酵母产品在饲料领域的应用讲义全

1、 .酵 母 产 品 在 饲 料领 域 的 应 用啤酒酵母是啤酒工业的副产物，在啤酒生产过程中，经主发酵和后发酵的酿造工艺之后大量产生。从理论上讲，每生产1t啤酒，就可以产生1-1.5kg干的啤酒酵母。我国是啤酒生产大国，啤酒年产量超过2 000万t，约有啤酒酵母泥45万t，目前主要作为饲料蛋白，附加值极低。啤酒酵母属于真菌类，含有丰富的蛋白质、核酸、维生素和矿物质，同时啤酒酵母细胞中还含有完整的生物酶系及多种生物活性物质，因此废酵母也是提取多种生物药物和功能成分的宝贵资源。 我国对废酵母的利用还不是很充分，大多是经过简单加工制成粗蛋白饲料，甚至不加利用直接排入江河，造成了资源的极大浪费。从20

2、世纪80年代起，才逐渐有关于利用废酵母制备酵母味素的报道，但大多数仍处于实验室阶段，只有少数厂家投入生产，但规模小，产品种类单调，品质不高，难以被食品行业接受。随着科学技术的进步和生物技术的发展，废啤酒酵母的利用和开发才逐渐引起越来越多的社会关注。一方面，啤酒酵母是啤酒生产的工业副产品，所以其作为饲料原料，安全而可靠。另一方面，啤酒酵母具有独特的营养特性:啤酒酵母含有丰富的蛋白质(干燥酵母的蛋白质含量达50%左右)；富含人体必需的8种氨基酸，特别是谷物蛋白中含量较少的赖氨酸含量较高；而且氨基酸的组成比例接近联合国粮农组织推荐的理想氨基酸组成值；啤酒酵母中含有丰富的维生素，特别是B族维生素的含量

3、很丰富。由于啤酒酵母独特的营养特性，目前己作为一种蛋自源饲料而得到了广泛应用。酵母的构造，外围是一层厚厚的壳，主要是酵母多糖，内容物是核酸和小肽，如果动物就这么吃酵母，那就是完全依靠其自身自溶来释放多糖，而在不同动物排空速度不同，就以排空速度较慢的猪来说，大概对酵母的利用率不到40%，也就是大部分还没来得及自溶就被排出体外了，更不要说是鸽子，但如果用特制破壁酶把酵母细胞酶解开，让多糖游离出来，让核酸分解为核苷酸，让小肽进一步分解为寡肽，那就不一样了，其利用率就会最大化。酵母抽提物： 是酵母破壁后除去酵母细胞壁的细胞内的物质，主要成分是氨基酸，小肽，核苷酸，B族维生素等，可当做营养源去理解。酵母

4、细胞壁： 酵母细胞经过破壁以后，去除前面说的抽提物保留细胞壁成分，再对细胞壁成分进行特定工艺降解，提取纯化生产富含葡聚糖和甘露寡糖物质，可以作为免疫促进剂用于人的保健品或者动物饲料添加。又叫免疫多糖。一、酵母产品在动物营养方面的作用 酵母细胞酵母粉酵母细胞壁+酵母抽提物酵母精粉酵母细胞壁酵母细胞壁粉酵母抽提物酵母浸粉、膏-葡聚糖甘露寡糖蛋白降解为氨基酸(小肽)核酸降解为核苷酸B族维生素谷胱甘肽GSH微量元素等酵母细胞酵母粉酵母细胞壁+酵母抽提物酵母精粉酵母细胞壁酵母细胞壁粉酵母抽提物酵母浸粉、膏-葡聚糖甘露寡糖蛋白降解为氨基酸(小肽)核酸降解为核苷酸B族维生素谷胱甘肽GSH微量元素等酵母细胞壁

5、粉啤酒酵母细胞壁通常不如细菌细胞壁坚韧，其厚度一般为0.1-0.3微米。有的细胞壁厚度会随菌龄而增加。电镜下细胞壁也呈“三明治”结构(见下图)。细胞壁的外层主要是甘露聚糖，中间一层主要是蛋白质，内层主要是葡聚糖。维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚糖。啤酒酵母的细胞壁约占细胞干重的15-30%，占细胞总体积的25-50%(电子显微图像计算)。啤酒酵母细胞壁的主要组成见表1-1。 葡聚糖由葡萄糖通过不同方式形成的聚糖的总称 -葡聚糖的活性结构是由葡萄糖单位组成的多聚糖，它们大多数通过-1,3结合，这是葡萄糖链连接的方式。它能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等，因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊

