益生菌-酵母菌綜合開發(fā)利用的研究進展

張艷艷，趙國先*，李樹鵬，馮焯，柳迪，王琳

（1.河北農業(yè)大學動物科技學院，河北 保定 071000；2.河北農業(yè)大學動物醫(yī)學院，河北 保定 071000）

益生菌-酵母菌綜合開發(fā)利用的研究進展

張艷艷1，趙國先1*，李樹鵬2，馮焯1，柳迪1，王琳1

（1.河北農業(yè)大學動物科技學院，河北 保定 071000；2.河北農業(yè)大學動物醫(yī)學院，河北 保定 071000）

益生菌-酵母菌含有豐富的蛋白質，具有人體所必需的8種氨基酸、粗纖維、粗脂肪、糖類、維生素等多種營養(yǎng)成分，且培養(yǎng)條件易于控制。文章就酵母菌的生物學特性、種類及其在各個領域的綜合應用研究進展作以綜述。

酵母菌；開發(fā)利用；畜禽生產；研究進展；發(fā)展前景

益生菌又稱活菌制劑、促生素、微生態(tài)調節(jié)劑、生態(tài)制品等，是一種能夠調節(jié)機體腸道微生物菌群生態(tài)平衡的有益微生物，其作用是在進入機體后，通過促進有益菌增殖，抑制有害菌生長，從而起到提高宿主特異性或非特異性免疫力，減少多種疾病的發(fā)生[1-2]。隨著人們食品保健意識的不斷增強，益生菌越來越受到大家的關注。酵母菌作為益生菌的一種，是集營養(yǎng)與保健功效為一體的生物活性物質，有著極大的開發(fā)前景[3]。酵母細胞含有豐富的蛋白質、B族維生素、脂肪、糖類和人體所必需的8種氨基酸、維生素D、粗纖維、礦物質元素等，同時還含有豐富的酶系統(tǒng)和多種生物活性物質，如輔酶A、輔酶I、輔酶Q、細胞色素C等，這些具有生物活性的酶可以調節(jié)機體內微生態(tài)平衡，促進腸道有益菌群的生長；酵母菌還因其個體大、雜食性強且培養(yǎng)條件易于控制、代謝產物多、無毒無殘留等特點，在食品、釀造、醫(yī)療保健、環(huán)境防治、生物工程等行業(yè)中都有廣泛的應用；隨著科技的發(fā)展，酵母在飼料工業(yè)中得到了廣泛的研究與應用；而酵母菌的生產原料是廢棄的工業(yè)廢渣以及廉價的農業(yè)副產物，故來源廣、成本低[4-7]。所以對酵母進行綜合開發(fā)和利用，不僅能做到變廢為寶，物盡其用，而且還能產生巨大的經濟效益和社會效益。近年來，通過對酵母的深入研究發(fā)現，傳

統(tǒng)認為酵母菌僅屬于真菌類的概念并不完善，其確切的定義是：酵母菌同霉菌都屬于真菌類，但絕大多數的酵母菌為單細胞，以出芽方式無性繁殖，且繁殖速度比霉菌快；酵母菌亦不同于原生生物，因為其堅韌的細胞壁，又與藻類不同，因為酵母菌不能進行光合作用。

1 酵母菌的生物學特性

酵母菌屬有益菌，是以芽殖為主，形態(tài)結構簡單的一類真菌，專性或兼性厭氧生活，在有氧的條件下進行有氧代謝，以分裂方式繁殖；在氧氣不足的情況下，酵母通過發(fā)酵能將糖類轉化成為二氧化碳和乙醇來獲取能量。在溫度適合、氧氣和養(yǎng)料充足的條件下，以出芽方式迅速增殖。酵母對滲透壓有相當高的耐受性，某些酵母能在水分極少的環(huán)境中生長，最適pH為4.5～5.0，最適生長溫度為20～30℃，少數種類可耐45～47℃的高溫；在液體培養(yǎng)基中均勻渾濁，一般耐糖，少數種類能在高濃度糖漿中生長。

2 酵母菌的種類

酵母菌的種類很多，迄今為止已發(fā)現1 000多種酵母，人們根據酵母菌的不同用途分為啤酒酵母、產紅色素酵母、布拉氏酵母、頡頏酵母和飼料酵母。

2.1 啤酒酵母

研究發(fā)現，啤酒酵母中含有豐富的蛋白質、維生素、碳水化合物、礦物質、核酸等多種營養(yǎng)成分，同時還含有維生素B族和葉酸等生理活性物質，在食品行業(yè)中有廣闊的開發(fā)前景。啤酒酵母中含有豐富的麥角固醇，對骨骼形成極為重要[8]。啤酒廢酵母作為生產啤酒的主要廢棄物，其實含有許多高附加值的組分，且安全無毒，有極大的開發(fā)價值。

