_活酵母对单胃动物的有益效果及其作用机理

1、_活酵母对单胃动物的有益效果及其作用机理活酵母对单胃动物的有益效果及其作用机理刘雯霞1,唐锦智2,黄海青3(1.内蒙古呼和浩特市家畜改良站,呼和浩特010020;2.内蒙古生物药品厂,呼和浩特010030;3.上海征泰集团,上海310029)摘要:酵母富含蛋白质、核酸、维生素和多种酶,具有增强动物免疫力、增加饲料适口性、加强消化吸收等功能。饲料中的酵母菌作为常规蛋白源饲料使用时,添加量为1%5%,现在,酵母更多地作为益生素被使用。但酵母又与细菌类益生素有很大的不同:酵母可以提高动物的生产力,但是它不能在动物的消化道内定殖,同时对抗生素、磺胺类药物存在天然的抗性。在单胃动物中,酵母主要作用是增强

2、刷状缘二糖酶活性,阻止病原的粘附,刺激非特异性免疫,抑制毒素和抗病原微生物等方面。酵母的作用方式是益生素在动物中作用机理的一个模型。作者就活酵母在单胃动物中的作用效果及作用机理作一综述。关键词:酵母;益生素;作用模式;消化道中图分类号:Q949.632.1 文献标识码:B 文章编号:1671-7236(2005)08-0061-03 益生素可以提高动物的生产性能,在饲养条件较差的情况下效果更好(Breul,1998)。益生素的许多效果可以从其作用机理得到解释,但是其中的一些菌株还具有一些特殊的效果。在这些益生素中酵母尤其引人注目。酵母富含蛋白质、核酸、维生素和多种酶,具有增强动物免疫力、增加饲

3、料适口性、加强消化吸收等功能。酵母是一种真菌,属于真核生 收稿日期:2005-07-28作者简介:刘雯霞(1976-),女,内蒙人,硕士生。物,它们的生物学特性与细菌完全不同。因此,酵母对抗生素、磺胺类药物和一些抗菌剂存在抗性,而细菌类益生素则不能与抗生素共用。其中酿酒酵母(sacc haromyc es ce re vsiae)对人的痢疾和消化道疾病都有很好的预防和治疗效果,同时其对于反刍动物和非反刍动物也同样具有良好的作用效果。乐斯福集团(LE SAFFRE Gr oup)的益生酵母应用研究已有20年的历史。普利菌(PROCRE ATI N7)成为了美国市场上的主要益生酵母,百福菌(BIO

4、SAF Sc47)在欧盟各国获准在更多的物种使运限制。6克罗地亚继续发生山羊和绵羊布氏杆菌病2005年6月3日,克罗地亚向OIE报告,对距离感染羊群约200m并同属于一个畜主的另一个羊群(该羊群有34只母羊、5只羔羊和2只公羊)检测山羊和绵羊布氏杆菌病,结果均为阴性。拟于2周后复检。流行病学调查发现有2个可能接触羊群,已采集样本送检,正在检验中。7瑞士检出地方流行性牛白血病血清学阳性病例2005年6月20日,瑞士向OIE紧急报告,5月17日,苏黎世州发现有1头奶牛感染了地方流行性牛白血病,证实时间5月25日。涉及有42头牛,1头呈阳性反应,未发现临床症状和病理变化,已将阳性牛销毁。瑞士采取的控

5、制措施有隔离和房舍消毒。瑞士上一次向OIE报告地方流行性牛白血病爆发的时间是1996年4月。8南非继续发生蓝耳病2005年6月8日,南非向OIE报告,2004年6月17日证实南非西开普省发生了蓝耳病,2004年6月18日2005年6月3日,西开普省新发生了21起蓝耳病。据不完全统计,有6816头猪发病,5521头死亡,屠宰1031头。采取的控制措施包括扑杀、隔离、国内移运限制和消毒。9突尼斯发生马流感2005年6月16日,突尼斯向OIE紧急报告,5月30日,迈努拜省Ksar Said地区发生了1起马流感。涉及有13匹马,4匹发病。病原为马流感病毒2型H3N8亚型。突尼斯采取的控制措施有隔离、国

6、内移运控制、免疫接种和消毒。突尼斯上一次向OIE报告马流感爆发的时间为1998年。10美国发生兔出血病2005年6月13日,美国向OIE紧急报告,5月27日,印地安那州1家养兔场发生了1起兔出血病。涉及有200只兔,96只发病、死亡,其余的104只被销毁。美国已采取了扑杀、隔离等控制措施,拟对有关房舍和设施进行消毒。61中国畜牧兽医2005年第32卷第8期健康养殖专家上海征泰协办1酵母在消化道中的生理状态Sacc haromyc es ce revisiae酵母只被发现可以在裸鼠的消化道内定殖(Ducluzeau等,1982)。因为普通鼠肠道粘膜的屏障效果,酵母不能在其中定殖,而经由消化道大量