6、抗体的含量，全面刺激机体的免疫系统。那么，机体就有更多的准备去抵抗微生物引起的疾病。-葡聚糖能使受伤机体的淋巴细胞产生细胞因子（IL-1）的能力迅速恢复正常，有效调节机体免疫机能。大量实验表明，-葡聚糖可促进体内lgM抗体的产生，以提高体液的免疫能力。这种葡聚糖活化的细胞会激发宿主非专一性防御机制，故应用在肿瘤、感染病和治疗创伤方面深受瞩目。 葡聚糖调节动物免疫机能的主要过程 酵母葡聚糖刺激机体网状内皮系统(Retieuloendothelialsystem，RES)所呈递的抗原与T淋巴细胞受体结合，导致T淋巴细胞激活。激活的T淋巴细胞释放细胞因子与B淋巴细胞和巨噬细胞膜上的受体结合，使B淋巴

7、细胞分化增殖，形成抗体分泌细胞并释放大量抗体分子。同时也促进巨噬细胞吞噬和消化病原微生物。巨噬细胞的吞噬作用又可以介导K细胞对靶细胞的杀伤作用。巨噬细胞吞噬作用的增强，一方面提高了动物的非特异性免疫力;另一方面，酵母葡聚糖所呈递的免疫抗原在免疫应答中，分化增殖的B淋巴细胞能够产生一类糖蛋白，又显著增强了动物的体液免疫。 然而，应该说明的是，酵母葡聚糖刺激免疫系统的活性不同于一般的化学制剂。化学制剂有可能会促使系统活化过度，由此在治疗自身免疫病的患者时使用是不当的。酵母葡聚糖可使免疫系统作用更好而不会出现活化过度(Chihaar，1992)。甘露寡糖(MOS)，是几个甘露糖分子或甘露糖与葡萄糖通

8、过a一1，2、a-1，3、a-1，6糖营键组成的寡糖。最初MOS在魔芋粉的硫酸水解液中被发现。饲料中MOS主要来源于酵母细胞壁提取物。来源于酵母细胞壁的MOS的主链主要以高度分枝的毗喃甘露糖残基链进行排列，连接方式是a-l，6糖营键连接。此外，MOS还广泛存在瓜儿豆胶和田筹胶中。饲料用甘露寡糖般要来源于酵母细胞壁提取物，其中含有磷酸化的甘露糖，少量的葡萄糖和一些蛋白质。作为饲料添加剂用的甘露寡糖多为二糖、三糖、四糖等结构的混合物。甘露寡糖不为单胃动物消化道酶分解，而且由酵母细胞壁提取而来的甘露寡糖能承受饲料加工的高温处理(12l，20min)而保持其结构和功能的完整性不被破坏。Ø 促

9、进机体肠道内健康微生物菌相的形成Ø 截取动物肠道病原菌，调节非免疫防御机制Ø 刺激动物机体的免疫反应机能Ø 对霉菌毒素有吸附作用 动物消化道内病原菌(如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱菌、梭状芽抱杆菌)细胞表面或绒毛上具有类丁质结构(外源凝集素)，它能识别动物肠壁细胞上的“特异糖类”受体并与之结合，在肠壁上繁殖导致肠道疾病的发生。而甘露寡糖与病原菌在肠壁上的受体具有相似的结构，它与病原菌表面的类丁质也有很强的结合力，可竞争性地与病原菌结合，使其无法附植在肠壁上，结合后的甘露寡糖不能提供病原菌生长所需的营养素，致使病原菌死亡而失去致病能力。甘露寡糖也是动物肠道内有益菌如双歧

10、杆菌、乳酸杆菌等的营养物质，可促进其大量繁殖。Alltech报道，甘露寡糖或其他寡塘可以作为一种生长代谢的营养物质，被双歧杆菌和乳酸杆菌选择性发酵利用，并促进其生长繁殖：而大肠杆菌、沙门氏菌、产气英膜梭菌等致病菌，却因无法利用而导致饥饿死亡。而双歧杆菌和乳酸杆菌增殖又会促使发酵产生醋酸和乳酸，导致肠道的pH值下降，抑制大肠杆菌和产气荚膜梭菌等有害菌的生长繁殖。 甘露寡糖可以通过与肠绒毛免疫细胞表面蛋白受体相互作用或通过干预存在于淋巴结和粘膜固有层记忆细胞上的信号系统进行免疫调节。研究表明，饲料中添加MOS可以增强吞噬细胞的吞噬能力，1977年Siske使用肉仔鸡，1995年Zennoh使用小鼠

