酵母抽提物替代血浆蛋白粉在仔猪中的应用

酵母抽提物替代血浆蛋白粉在仔猪中的应用摘要：酵母抽提物是将酵母细胞经过破壁加工获得，其作为优质的蛋白源，在部分或全部替代血浆蛋白粉的过程中具有提高仔猪日增重，改善饲料利用效率，提高仔猪生产性能和饲料成分，并对仔猪长期健康生长有良好的作用。同时酵母抽提物作为核苷酸主要来源物质，其对仔猪肠道健康和微生物群体具有至关重要的作用，有利于促进仔猪肠道发育，并提高机体细胞免疫和体液免疫的功能。关键词：酵母抽提物；仔猪；核苷酸；肠道发育；免疫ApplicationoftheYeastExtractReplacingtheSprayedDriedPlasmaProteininPigletsAbstract：Yeastextract（YE）istheyeastcellstogetthroughthewalltreatment,asahighqualityproteinsource,inpartorallofthealternativeintheprocessofthesprayeddriedplasmaprotein(SDPP)israisingpigletsweight,improvethefeedefficiency,improvetheproductionperformanceofpigletsandfeedingredients,andhasagoodeffectforthegrowthofpigletslong-termhealth.Andyeastextractasnucleotidemainsourcematerial,thepigletsintestinalhealthandmicrobialcommunityhasacrucialrole,promotepigletsintestinaldevelopment,andimprovethefunctionofthecellularimmunityandhumoralimmunity.Keywords:Yeastextract（YE）；Piglets；Nucleotides；Gutdevelopment；Immunization断奶仔猪由于消化道和免疫系统还未健全，再加上环境和日粮的改变及断奶应激的作用下，仔猪常出现采食量降低，疾病易感及腹泻拉稀等断奶综合征,进而言之影响其健康水平和生长性能[1]。而且此阶段断奶仔猪消化器官未发育成熟，消化酶分泌水平低下，因而对营养物质消化能力弱。血浆蛋白粉作为一种传统的优质动物源蛋白，其适口性好，含有丰富的免疫球蛋白，能有效增强仔猪被动免疫能力，改善仔猪的抗病力，降低腹泻发生率，因而在乳仔猪日粮中应用广泛[2]；丰艳平[3]认为，饲料中添加血浆蛋白粉能够提高仔猪抗应激能力。但是血浆蛋白粉原料来源于猪血，其由于加工工艺和动物本身健康状况等原因可能会导致同源性疾病的传播，从而为养猪业带来生物安全隐患。同时，在近来国际市场上血浆蛋白粉的价格日益增长，和国内血浆蛋白粉质检不能保证的情况下，进一步促进了对新的优质蛋白源的寻找利用。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，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，溶出酵母细胞外后经分离、浓缩和干燥等步骤精制而成[4]。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。研究表明，酵母抽提物作为一种优质的天然完全蛋白质，能够促进幼龄动物的肠道发育，促进其主动免疫的建立，改善日粮适口性，提高营养物质利用率，是幼龄动物优良的蛋白质来源。同时酵母中的核酸含量8％～10％，酵母水解后，其核酸先降解为核苷酸，然后被进一步降解为碱基、磷酸和戊糖，从而可以迅速进人“补救途径”，减少直接补充核酸大分子的消化耗能。