复合酵母的作用机理及在畜禽养殖中的应用

复合酵母的作用机理及在畜禽养殖中的应用在畜牧养殖中应用酵母源生物饲料已经有多年的历史，但以前畜牧行业应用的都是一些诸如酵母单细胞蛋白或一些酒糟类酵母加工的初级产品或工业副产品，虽然其效果已经得到认可，但这些产品远未发挥出酵母生物饲料的应有价值。为此，目前市场上以酵母为基础研究开发了复合酵母，并且在市场推广应用中取了良好的效果。本文就复合酵母的主要特点、作用机理、应用效果及发展趋势进行讨论，旨在为复合酵母在畜牧生产中合理应用提供借鉴或参考。1复合酵母的营养机理复合酵母是采用天然活性酵母，利用内源酶（细胞内自溶酶）及外源酶水解、科学配制而获得的酵母水解物，释放诸多功效成份。富含大量的核苷酸、活性肽、消化酶、氨基酸及丰富的B族维生素。其中蛋白质、小肽和氨基酸的含量大于38%，核苷酸含量在14%以上，并含有一定量的细胞壁多糖，是一种复合型的高核酸酵母。复合酵母能够补充内源核苷酸的不足、改善肠道消化吸收、促进动物生长、增强动物免疫力和抗应激力等作用，并且具有较强的诱食效果。1.1酵母营养小肽小肽是指含有2个或者3个氨基酸残基的一类化合物。根据所发挥的功能把小肽分为两大类，即营养性小肽和功能性小肽。营养性小肽是指不具有特殊生理调节功能，只为蛋白质合成提供氮架的小肽；功能性小肽是指参与调节动物的某些生理活动或具有某些特殊作用的小肽，如免疫肽、抗菌肽、抗氧化肽、表皮生长因子等。随着小肽吸收理论的更新，人们已经认识到蛋白质在消化道中的消化终产物的大部分是小肽（主要是二肽和三肽），且小肽能完整地通过肠粘膜细胞而进入体循环。另外，小肽的吸收具有速度快、耗能低、载体不易饱和等特点，可以消除以游离氨基酸形式吸收时，氨基酸之间的相互竞争，加速蛋白质的合成。在复合酵母中二肽、三肽的含量高达40%左右，能够直接被动物吸收和利用，不仅能促进氨基酸的吸收，提高蛋白质的沉积率，还可以与矿物元素结合，提高溶解性，促进吸收。部分活性小肽具有调节机体生理活动和提高免疫的作用。关于酵母中的生物活性肽的研究还处于起步阶段，尤其酵母水解物组成中，活性肽的种类和数量需要进一步研究。目前，得到确证的是酵母水解物中具有较高含量的谷胱甘肽（GSH），达1%-8%。GSH具有抗氧化作用，能清除自由基；解毒；参与转甲基、转丙氨基反应，维持肝细胞正常功能；参与氨基酸向细胞内的转运；促进胆酸代谢等作用。GSH在动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中含量较高，动物饲料中也能提供常量的GSH。在幼龄和老龄动物受外界应激或药物中毒时，外源补充GSH可有效预防疾病，提高动物生产性能。1.2核苷酸核酸大分子自身不具备营养价值，其不能被机体吸收，更不能发挥核酸在遗传上的功能，当核酸在动物消化道内被降解为核苷酸及碱基等物质后可被利用。核苷酸在生物体内不断进行合成和降解过程，其合成的途径主要有两条：一是从头合成途径（Denovosynthsis）：在机体内以一些氨基酸（谷氨酰胺、天冬氨酸、甘氨酸）、甲酸盐和二氧化碳等为原料从头合成；二是补救途径（Salvage）：有机体内的磷酸核糖与外源核酸、核苷酸水解产生的自由碱基发生磷酸核糖化作用，从而合成相应的核苷酸。机体许多生长代谢旺盛的组织（小肠、大肠、淋巴）和细胞（红细胞、白细胞、骨髓细胞）从头合成的核苷酸能力有限，尤其当动物处在受到免疫应激、肝损伤、饥饿及快速生长的情况下，内源合成的核苷酸不能满足机体的需要，需要补充外源核苷酸。