11、，报告了MOS可提高吞噬细胞的活性。 甘露寡聚糖在激活免疫应答上也有一定作用。甘露寡糖与疫苗一起使用时，可延缓疫苗的吸收时间并提高其效用。酵母抽提物酵母抽提物是很好的天然风味物质，作为一种调味料广泛用于食品配料。酵母抽提物是将酵母细胞经过破壁加工获得的，是酵母细胞内物质的浓缩物，采用自溶工艺生产的，这是酵母自我消化的过程，它要求几种酵母水解酶进行作用。这个过程一般通过控制温度、pH值，就是让细胞失活而天然水解酶不失活，故产品本身已不具备发酵活性。在生产过程中，酵母经过其自身所含的酶类以及外加商品酶制剂和一些助溶剂等联合作用，将细胞内的蛋白质分解成以氨基酸、肽类为主要成分的物质，溶出酵母细胞外后

12、经分离、浓缩和干燥等步骤精制而成。它含有丰富的氨基酸、肽类、核酸及微量元素等，因而具有丰富的营养价值。最知名的酵母抽提物来自专门面包酵母菌。然而，相似的酵母抽提物也能来自其它的酵母，如酒精发酵的圆酵母、乳清中生长的克鲁维酵母或废啤酒酵母等。 选择何种酵母原料来生产酵母抽提物的关键因素是：价格、酵母的可获得性、最终产品所期望的特性。面包、啤酒、圆酵母可以作为原料生产酵母抽提物，但啤酒酵母抽提物要预处理后再使用。酵母抽提物在近几十年已经作为天然风味剂广泛使用。氨基酸具有重要的协同呈味作用，而且他们能作为美拉德反应的前体物质。肽的营养作用Ø 加快蛋白质合成Ø 对瘤胃微生物有营养作

13、用Ø 参与机体免疫调节，提高其免疫机能Ø 促进矿物质元素吸收Ø 调节生理功能外援核苷酸对家畜的生理作用l 动物肠道功能a能够促进肠道生长发育：b能够保护肠道功能c核苷酸对肠道微生物菌群的影响：l 核苷酸与动物免疫a能够维持正常的细胞免疫：b促进动物机体的正常体液免疫：c有利于非特异免疫功能的维持：l 核苷酸可作为抗氧化剂。l 肝脏是从头合成核苷酸的最主要器官, 核苷酸参与肝的蛋白质合成, 对维持肝脏的正常生理功能有一定的作用。l 核苷酸对神经细胞和大脑有营养的作用。l 核苷酸能够促进脂质代谢, 二、酵母产品应用于家畜养殖酵母精粉应用一、水产动物1、富含谷氨酸和B族

14、维生素，具有强烈的天然诱食性，可增强饵料的适口性。2、含有丰富的营养成分，弥补常规饵料的营养缺陷，促进水产动物幼体的生长。3、高含量的酵母蛋白和碳水化合物，可减少其他蛋白质原料的用量。 主要针对水产料中鱼粉说的，因为一般的水产料中鱼粉使用量都比较大，而鱼粉的成本太高，酵母的营养价值与鱼粉相近，可替代部分鱼粉，鱼粉蛋白含量在65-80%，既降低饲料的成本又改善适口性，较之鱼粉优势为可提高适口性，降低成本并较少有掺假产品 。4、促进水产动物消化道中有益菌的生长繁殖，降低了饲料中大量使用抗生素的负面影响。 水产动物的肠道很短而且很脆弱，通过添加酵母菌可以稳定肠道的微生物区系，提高肠道的健康程度，酵母

