酵母源生物飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用

○武漢工業(yè)學院

安琪酵母股份有限公司

劉立鶴

姚 娟 李 彪 蔡學敏

黃炎鑫 楊志龍

酵母及其衍生物是天然、綠色、健康的產(chǎn)品。目前，已知的酵母菌有1000多種，根據(jù)酵母菌產(chǎn)生孢子的能力，可將酵母分成三類：形成孢子的株系屬于子囊菌和擔子菌；不形成孢子，主要通過芽殖進行繁殖的稱為不完全真菌，也稱“假酵母”。已知的大部分酵母都屬子囊菌門。隨著生物技術(shù)、酶工程和發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展，酵母在水產(chǎn)養(yǎng)殖和飼料中的應用已不僅局限于“單細胞蛋白”、“飼料酵母”的范疇。目前，以酵母為原料或生物載體，利用現(xiàn)代生物技術(shù)，結(jié)合微生物發(fā)酵工程，已形成了一系列具有特定營養(yǎng)功能的生物飼料及飼料添加劑產(chǎn)品，通稱為“酵母源生物飼料”。

目前，酵母源生物飼料主要分為以下幾大類：酵母細胞壁多糖，酵母水解物，活性干酵母，霉菌毒素吸附劑，酵母硒，活酵母衍生物，復合酵母，酵母培養(yǎng)物，海洋紅酵母，與芽孢桿菌等益生菌復配而成的EM菌或微生態(tài)制劑（用于水質(zhì)或底質(zhì)改良劑），利用酵母發(fā)酵而得到的酵母飼料等。在酵母源生物飼料中，有些已在水產(chǎn)養(yǎng)殖和飼料中得到廣泛使用（如酵母細胞壁多糖、酵母粉），而許多相關(guān)產(chǎn)品的應用則還處于起步階段。

一、酵母細胞壁多糖

1.作用及機理?，F(xiàn)有的研究已證實酵母細胞壁多糖能有效增強多種水產(chǎn)動物機體的免疫能力。酵母細胞壁多糖在水產(chǎn)動物中的作用歸納起來主要表現(xiàn)在以下幾方面：一是提高水產(chǎn)動物非特異性免疫力，注射或飼喂酵母細胞壁多糖后，水產(chǎn)動物血清或肝臟中的 ACP、 ALP、 SOD、 CAT、LYZ、PO酶的活性，白細胞的吞噬指數(shù)、吞噬比例均得到明顯地改善；二是促進水產(chǎn)動物淋巴細胞的增殖，促進漿細胞產(chǎn)生更多的抗體，提高水產(chǎn)動物的特異性免疫應答反應；三是顯著提高水產(chǎn)動物抗病能力，降低水產(chǎn)動物攻毒后的感染率和死亡率；四是能有效降低肝臟損傷，顯著降低水產(chǎn)動物血液中克PT、克OT的活性；五是酵母細胞壁多糖對水產(chǎn)動物還具有一定促生長作用。

酵母細胞壁多糖作為免疫刺激劑的作用機理相對比較清楚，通常認為如下：一是酵母細胞壁多糖在動物消化道內(nèi)不易被消化，而淋巴或血液系統(tǒng)，免疫細胞表面存在著一個β-葡聚糖的特殊受體，結(jié)合后可激活免疫細胞的活性，并進一步激活細胞因子，啟動免疫應答過程。二是大多數(shù)動物體內(nèi)的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)存在大量的巨噬細胞，當β-葡聚糖通過LECTIN（巨噬細胞表面上的一種特殊蛋白質(zhì)）與巨噬細胞結(jié)合后，巨噬細胞被激活，并能誘導機體產(chǎn)生一系列的細胞免疫和體液免疫反應。三是β-葡聚糖可通過激活水產(chǎn)動物的酚氧化酶系統(tǒng)，將酚氧化酶原氧化成酚氧化酶，后者進一步將酚氧化成醌，并最終合成黑色素，醌與黑色素均可直接參與甲殼動物的一系列防御反應。四是酵母細胞壁多糖可通過補體系統(tǒng)的替代途徑，激活C3、C4等補體活性，從而使機體產(chǎn)生一系列的炎癥應答或免疫黏附反應。但是β-葡聚糖能否有效促進幾種主要免疫蛋白的基因表達，現(xiàn)有的研究極少。