酵母核酸富含天然核苷酸、活性肽GSH、多种游离氨基酸和B族维生素等，能补充动物快速生长时期内源核苷酸合成的不足，加快机体肠上皮细胞、肝脏细胞和淋巴细胞等的复制、分裂增殖，提高免疫力。改善肝功能及脂质代谢，激发动物生产潜能，同时改善消化吸收、调理肠道等多种问题，减少动物消化道疾病．促进生长发育[5]。1酵母抽提物替代血浆蛋白对仔猪生产性能的影响酵母抽提物作为血浆蛋白的替代物，其蛋白含量和组成与血浆蛋白相似，同时酵母抽提物含有较高的核苷酸，也为其作为优质的动物饲料原料提供基础。在以往的研究中表明，酵母抽提物部分或全部替代血浆蛋白粉并不会降低断奶仔猪的生产性能[5]。王学东等[6]研究结果表明，与正常日粮相比，保育阶段在日粮中添加0.3%的酵母抽提物能显著提高仔猪的平均日增重，降低饲料系数，表现出降低仔猪腹泻的趋势，并且试验中酵母抽提物还显示出缓解仔猪免疫应激的作用。吴迪等[7]在断奶仔猪日粮中添加酵母提取物或以不同水平替代日粮中的血浆蛋白粉，对仔猪的试验末重、平均日增重、饲料转化率和仔猪平均日采食量均有不同程度的改善作用。同时，车炼强等[8]研究表明饲喂含酵母抽提物的日粮可以促进仔猪生长，显著改善仔猪饲料转化率；酵母抽提物全部替代SDPP后，能明显改善断奶仔猪饲料增重比，改善断奶仔猪生产性能。并且，大量研究结果表明，血浆蛋白粉对仔猪的作用在断奶后1~2周最为明显，而在之后，其对采食量的增加和促生长效应减弱[9]，而酵母抽提物则具有长期的促进仔猪的生产性能，提高饲料转化率的作用。同时，在以往的研究中亦表明，日粮中随着酵母抽提物添加量的增加，特别是酵母抽提物添加量大于0.4%时，会降低仔猪的采食量的趋势，而在生产上，通常酵母抽提物采取一半替代血浆蛋白粉的做法效果最佳。其原因可能与酵母抽提物的加工工艺和酵母种类的不同有关。酵母抽提物中余留的酵母细胞壁虽然有刺激肠道免疫、抑制有害菌的作用，但高剂量添加时也可能会影响仔猪采食量，从而影响仔猪日增重。Dritz等（1995）研究发现，断奶仔猪日粮中添加0.1%啤酒酵母β-葡聚糖时会降低断奶仔猪采食量和日增重，但料肉比并不会受到影响。李军等（2006）[10]研究还发现，仔猪日增重也与啤酒酵母β葡聚糖的添加水平呈二次性影响趋势。因此，酵母抽提物中酵母细胞壁含量不同对仔猪生产性能的影响可能会有所不同。尽管如此，酵母抽提物作为优质的蛋白源，其替代血浆蛋白粉有提高仔猪生产性能和饲料成分，并对仔猪长期健康生长有良好的作用。2.酵母抽提物对仔猪肠道健康的影响酵母抽提物是重要的核酸来源物质，核苷酸参与了生命的许多代谢过程,在细胞代谢中起很重要的作用,主要归结为:核苷酸是细胞组成主要成分,是组成DNA和RNA单体；核苷酸衍生物是许多生物合成的活性中间物；ATP是生物能量代谢的核心；腺苷酸是三种重要辅酶(NAD,FAD,COA)的组分；cAMP和从cGMP是重要的代谢调节物质；甲基供体；AMP可调节平滑肌的收缩特性,调节血流量[11]。其在日粮添加中发挥着至关重要的作用。2.1对微生物群落的影响研究表明，在核苷酸降解过程中，核苷酶作用于核苷，使其释放出糖并暴露出游离氮，而这一混合物影响了肠道内微生物的形态和生长。Tanaka和Mutai(1980)的体外试验表明，添加了核苷酸的培养基可以促进双歧杆菌的生长。日粮中核苷酸有助于在肠道微生物群落增殖中，使粪便中双歧杆菌数量占优势，他们能将糖水解为乳酸，降低肠道PH，从而抑制肠道微生物的增殖，减少腹泻。同时研究发现，核苷酸对肠道具有保护作用，能够改善肠的屏障作用，维持肠壁的完整性，减少细胞的死亡率以及细菌、脂多糖引起的细菌易位，减少腹泻的发生，加速饥饿应激和感染后损伤的肠道恢复。Mary[12]给切除80%空肠和回肠的大鼠饲喂含1%尿嘧啶的日粮，7d后屠宰，结果发现，饲喂尿嘧啶的大鼠与对照组相比，其剩余空肠粘膜绒毛高度提高14%,隐窝深度提高18%。2.2对肠道发育的影响大量研究结果表明，外源核苷酸能够加速肠细胞的分化、生长与成熟，提高动物肠粘膜DNA、蛋白含量以及麦芽糖酶、乳糖酶及蔗糖酶的活性。