15、本身就富含有帮助消化的作用，提高饲料的消化率。二、适用于猪1、哺乳母猪上使用，产前一个月到配种：添加量为3%。高品质的酵母蛋白可提高母猪采食量，促进母猪泌乳。 酵母的本身的特有香味，就是猪等哺乳动物所喜欢的味道，能够提高母猪的采食量，增加母猪泌乳的营养的供给，保证母猪奶水的充足，而且由于酵母菌能帮助调节母猪肠道的微生物平衡，可以减少母猪拉干粪的几率。2、含有酵母蛋白和碳水化合物，可减少鱼粉和乳清粉的用量。3、改善母猪品质，提高仔猪的免疫力，减少母猪疾病的垂直感染，仔猪获得充足奶水，减少生病。 仔猪能够获得充足的奶水，免疫力增强，自然生病就会少 。三、适用于泌乳奶牛：1、含有高品质的菌体蛋白，其

16、蛋白质过瘤胃率达80%，显著促进奶牛泌乳。 因为奶牛的瘤胃就是一个大的发酵容器，里面就充满了各种发酵的微生物，乳酸菌等，奶牛的奶蛋白主要是靠通过瘤胃发酵出来的微生物蛋白生成的，所以添加酵母可以改善奶牛的牛奶品质，这是奶牛很希望获得的一种重要饲料原料，尤其是纯净的酵母蛋白粉，而不是含有发酵底物的酵母的蛋白粉。很多的奶牛场在奶品质不理想时，都会考虑使用酵母菌 。2、含有强烈的天然诱食性，提高采食量，产奶高峰期持久。 奶牛对酵母香味也具有特殊的偏好，比较喜欢，产奶高峰期，提高奶牛采食量，是一个很关键的措施，只要奶牛能够维持高的采食量，那对延长高峰期产奶量和奶牛健康都非常有利。3、增强机体免疫力，提高

17、抗应急能力，预防奶牛乳房炎。 酵母菌能够调节奶牛瘤胃平衡，奶牛的瘤胃平衡后，自然健康程度就好了，养奶牛实际就是在养瘤胃里的各种发酵的微生物 。4、减少奶牛常见疾病，如真胃移位、肢蹄病、胎衣不下的发生酵母细胞壁粉应用甘露寡糖进入消化道后不能被消化酶所降解,到达后段肠道后发酵产生短链脂肪酸,降低pH值,抑制有害菌生长，还可以吸附致病菌改善肠道健康，通过提高免疫球蛋白水平,改善巨噬细胞活性等提高机体免疫力,增强抗病性。 日粮中添加0.3%(质量分数w ) 的MOS可以降低仔猪盲肠内大肠杆菌数量,促进双歧杆菌和乳酸杆菌生长,提高仔猪日增重和饲料报酬。口服或皮下注射MOS可以提高雏鸡免疫器官重量,饲料中

18、添加MOS可增强蛋鸡白细胞吞噬能力、PHA淋巴细胞转化率和T淋巴细胞比例，显著提高肉鸡体内抗体反应等。 水生动物与大多数动物一样,在生命的进化过程中也形成了其独有的系统。但是,鱼类是最低等的脊椎动物,其免疫系统还不成熟,它们对微生物感染的抵抗主要依赖于非特异性免疫反应,尤其是虾的免疫系统比鱼类发育还差,对感染的抵抗更是依赖于非特异性的免疫反应。 台湾水生生物所的研究人员在2000 年研究了-1 ,3-D-葡聚糖对黑虎虾的幼虫影响。研究结果表明,无论是户外还是室内,饲喂含有-1 ,3-D-葡聚糖的黑虎虾幼虫的存活率显著高于不喂-1 ,3-D-葡聚糖幼虫的存活率。 Steinar M 等研究发现,酵母-1 ,3-D-葡聚糖具有促进大西洋大马哈鱼巨噬细胞溶菌酶生成的作用。经-1 ,3-D-葡聚糖作用后的细胞与未经处理的细胞相比,其溶菌酶的生成显著提高,同时伴有溶菌酶基因表达复制的积累。-1 ,3-D-葡聚糖是雏鸡的一种天然免疫调节剂 孵化后1 周的雏鸡的天然免疫系统还不健全,容易被肠炎沙门菌感染入侵,并在内脏器官繁殖。纯化酵母葡聚糖,作为饲料添加剂,可显著对抗侵入雏鸡内脏器官的肠炎沙门菌 。与采食常规饲料的雏鸡作对比,从采食含有纯化酵母葡聚糖饲料的雏鸡血液中分离到的白细胞的活性升高,其吞噬能力、杀菌作用和氧化能力增强。其结果显著减少了肠炎沙门菌对雏鸡内脏器官的损伤。 -1 ,3-