2.應用。酵母細胞壁中的甘露寡糖同樣具有很多的特殊功能，簡單而言：一是甘露寡糖能對病原微生物進行識別、黏附和排除，其可與有害細菌的聚集素結(jié)合，搶奪有害細菌與腸黏膜的結(jié)合部位，干擾有害細菌在腸道內(nèi)定植，減少腸道細菌病。二是甘露寡糖可增加細胞因子的釋放，而細胞因子則可以協(xié)調(diào)不同免疫細胞的活動，提高可使T細胞增殖和分化的白細胞介素（IL-2）濃度，白細胞介素可增強干擾素（IFN）的活性。三是對毒素具有明顯的吸附作用。

3.注意事項。在飼料中使用酵母細胞壁時也應該注意：不同飼養(yǎng)對象的添加量有一定的差異，需按推薦量視不同養(yǎng)殖品種、規(guī)格、環(huán)境的差異酌情增減；又因免疫應答的發(fā)生，尤其是抗體的發(fā)生與水溫、環(huán)境密切相關(guān)，使用時應在疾病高發(fā)季節(jié)前添加；持續(xù)使用一段時間后停用一段時間，再次使用效果更好；在飼料中添加，需逐級擴大混合，確保混合的均勻度；飼料添加期間，配合微生態(tài)制劑進行水質(zhì)調(diào)節(jié)，效果更佳；酵母細胞壁多糖應儲存于清潔、陰涼、通風的庫房，啟封后盡快使用，用后需扎緊包裝袋，注意防潮。

二、酵母水解物

酵母水解物是酵母細胞通過自溶（利用細胞內(nèi)的自溶酶）或外加酶水解得到的相關(guān)產(chǎn)物。酵母水解物中含有豐富的氨基酸、小肽、核苷酸、B族維生素以及大量的礦物質(zhì)。因此，在水產(chǎn)動物飼料配方設(shè)計時，酵母水解物的營養(yǎng)素可作為輔助補充劑。酵母水解物中核苷酸的含量通常為2.3%～8%，是酵母水解物中最重要的成分之一。核苷酸作為生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的基本單位，也是蛋白質(zhì)合成所必需的。核苷酸促進畜禽生長和免疫的功能已經(jīng)被證實。相比而言，水產(chǎn)動物核苷酸的營養(yǎng)和免疫的研究數(shù)據(jù)還比較缺乏。

盡管有零星的資料表明某些魚類能夠利用酵母核苷酸，但是目前人們對水產(chǎn)動物酵母核苷酸的消化和免疫功能還知之甚少，尚缺乏大量數(shù)據(jù)來佐證，這在一定程度制約了酵母水解物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用推廣。

三、活性干酵母（ADY）

ADY是含有微量乳化劑的“活酵母”。它的水分含量通常為4%～6%，采用真空包裝，因此菌體處于“休眠狀態(tài)”，能在儲運過程中長期保持其活性，一般可達兩年。當這種酵母以飼料的形式進入動物消化道后，即可復活并發(fā)揮其生物功效。目前ADY在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應用研究還較少。

需要說明的是，ADY通常無法耐受水產(chǎn)動物飼料加工、制粒過程中的高溫高濕環(huán)境，這使活性酵母在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用受到了很大局限。

四、霉菌毒素吸附劑

消除霉菌毒素的方法很多，其中利用甘露寡糖（MOS）吸附霉菌毒素是個方便且有效的方法。酵母細胞壁的特殊結(jié)構(gòu)會對霉菌毒素產(chǎn)生吸附力。酵母細胞壁上多糖、蛋白質(zhì)和脂類等物質(zhì)對毒素的吸附是通過氫鍵、離子鍵和疏水作用力等實現(xiàn)的。試驗結(jié)果表明，酵母細胞壁可以吸附2.7毫克/克玉米赤霉烯酮，并且這種吸附平衡可以在10分鐘內(nèi)完成，在這點上，它比鋁硅酸鹽類吸附劑有明顯的優(yōu)勢。