2.2 產紅色素酵母

紅酵母隸屬于半知菌亞門、芽孢綱、隱球酵母科真菌中的一個屬，是一種抗逆性較強的腐生菌，細胞有明顯的紅色色素，最適生長溫度為25～30℃，適應環(huán)境能力強。紅酵母菌體含有豐富的蛋白質、多糖、氨基酸等營養(yǎng)因子，紅酵母中還可以提取超氧化物歧化酶（SOD），SOD有清除超氧化物自由基、防御氧的毒性、抑制衰老及預防老年疾病的功效，受到營養(yǎng)學家和藥理學家的廣泛關注[9]。

2.3 布拉氏酵母菌

布拉氏酵母菌的菌體呈近圓形狀，且生長范圍相當廣泛，在28～40℃均可生長；該菌體是在印尼荔枝中分離得到的，是釀酒酵母的亞種，已被廣泛應用于人類治療腹瀉的藥物中[10]。

2.4 頡頏酵母菌

頡頏酵母菌存在于植物的葉片、土壤、果實和水環(huán)境中，大多數拮抗酵母菌具有較強的抗逆能力，且遺傳性能穩(wěn)定、抑菌譜廣、效價高，不會產生對人和寄主有害的代謝產物，安全性高，可以在高溫和干旱的條件下長期定植于植物的葉表面[11]。

2.5 飼料酵母

飼料酵母蛋白質含量高，含量高達45%～50%，代替蛋白質飼料添加到動物配合飼料中，功效相當于國產魚粉，且維生素含量豐富，在改善動物胃腸道功能、提高免疫力、抵抗疾病等方面效果顯著，大幅降低了飼料成本，在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中被廣泛應用[12-14]。

3 酵母的綜合開發(fā)利用

3.1 醫(yī)療保健

酵母是一種很好的保健品，除用于治療消化不良和B族維生素缺乏癥外，酵母細胞還因其含有的大量的凝血質在制藥領域占有一席之地，凝血質借助凝血酶的作用把人體內的可溶性纖維蛋白原轉變?yōu)椴豢扇艿睦w維蛋白從而起到凝血的作用，其工藝簡單且安全性高，是市場上凝血藥品的理想來源。在保健功能上酵母菌則可以提取SOD。并且干酵母片能促進食物在胃腸道的消化和吸收，起到健胃助消化的作用。

姬勁峰等研究表明，布拉氏酵母菌有增強腸黏膜屏障功能、下調腸黏膜通透性、提高腸黏膜營養(yǎng)的作用，其制成的散劑對營養(yǎng)吸收不良患者有很好的治療效果[15]。

3.2 釀造工業(yè)

近年來，人們在傳統(tǒng)釀造技術的基礎上融入現代先進的生物技術，將秘魯酵母及球擬酵母固定化，再與醬油結合作用，不僅提高了醬油的風味，也極大改進了釀酒技術，既縮短了生產周期，又提高了原料的利用率[16]。

3.3 環(huán)境污染治理

酵母菌是一種珍貴的微生物資源，因其具有良好的耐酸、耐滲透壓、產生單細胞蛋白等特點在環(huán)境污染治理中占有一席之地。呂文洲等從含油廢水現場篩選到5株酵母菌，結合另外3種酵母菌，組

成混合酵母菌群，應用于SBR系統(tǒng)中處理油脂堿煉廢水，取得良好效果，化學需氧量（COD）和油去除率分別高達96.9%和99.5%[17]。這與宋慶敏在酵母菌對環(huán)境污染治理中的研究結果相符[18]。

3.4 果蔬保鮮

頡頏酵母菌復合保鮮技術是一種有效的新型果蔬保鮮技術，韋瑩瑩等、戴瑩等研究結果表明，頡頏酵母菌可與噻菌靈、苯并噻二唑等多種化學殺菌劑聯合使用，可有效提高頡頏酵母菌對病原菌的防控，從而達到對果蔬高效保鮮的目的[19-20]。

4 酵母在動物生產中的應用

酵母培養(yǎng)物（YC）是集營養(yǎng)、保健為一體的生物活性添加劑，不僅具有營養(yǎng)價值高、維生素含量豐富、可消化率高、價格低廉且無毒無殘留等特點，而且能促進動物體消化道有益微生物的活性，提高微生物蛋白的合成，增加粗飼料及纖維分解菌的作用。在提高動物生產性能、提高免疫力、抵抗疾病、提高動物受精率、減少胚胎的死亡率、豐富飼料添加劑的種類及提高禽蛋質量及風味等方面具有明顯的作用[21]。

4.1 酵母在水產養(yǎng)殖中的應用

許多研究結果表明，酵母培養(yǎng)物在水產動物的養(yǎng)殖上發(fā)揮了極其重要的作用，不僅具有加快動物生長、提高日增重及飼料利用率，增強機體抗病力，而且還可以作為某些魚類的著色劑如鮭魚、鱒魚等。研究發(fā)現，酵母培養(yǎng)物還可更為簡便的作為水添加劑應用于水產動物中，結果表明，添加YC在促進水產動物的生長、優(yōu)化飼料營養(yǎng)價值、改善動物的健康狀態(tài)等方面效果較好[22]。

