表1 酵母、酵母培养物及复合酵母产品的成分组成及生物学功能
项目
酵母培养物
活性酵母
复合酵母产品
酵母细胞及内容物
有
有
有
发酵代谢物
有
无
无
酵母细胞壁
有
有
有
酵母水解物
有
有
有
主要效力因子
发酵代谢物
活酵母细胞
活酵母细胞
2.1 酵母细胞壁
占细胞干物质重的30%,一般分3层,中间是糖蛋白层,内外两层为葡聚糖层和甘露聚糖层。酵母源饲料能发挥多大功效,酵母细胞壁起决定性作用。葡聚糖和甘露聚糖既有调理胃肠、改善消化道菌群结构、清脂排毒作用,还有抗辐射、清毒抗炎、增强机体免疫力的特别功效。
2.2 酵母细胞内容物
含有蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质、微量元素螯合物、核酸及代谢活性物质等多种成分。细胞内容物中蛋白质含量丰富,氨基酸组成比例近于理想状态,特别是赖氨酸含量较高。
2.3 酵母水解物
是酵母细胞的水解产物,可通过自溶(细胞内的自溶酶)或通过外加酶水解得到,含有大量的氨基酸、小肽、丰富B族维生素、谷胱甘肽及核苷酸类物质,其中发挥益生素作用的功能成分是核苷酸,具有改善动物肠道菌群的作用。
2.4 酵母细胞代谢产物
酵母培养物的核心价值在于它里面的发酵代谢物,它们是在YC制造过程中由活酵母在厌氧条件下经充分发酵所产生的,主要成分为营养代谢物(包括酵母菌、肽、有机酸、寡糖、氨基酸、乳酸菌、核苷酸等)、增味剂和芳香物质、酶类及其他对促进畜禽生长有益的未知因子等。YC用来向动物胃肠道内的寄生微生物提供额外营养底物,而营养底物的主要成分正是那些代谢产物。有些蛋白质合成后构成菌体成分,有的成为分泌蛋白。如酿酒酵母含163个分泌蛋白,除能为动物提供营养物质,还能增强适口性,提高机体免疫力,为胃肠道微生物提供促生长因子等。
3 酵母源生物饲料的营养作用及机制
酵母细胞壁多糖能改善动物消化道的菌群结构,是一种具有抗生素和益生素双重作用的免疫促进剂。其机制在于酵母细胞壁中含有甘露寡糖和β-葡聚糖二种功能性多糖。
3.1 提高机体免疫力,改善动物健康状态
酵母细胞壁内层β-葡聚糖是一种高效免疫增强剂,其生物活性与它的分子大小密切相关,高分子葡聚糖具有较强免疫活性,是一种高效免疫增强剂,它能增强机体的免疫力和抗病力,对细菌、真菌和病毒引起的畜禽疾病及由于运输、接种、气候变化等引起的应激反应产生非特异性免疫,维护和增强动物免疫能力。研究表明β-葡聚糖是免疫反应的基质,在免疫上有如下效果:(1)刺激动物体内淋巴细胞的增殖;(2)活化动物体内的巨噬细胞;(3)增加动物体产生自然杀伤细胞能力;(4)诱使动物对念珠菌症产生非特异性免疫,提高存活率。此外,它还有清除游离基、抗辐射、溶解胆固醇,预防高脂血症及抵抗滤过性病毒、真菌、细菌等引起的感染。
3.2 甘露聚糖是一种良好的益生元,是酶解甘露聚糖完全从α-(1,6)-糖苷键连接的骨架处断开,生成若干寡糖侧链,由于许多病原菌利用含有D-甘露糖受体的I型纤毛附着于肠道表面。甘露聚糖与病原菌在肠壁上的受体非常相似,并与类丁质有很强的结合力。酵母细胞壁多糖为细菌提供了丰富的甘露糖源,从而避免细菌与肠壁的亲和,使病原菌不再附着于肠壁上,而部分与甘露聚糖相结合。病原菌不能利用甘露寡糖作为供其生长的能量来源,导致病原菌缺乏能源而失去了胃肠道定殖的机会。甘露聚糖在消化道中不可溶、不吸收,也不产生黏性,也不会被消化酶降解,从而携带病原菌通过肠道而排出体外,而优化了动物肠道的菌群结构,故又称为“病原菌吸附剂”。酵母细胞壁其本身为免疫增强剂,又可通过吸附霉菌毒素等有害物质进一步间接提高免疫力,目前市场上有些霉菌吸附剂其主要成分就是含有酵母细胞壁。
3.3 酵母培养物中乳铁蛋白是结合病原菌生长所必需的3价铁离子,抑制病原菌繁殖
YC中乳酸和琥珀酸等有机酸含量高,可减少病原微生物的数量;YC中的生物活性物质(尤其活酵母菌)能吸附消化道中的氧气,促进有益菌增殖,保护肠细胞免受病原菌及释放毒素攻击;YC在后消化道有非常重要的功效,能吸附病源微生物、霉菌毒素等有害菌,分解清除有害微生物分泌的内毒素,激活动物免疫反应,提高动物的日增重和饲料转化率。
3.4 提高采食量,增强肠道消化吸收能力,防止营养性腹泻
酵母源饲料特有的香味和谷氨酸、大量核酸及核酸盐有很好的诱食性;其含有多种内外源消化酶(如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶及葡聚糖酶等),并能增加绒毛高度及隐窝深度,从而提高动物消化吸收能力;其中的B族维生素等活性物质可提高肠道消化酶活性,调节胃肠道微生态而提高消化吸收能力,促使动物健康生长,提高饲料利用率和改善动物生产水平;酵母水解物含有的氨基酸、小肽、B族维生素、谷胱甘肽及核苷酸类物质,具有改善动物肠道菌群的作用。
4 酵母源生物饲料在养殖中的应用
酵母类产品价格差别较大,一般的酵母粉(无活酵母菌)较便宜。而YC产品主要分两大类:一类是以酵母活细胞为主的活性酵母(价格较贵),以活酵母形式被用在饲料中,这类产品部分能耐饲料制粒时的高温,但活酵母细胞在动物肠胃内很难生存,会受到肠胃内其他微生物细