因此，外源核苷酸的价值体现在“补救途径的原料”，满足动物特殊状态下对核苷酸的需求。核酸类产品增强人体免疫功能已得到肯定，在市场中婴幼儿和孕妇奶粉普遍强化核苷酸。国内外在动物上应用核酸产品的研究，也肯定了核苷酸具有免疫增强、促进畜禽肠道发育、抗氧化、微生态调节、组织修复等诸多功效。并提出核苷酸发挥作用的最佳时期是动物生长期、应激阶段等高核酸需要时期。在食物中，鱼类、洋葱、蘑菇属于高核苷酸含量的食品，而核酸的最佳来源为酵母和花粉，酵母中的核酸含量8-10%，而且酵母容易实现了工业化生产。酵母水解后，经科学处理，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，从而可以迅速进入“补救途径”，减少了直接补充核酸大分子的消化耗能。1.3酵母细胞壁多糖酵母细胞壁多糖又称免疫多糖，由β-葡聚糖和甘露寡糖组成。其中的β-葡聚糖以β-1，3键为主链，含有以β-1，6键连接的高度分枝的支链，呈三维螺旋结构，这种独特的构型很容易被消化系统接受。因此，β-葡聚糖能够提高吞噬细胞活力、提高溶菌酶活性、淋巴细胞转化率；甘露寡糖能够抑制有害菌肠道定植和吸附霉菌毒素，促进动物肠道有益菌增值，改善动物体微生态环境，具有一定的免疫原性，可作为外源性抗原的佐剂减缓抗原吸收、增加抗原效价。1.4复合呈味物质1959年国中明发现由酵母的RNA（核糖核酸）分解而成的鸟苷酸(5′GMP)和肌苷酸(5′IMP)具有呈味作用，只用少量核苷酸与谷氨酸混合，即可提高味精的鲜度数十倍。由于IMP、GMP过去只能从肉类和海产品柴鱼中提取，价格昂贵因此未能为食品工业采用。现在使用的I+G，是现代科学家通过微生物发酵工业化生产取得，且GMP比IMP具更强呈味作用。复合酵母水解物中肌苷酸和鸟苷酸（5‘IMP＋5’GMP）具有强烈鲜味，能够增强摄食刺激，能以几何级数增加食品及饲料的鲜味。呈味核苷酸与谷氨酸（水解物中含量较高）混合有显著的协同增鲜效果，胜过单独使用任何一种调味品。该呈味物质能促进动物采食，这种诱食作用在家畜和水产动物上尤为突出。2复合酵母在畜禽养殖中的应用针对复合酵母的使用效果展开了大量研究和生产试验，其在促进动物生长和降低料肉比方面的作用非常明显，能够减少特殊状态（应激、患病、种用、妊娠、泌乳）下的免疫力。2.1在养猪生产中应用研究湖北英山猪场试验：选用遗传背景相同、体重相近(8Kg左右)的健康断奶保育仔猪100头，随机分为对照组和试验组，每组5个重复，每个重复10头仔猪。对照组饲以基础日粮，试验组每吨日粮中添加3kg福邦复合酵母，以研究福邦复合酵母对保育仔猪生长指标的影响,结果见表1。表1复合酵母对保育仔猪平均日增重（ADG）的影响（mean±SD,单位：克/头/天）组别第1周第2周第3周第4周试验全期对照组试验组340.56±29.80374.17±27.93314.56±28.85388.15±13.73**431.55±20.56524.11±73.30*504.52±20.76608.21±91.44397.80±17.10473.66±39.39注：“*”表示显著差异（p0.05），“**”表示差异极显著（p0.01）试验结果显示，复合酵母明显地提高仔猪的平均日增重（P＜0.01），降低保育期的饲料系数（P＜0.01），能够降低仔猪腹泻，在试验第二周注射疫苗导致对照组仔猪日增重下降，而复合酵母组仍有增加，该结果提示复合酵母对降低仔猪免疫应激有一定效果。日粮改良试验：采用2400头体重接近（约8kg）、体况基本一致的商品长大仔猪，研究复合酵母在饲料对仔猪日粮的改良效果。