4.2 酵母在家禽生產中的應用

4.2.1 對生產性能的影響

陳紹飛等研究表明，在試驗組飼料中添加飼料酵母（粗蛋白質含量＞50%）4%替代對照組中3%的進口魚粉及1%的玉米，結果表明，二組雞群在死亡數、產蛋情況及破損情況方面差異不顯著，且料蛋比由預期的2.23∶1降至2.21∶1，降低了0.9%，故在飼料中加入酵母代替魚粉，對雞的健康狀況及產蛋性能不存在顯著差異，而且還可以降低成本，提高經濟效益，其結果與郭發(fā)祥研究結果一致[14]。此外劉觀忠等報道也表明，在日糧中添加YC 0.1%和0.3%能夠提高蛋雛雞日增重，增加小腸絨毛高度和腸壁厚度[23]。

4.2.2 對腸道菌群的影響

動物體的腸道是一個復雜的微生態(tài)系統(tǒng)，其生長的益生菌雙歧桿菌和乳酸桿菌在提供機體營養(yǎng)、防御和保護機體方面發(fā)揮著不可替代的作用。研究表明，YC可降低蛋雛雞腸道內的沙門氏菌的數量，同時增加有益菌雙歧桿菌的數量，降低糞便中大腸桿菌的數量，顯著降低感染大腸桿菌肉仔雞盲腸中大腸桿菌的定植數量。

4.3 酵母在豬生產中的應用

4.3.1 斷奶仔豬

研究表明，YC對增強機體抗應激能力具有顯著作用，能有效提高仔豬斷奶后的生長性能、增強機體免疫能力，從而有效緩解斷奶仔豬的應激綜合征[24-28]。

4.3.2 圍產期母豬

圍產期母豬在胡蘿卜素供給不充分的情況下，就會出現黃體分泌孕酮異常，嚴重者還會導致流產，而母豬在斷奶后胡蘿卜素非常容易缺乏，進而誘發(fā)黃體功能異常，子宮內膜脫落，影響胚胎著床。紅酵母富含β-胡蘿卜素等類胡蘿卜素，如將其作為飼料添加劑用于斷奶后母豬的飼料，不僅能促進胃腸道對營養(yǎng)物質的消化吸收和代謝，還能提高母豬的繁殖性能，進而提高仔豬成活率和斷奶質量，可謂一舉兩得[29]。

4.4 酵母在反芻動物生產中的應用

4.4.1 瘤胃微生物區(qū)系

瘤胃內微生物活性的提高及有益微生物菌群濃度的增加，有利于粗纖維等營養(yǎng)物質的消化，此外酵母還起到破壞、降解那些導致瘤胃失衡的代謝中間產物的作用[30-31]。龍玲等研究表明，在山羊日糧中添加酵母培養(yǎng)物能選擇性的刺激瘤胃內特定微生物，從而調節(jié)微生物區(qū)系，使瘤胃內有益微生物濃度升高及活性加強，起到促進粗纖維及其他營養(yǎng)物質消化的作用[32]。

4.4.2 生長牛干物質采食量、日增重

閻曉剛等和金尤等研究結果表明，在生長牛的日糧中添加一定量的酵母培養(yǎng)物，可提高干物質采食量，提高日增重[33-34]。

5 酵母的發(fā)展前景

隨著農業(yè)科技和飼料工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對動物性食品安全問題更加關注。酵母為純生物產品，不含任何化學性成分，且在提高動物生產性

能、抵抗疾病、替代魚粉豆粕等蛋白質飼料的效果上尤為顯著，因此酵母的開發(fā)利用已成為飼料業(yè)中的一個活躍領域。但也存在一些至今仍未研究清楚的問題，例如YC的作用機制、飼喂類型、飼喂量與飼喂方式等造成飼喂效果差異較大，因此限制了YC的使用，所以加強改善和提高酵母培養(yǎng)物的作用效率是目前亟需解決的問題。今后還需借助更加微觀的分子水平進行研究和探討，加強菌種、菌株的特性改善研究，篩選出繁殖力強、性能穩(wěn)定和安全無副作用的菌種供生產應用，為酵母培養(yǎng)物的研制與開發(fā)提供理論依據和技術指導。

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Research Progress of Comprehensive Development and Utilization of Probiotics-Yeast

ZHANG Yanyan1,ZHAO Guoxian1*,LI Shupeng2,FENG Zhuo1,Liu Di1,WANG Lin1
（1.College of Animal Science and Technology,Hebei Agricultural University,Baoding 071000,Hebei China; 2.College of Veterinary Medicine,Hebei Agricultural University,Baoding 071000,Hebei China）

Probiotics-yeast contains extremely rich in protein,8 kinds of essential amino acids,crude fiber, crude fat,sugar,vitamine and other natural nutrients,and the culture condition is easy to control.The biological characteristics,types of yeast and research progress on comprehensive applications in various fields were summarized in this paper.

yeast;development and utilization;livestock production;research progress;prospect

S816.7；TS261.1+1

A

1001-0084（2015）10-0028-04

2015-07-21

河北省蛋雞體系（1004022）

張艷艷（1992-），女，河北邢臺人，碩士研究生，研究方向為動物飼料及營養(yǎng)與畜產品品質。

*通訊作者：教授，博士生導師，E-mail:1753592278@qq.com。