MOS對玉米赤霉毒素、T-2毒素、赭曲霉毒素、黃曲霉毒素等具有較強的吸附能力，解吸率低，每噸飼料通常只需添加1千克即可吸附80%以上的霉菌毒素。

目前有關(guān)霉菌毒素對水產(chǎn)動物生長和危害的相關(guān)基礎(chǔ)和應用研究幾乎是個空白，相關(guān)基礎(chǔ)原理和應用技術(shù)正是水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究者急需研究的重點內(nèi)容。

五、酵母硒

在適宜的條件下，啤酒酵母能夠富集大量的硒，并將其整合到細胞內(nèi)，形成有機硒。酵母硒細胞內(nèi)有機硒的主要存在形式是硒代氨基酸，還有少部分硒與多糖或其他有機小分子結(jié)合。硒是水產(chǎn)動物正常生長和生理功能所必需的重要微量元素。研究證實蛋氨酸硒和酵母硒在肝臟和肌肉中的沉積明顯高于亞硒酸鈉（Na2SeO3）。因此，在日糧中用蛋氨酸硒和酵母硒代替無機硒至少可以節(jié)約1/2硒的添加量。添加有機硒可能與其能完整地被吸收和運輸至組織，因此在代謝過程中較無機硒有更高的吸收率有關(guān)（Ashmea等，1992）。

目前，實際生產(chǎn)中硒的主要添加形式仍然是Na2SeO3，而無機硒毒性高、添加的安全劑量比較低，加上水產(chǎn)動物對硒的絕對需求量較低，所以添加過多的無機硒具有較大的毒性。因此，有機硒作為一種更安全、更環(huán)保的酵母源生物飼料必將在水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到越來越廣泛的應用。酵母硒的應用效果已經(jīng)得到國際學術(shù)界的廣泛認可。相對畜禽而言，酵母硒在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用還有大量的基礎(chǔ)和應用研究工作要做。

六、活性酵母細胞衍生物（LYCD）

LYCD是指酵母細胞在人為控制的傷害條件下（如用紫外線、熱、X-射線或化學損傷）產(chǎn)生的具有促進細胞呼吸和修復作用的保護性物質(zhì)。相關(guān)研究證實，飼料中添加LYCD可以有效提高水產(chǎn)動物的成活率。LYCD在水產(chǎn)動物上的研究還極其有限，LYCD對不同水產(chǎn)動物的作用還需要進一步地研究和證實。

七、其他酵母源生物飼料

其他酵母源生物飼料種類還有很多，如酵母與細胞壁或其他功能菌株合理配置而成的復合酵母；酵母培養(yǎng)物（YC），發(fā)酵產(chǎn)物如酵母飼料，一些營養(yǎng)型和功能型酵母菌等。其中，不少酵母源生物飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用研究才剛剛開始。

近年來，生態(tài)養(yǎng)殖成為一種被廣泛推廣和普遍接受的養(yǎng)殖模式，酵母源生物飼料可在生態(tài)養(yǎng)殖模式下發(fā)揮重要的作用。如酵母菌單獨使用，或與芽孢桿菌等益生菌復配成EM菌或微生態(tài)制劑，對養(yǎng)殖水體和底質(zhì)具有較好的改良效果。有研究表明，假絲酵母對養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽的降解具有一定的作用（吳偉等，2001）。此外，利用酵母對秸稈進行發(fā)酵而得到優(yōu)質(zhì)廉價的酵母飼料，可以作為水產(chǎn)飼料的良好原料。隨著人們對酵母認識的逐步系統(tǒng)和深化，將有越來越多的酵母源生物飼料廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。