7、排出。saccharomyces cere visiae酵母不可以在肠道中繁殖,但是它们在动物的粪便中依然存活。这点与乳酸菌一类的益生素有着很大的不同,乳酸菌粘附在小肠粘膜上与其生物学功能的发挥有密切的关系(Ouwehand等,1999),而酵母则不需定殖就可以产生有益效果。Sacc haromyc es ce revisiae酵母在停止添加后很快便从消化道中消失。用绵羊和小羊试验发现,在停止添加30h后便观察到酵母细胞数量开始下降(Fiems等1993;Durand等,1998),而17%34%的酵母细胞在通过消化道后仍然保持存活。抗生素的使用对saccharomyces ce re vis

8、iae酵母在粪便中的存活有影响,使用新霉素、氨苄青霉素和林可霉素的大鼠粪便中活酵母的数量更高(Boddy等, 1991)。抗生素可减少盲肠和空肠中的一些因素对酵母细胞的破坏。相比于厌氧型微生物,酵母不会引起肠道粘膜形态学上的变化(Buts等,1998)和胆汁酸的水解(Elhenna wy等,1994),不会减少乳糜的产生,所以添加大量的sacc haromyc es c ere visiae酵母并不会影响对动物对脂肪的消化。在单胃动物中,酵母还被认为可以保护动物免受病原微生物的侵袭。2酵母在单胃动物中的作用模式酵母在单胃动物中的作用机理包括增强刷状缘二糖酶活性、抗病原粘附效果、刺激非特异性免疫

9、、抑制毒素和抗病原微生物的作用。2.1增强小肠绒毛刷状缘二糖酶活性Buts等(1986)发现,人和断奶大鼠口服sac charomyces cere vi-siae酵母后,非特异性免疫和小肠粘膜二糖酶(蔗糖酶、乳糖酶和麦芽糖酶)的活性都增强。这一活性非常具有实际意义,因为下痢在很多情况下与小肠二糖酶活性的降低有关。Buts等(1994)认为,二糖酶活性的增强可以由酵母释放的胺类物质(精胺和亚精胺)来调节。2.2酵母的抗粘附效果一些大肠杆菌和沙门氏杆菌表面有一些纤毛粘附因子,它们可以与上皮细道中排出(Gedek,1989),这样可以解释酵母的益生作用,因为病原菌必须粘附到肠粘膜上才能发挥其有害作

10、用。沙门氏杆菌对肉鸡的有害作用可以被甘露糖(Oyofo等,1989)和酵母抑制(Line等,1998)。2.3酵母对免疫系统的刺激作用酵母细胞壁对补体系统的作用早已得到证明(Pillemer等1954)。一般情况下酵母的活性与酵母细胞壁内层葡聚糖有关,葡聚糖是由-(1,3)D-葡萄糖组成的主链和-(1,6)D-葡萄糖残基组成的侧链所构成的。这些大分子具有刺激哺乳动物免疫系统的作用,尤其是炎症反应和网状内皮系统(RES)。普利菌和百福菌的细胞壁中还含有50%的葡聚糖,1kg普利菌或百福菌就相当于250g甘露聚糖或葡聚糖。酵母对免疫系统的刺激效果已经得到了确证,外周血的白细胞和巨噬细胞膜上有一种特

11、异的葡聚糖受体(Czop,1986)。葡聚糖对受体的激活对动物是一种免疫放大效果,这一效果包括由巨噬细胞和巨噬细胞产物(如细胞因子)介导的一系列的反应。葡聚糖可以被认为是一种免疫放大剂(Song等, 1979)。增加免疫器官(肝、脾、肺)的重量和大小,是葡聚糖作用的又一效果(Di等,1977)。葡聚糖还可刺激网状内皮系统噬菌细胞的功能(Riggi等, 1961)。以上研究大部分是用纯的葡聚糖做的,而Seguela等(1982)研究结果表明,活的酵母细胞在消化道内可以抑制白色假丝酵母,这一效果表明酵母可促进非特异性免疫功能。进一步研究结果表明生长大鼠口服酿酒酵母可以显著地促进IgA和分泌性免疫球

