酵母细胞壁在动物生产中的应用.doc

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 -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 -葡聚糖（-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 -葡聚糖 -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。-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。 -葡聚糖是葡萄糖的一种聚合物，-1,3-D-葡聚糖构成了它的骨架，-1,6-D-葡聚糖作为它的侧链。 -1,3-D-葡聚糖的连接方式是 -1,3-型，而 -1,6-D-葡聚糖的连接方式是 -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 -（1, 6）键形成，长度约为 50 个甘露糖基，主链上连接有由 14 个甘露糖以 -（1, 2）和 -（1, 6）键相连接构成的支链。 核心末端的甘露糖分子又通过 -（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。 Eicher5所做的试验表明，对于未断乳仔猪和断乳后仔猪，将 -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（P0.05）。 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 03 周的料肉比和提高 05 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 -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，-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 Anderson10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/（kgd） 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/（kgd） 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/（kgd）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/（kgd）的试验组。说明饲料中免疫多糖添加量应当适宜。参考文献:1 Kogan G, Kocher A. Role of yeast cell wall polysaccharidesin pig nutrition and health protection J. Livestock Science,2007, 134: 1871-1413.2 Akramiene D, Kondrotas A, Didziapetriene J, et al. Effectsof -glucans on the immune system J.Medicina (Kaunas),2007, 43(8): 597-606.3 Kogan G.1-3,1-6-D-Glucans of yeasts and fungi andtheir biological activtyJ. Stydies in natural Products Chem鄄istry, 2000, 23: 107-152.4 Cross G, Jennings H. Immunostimulant oxidized -glucanconjugates J. International Immunopharmacology, 2001, 1(3): 539-550.5 Eicher S. Supplemental vitamin C and yeast cell wall-glu鄄can as growth enhancers in new born pigs and as im鄄munomodulators after an endotoxin challenge after weaningJ. American Society of Animal Science, 2006, 84: 2352 -2360.6 高天舒,廖迎春,高仕英.酵母多糖对肉鸡增重的影响J.中国兽医杂志,1998,24（9）:15.7 Zhang A, Lee B, Lee S, et al. Effects of Yeast (Saccha鄄romyces cerevisiae) Cell Components on Growth Perfor鄄mance, Meat Quality and Ileal Mucosa Development ofBroiler ChicksJ. Poultry Science, 2005, 84: 1015-1021.8 杉浦创,著.郭志宏,摘译.干酵母细胞壁制剂对新生犊牛免疫细胞的影响J.中国畜牧兽医,2003,30（2）:48-49.9 Robertsen B, Rorstad G, Raa R. Enhancement of non -specific disease resistance in Atlantic salmon, Salmon salarl,by a glucan from saccharomyees carerisiaecell J. Fish Dis鄄ease, 1990, 13(5): 391-400.10 Jeney G, Anderson D. Glucan injection or bath ex