎn)物。在豬的生產(chǎn)中應用酵母需要注意的是,飼喂酵母的同時需要配合使用高能低蛋白的飼料;哺乳期的母豬盡量不要飼喂新鮮酵母,以免引起仔豬腹瀉。2.3酵母添加量對雞蛋品質(zhì)的影響試驗表明,在家禽飼料中添加酵母菌或其培養(yǎng)物,可以提高家禽對飼料的利用率,增強機體免疫力,改善糞便菌落,在蛋雞飼料中添加酵母還可以使雞蛋品質(zhì)有所改善,產(chǎn)蛋期延長。據(jù)印度學者報道,用經(jīng)過處理的釀酒酵母渣飼喂雞,70%的添加劑量以下,每100g活體增重的飼喂成本隨著飼料中釀酒酵母渣比例的增加而減少。周淑芹等研究表明,采用0.3%或0.4%的酵母培養(yǎng)物代替常規(guī)促生長抗生素藥物對肉雞的生產(chǎn)性能沒有顯著影響,但能顯著提高血清中IgA和IgG水平,同時也提高了血清中新城疫抗體水平。2.4發(fā)酵生產(chǎn)生物活性物質(zhì)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用酵母,可以增加蝦體內(nèi)蝦青素的含量,并且可以改善水質(zhì),降低各種疾病的發(fā)病率,提高經(jīng)濟效益。貂、狐、長毛兔等毛皮動物的飼料中添加酵母,可改善其毛皮質(zhì)量,降低飼養(yǎng)成本。國外還有廠家生產(chǎn)用于飼喂馬、貓的酵母產(chǎn)品,但我國這方面報道較少。此外,酵母菌因其既具有原核生物的培養(yǎng)特性,又具有真核生物在表達外源蛋白時的優(yōu)勢,因此被作為生物反應器廣泛應用于發(fā)酵生產(chǎn)生物活性物質(zhì),如基因工程疫苗、各種酶、膜受體蛋白、各種抗體、生物活性肽等。近年來,利用轉基因酵母菌成功表達的蛋白已有300多種。人工構建的基因工程酵母菌也已用于酶等飼料添加劑的生產(chǎn),使其規(guī)模化和工業(yè)化,大大降