12、蛋白的生成。最近的研究结果表明添加活酵母可以增强猪的免疫功能(Cuaron,1999)。在这个试验中,将肥育猪从一个清洁的环境(研究所试验场,病原少)转移到一个病原较多的环境(正常的饲养环境下)并饲养至出栏,这些猪与自断奶后就饲养在病原较多的环境下的猪作对照。转场的猪在断奶前给喂酵母菌与不给喂酵母菌作对比。试验结果表明:从清洁环境转到普通环境,不饲喂酵母的猪生产表现与一直饲养在普通条件下的猪相比差了很多,这可能是因为转到普通环境后大量病原微生物引起的消化道应激所致。在生长阶段添加活酵母的猪在转群后的肥育阶段生长表现与不添加活酵母组相比要好很多,平均日增重也接近于一直饲养在普通环境下的猪。作者推

13、测,活性血清型saccharomyc es c er-evisiae酵母在消化道中的有规律出现,在清洁环境下是一种免疫刺激,免疫应激前添加酵母对猪有保护作用。2.4抑制毒素Rodrigues等(1996)发现,saccharo-myces cere visiae酵母可保护小鼠免受鼠伤寒沙门菌(salmonella typhimurium)和shiguella flexne ri两个细菌的感染。这一保护效果不是因为减少了这两个病原菌在肠道中的数量。作者认为,sac charomyces cere vi-siae酵母的保护效果是与病原菌产生的毒素竞争性地结合肠道中的结合位点。一般情况下,毒素只有和

14、肠道内的特异性受体结合后才能引起水和电解质平衡紊乱。Sacc haromyc es ce revisiae酵母抑制毒素产生或者抑制其作用这一功能在以下病原菌也得到了证明:艰难肠梭菌(clostridium Difficile)(Corthier等,1986), chole ris弧菌(vibrio chole ris)(Vidon等1986),埃希氏大肠杆菌(Massot等1982)。某些酵母菌能分泌出一种丝氨酸蛋白酶可以降解艰难肠梭菌产生的毒素,从而抑制其与小肠刷状缘糖蛋白受体结合(Castag-liulo等,1996)。2.5体外的抗病原微生物效果将不同的病原菌与saccharomyce

15、s ce revisiae酵母在37共同培养48h 发现,酵母对这些病原微生物有抵抗效果,如:白色假丝酵母、P roteus、埃希氏大肠杆菌、志贺菌属和沙门氏菌(Brugier等,1975)。乐斯福实验室最近的研究也发现,sac charomyces c ere visiae BIOSAF Sc47对两个病原菌(鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌K88)也具有体外抑制效果。在这一试验中所用的培养基适合酵母和病原菌同时生长,先在培养基上涂布一层酵母,然后在涂布了酵母的培养基上点接种不同浓度的病原菌。在37、pH5.8、低氧气浓度下培养48h后测量病原菌的水平,从而评估百福菌BIOSAF Sc47对病原菌的

16、抑制效果。在没有百福菌BIOSAF Sc47的条件下,在培养48h后,不同浓度的接种点大肠杆菌K88的数量均达到9个对数单位。而在涂有酵母的培养基上,病原菌的数量则非常低。并且随着酵母浓度的提高,抑制的效果越明显。在固体和液体培养基上试验,也发现百福菌对沙门氏杆菌具有抑制效果。百福菌BI OSAF Sc47与抗生素不同,它对病原菌没有杀灭效果。2.6体内抗病原微生物效果saccharomyc es c erevi-siae酵母在欧洲广泛被用于防治人的细菌性痢疾。抗生素(头孢菌素,青霉素、盐酸克林霉素)对厌氧菌具有杀灭作用,它们很容易引起抗生素有关的痢疾(Mc等,1995)。这一问题主要是由于结

17、肠正常菌群的活力下降,对抗生素不敏感的微生物如艰难梭菌和白色假丝酵母大量繁殖所致。seguela等(1978)发现,抗生素治疗后,大鼠更易感染白色假丝酵母。Ducluzeau等(1982)用小鼠再一次证明酿酒酵母对白色假丝酵母具有抑制作用。sacc haromyc es ce re visiae 酵母还对克柔念珠菌和伪热带念珠菌具有抑制效果但是对热带假丝酵母没有作用。当sacc haromyc es ce re visiae酵母被热灭活时,这一抑制作用消失。3结语酵母可以提高动物的生产力,它可在肠道内存活但不能在动物的消化道内定殖,同时对抗生素、磺胺类药物存在天然的抗性。酵母在单胃动物中的作用机理包括增强刷状缘二糖酶活性、抗病原粘附效果、刺激非特异性免疫、抑制毒素和抗病原微生物的作用。对于非反刍动物,很多的作用模式可以解释酵母的作用效果。但是,很难说哪种作用模式是主要模式哪些又是次要模式。如果说sacc haromyc es cere-visiae酵母的有益效果是源自于其细胞壁表面的一些成分