He等(1993)[13]用体外培养小鼠小肠上皮细胞(IEC-6)的方式来观察外源核苷酸对肠细胞分裂及分化的影响。在体外正常培养条件下添加核苷酸，能促进正常小鼠小肠上皮细胞(IEC-6)的增殖、分化，且当谷氨酰胺或谷氨酰胺和必需氨基酸缺乏时，添加核苷酸能促进小肠上皮细胞的增殖，提高细胞内ATP水平。Holen等（2004）[14]考察核苷酸对小肠上皮细胞株的增殖发育的影响，结果表明，RNA和脱氧核苷酸dAMP、dGMP、dCMP有促进肠细胞增殖的功能，并且可以弥补因谷氨酰氨不足和肠局部缺血带来的影响。核苷酸具有清除体内自由基的作用，其除了自身的碱基氮氧原子能够捕捉机体氧化过程中形成的自由基外，与其相关物质，如嘌呤的代谢产物尿酸也是体内一些有害活性物质的有效清除剂，其清除内源自由基和抗氧化的能力最强，在生理浓度和各种pH值条件下，具有保护红细胞膜脂质过氧化及由过氧化损伤造成的红细胞破裂作用。并且核苷酸具有促进小肠上皮细胞迁移，加强细胞周期素D1的表达，促进DNA合成从而达到促进仔猪肠道发育的作用[15，16]。3酵母抽提物对仔猪机体免疫的影响以往的研究表明，酵母抽提物能给予动物外源的核酸、核苷酸对于维持正常细胞免疫和体液免疫等有积极的作用[18]。在核酸营养当中，免疫系统是机体各项变化中最敏感也是最直接受影响的系统。尽管机体能够利用小分子物质从头合成核酸,但免疫系统必须有外源性核酸才能维持其正常机能。由于免疫系统作为机体与外界联系的门户,具有“卫士”作用,它与其他系统组织相互作用,在维持机体内稳定中起积极作用[18]。MolistF等在断奶仔猪日粮中添加酵母衍生物试验结果显示，酵母衍生物提高仔猪IgG和IgM的血清结合KLH抗体，提高绵羊红细胞凝集效价。显示其能促进断奶仔猪免疫系统反应更加迅速且不影响动物体生长性能,有利于仔猪克服疾病[31]。3.1对细胞免疫的影响核酸营养是维持正常细胞免疫的必需营养物质[19]。淋巴细胞受抗原刺激活化后会对核酸的需求增加,然而淋巴细胞由于没有从头合成核酸的能力,必须依赖摄入的核酸为其活化提供能量及前体物质,其增殖与细胞内核苷酸库含量增加以及细胞膜上大量核苷跨膜转运蛋白表达相平行[20]。然而在有无核酸饮食的对比研究结果显示,核酸对细胞免疫具有:增加化学抗原、细菌抗原等引起的迟发型超敏反应强度；增强同种抗原诱导的淋巴细胞增生；营养不良及饥饿诱导的免疫抑制时,补充核酸可以恢复正常的免疫功能,而补充蛋白质则不能起到相似的效果；核酸饮食可以增强巨噬细胞的吞噬能力。无核酸饮食实验动物的巨噬细胞超氧化物产量少于核酸饮食组的相应产量；增强金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抵抗力；增加自然杀伤细胞活性；增加增殖的脾淋巴细胞IL-2产量、IL-2受体及lyt-1表面标志的表达；VanBuren等认为核苷酸对免疫的影响是作用在辅助/诱导T细胞亚群上,主要作用在抗原递呈的最初阶段和淋巴细胞增殖阶段[21-26]。3.2对体液免疫的影响无核苷酸饮食时小鼠和人对T细胞依赖性抗原的特异性抗体反应明显下降,脾分泌IgM和IgG的细胞数减少,对非T细胞依赖性抗原的反应以及非特异性多克隆B细胞活化无影响[27],补充RNA可专一性逆转这种抗体细胞数的减少[28],如用核糖核酸酶处置,则无此作用[29]。多核苷酸通过与T细胞或其他谱系细胞表面分子的相互作用调节体液免疫,在有抗原刺激时能够抑制非特异性T细胞的活化,增加Th1克隆细胞IFN-r产量、抑制Th1克隆细胞介导的抗体产生和减少Th2克隆细胞IL-5产量,但并不改变Th2克隆细胞介导的抗体产生,这些作用呈现剂量依赖性[30]。肠道相关淋巴组织能够引发和调节T细胞发育,起胸腺类似物作用,核酸对外周免疫的作用可能部分通过肠相关淋巴组织介导,但机制不清[29]。目前对老龄鼠作用的研究涉及很少,仅见Ameho等通过低蛋白饮食造成的早老小鼠模型实验,发现核酸营养可恢复其正常免疫功能。日粮核苷酸能够提高抗体水平,增加辅助性T细胞的数目,有助于由于核苷酸缺乏