试验仔猪平均分为对照组和试验组，其中对照组采用基础日粮，试验组在基础日粮中添加2kg/t的复合酵母。试验周期45天，仔猪日粮中添加复合酵母可以明显改善饲料品质，试验结束时，仔猪体重提高8.31%，采食量增加2.60%，饲料系数降低5.28%。诱食及促生长效果研究：选取25日龄断奶的杜长大仔猪156头，随机分为3个组，每个组2个重复(公母各半)，分别为：空白对照组、0.2%复合酵母组、0.3%复合酵母组；各处理组间初始体重差异不显著（P﹥0.05），试验期21天。试验结果表明：添加复合酵母对断奶仔猪的总增重、平均日增重、料肉比都有一定影响。与对照组相比，0.2%、0.3%复合酵母组提高仔猪体重分别为7.13%、10.76%，降低料重比分别为7%、11%。各处理组的采食量差异显著（P0.05），以0.3%复合酵母组为采食量最高。2.2在禽类养殖中应用研究对艾维因肉鸡生长性能的影响：试验选用体重相近的11日龄艾维因肉仔鸡2040羽，随机分成2个处理组，每组约1000羽，分别饲喂基础日粮（对照组）和基础日粮+800g/t复合酵母（试验组）。试验过程中分别于肉鸡11日龄、35日龄和43日龄时抽样称重，并全程记录每组每天采食量以及死淘鸡只数。结果表明：添加复合酵母800g/t能提高艾维因肉鸡增重，降低料肉比。试验组日增重比对照组提高4.78%，料肉比降低8.81%，每育成1只肉鸡养殖收益可提高1.38元，试验结果见表2。表2复合酵母对肉鸡生产性能的影响项目对照组试验组肉鸡数/只10491000总采食量kg3961.713602.10死淘数/只868143日龄肉鸡平均重/kg2.2072.298平均增重（kg/天）2.0312.128平均日增重（g/天∙只）64.4767.63料肉比1.9871.812死淘率/%8.22%8.10%三黄鸡饲养试验：选取1日龄三黄肉仔鸡3000只，试验地点为：宜昌窑湾乡一肉鸡养殖基地。采用单因子试验,选择健康商品代公母混合雏3000只,随机分为2组,每组1500只，试验周期为49天。对照组饲喂基础日粮，试验组在基础日粮中添加0.08%的福邦复合酵母。试验结果表明：随着肉鸡日龄的增加，复合酵母对肉鸡的日增重有明显的提高。在35、42日龄，与对照组相比，试验组肉鸡增重率分别提高了1.11%,2.13%，到试验末期（49日龄）试验组肉鸡增重率提高为10.65%。海兰白蛋鸡试验：复合酵母对海兰白商品蛋鸡生产性能的影响。试验选取武汉东西湖区某商品蛋鸡场约1800只172日龄海兰白商品蛋鸡，分成试验组和对照组。试验结果表明，在蛋鸡日粮中添加复合酵母0.05%能提高蛋鸡产蛋率，同时对提高平均蛋重和降低料蛋比也有一定的效果。3应用展望酵母是核苷酸的一个重要来源。然而，由于缺乏啤酒酵母加工和产品相关的详实资料，这使得人们很难确定这些核苷酸是以单核苷酸还是多核苷酸（寡核苷酸）形式存在的。另外，核酸酵母的核苷酸在试验中被用为替代氮源和摄食刺激剂，而就这一领域的现有知识，在禽畜养殖中，日粮核苷酸虽具有应用前景，但目前使用仅体现在禽畜养殖的健康管理上，具有一定局限性。在今后的工作中需要对不同源核苷酸利用率、核苷酸类型、适宜添加量等进一步研究，为富含核苷酸产品的使用提供试验依据。另外，复合酵母在畜禽养殖中虽然效果明显，但目前我们对不同的生理和生态环境下复合酵母的功效评价还是相当有限，包括对特殊状态下免疫力提高、水解物生理活性肽的种类和数量以及诱食效果等进行评价，需要针对这些方面进一步探讨，以期为复合酵母的推广和使用提供更多的参考和依据。