神奇的酵母！水產(chǎn)飼料營養(yǎng)博士們?yōu)楹味枷矚g拿它做試驗(yàn)？

■ 《當(dāng)代水產(chǎn)》張恒 文/圖 [ 微信公眾號：tsfish ]

神奇的酵母！水產(chǎn)飼料營養(yǎng)博士們?yōu)楹味枷矚g拿它做試驗(yàn)？

■ 《當(dāng)代水產(chǎn)》張恒 文/圖 [ 微信公眾號：tsfish ]

目前來講，核苷酸作為一類營養(yǎng)性成分，多數(shù)是從酵母為原料生產(chǎn)而來的，正是因?yàn)檫@樣，它和酵母相關(guān)產(chǎn)品之間就有一些關(guān)系。報(bào)告中也會重點(diǎn)介紹酵母和核苷酸的相關(guān)情況以及核苷酸在水產(chǎn)方面的應(yīng)用。

在報(bào)告的過程中，由于很多的報(bào)告在做研究時(shí)觀察的內(nèi)容和項(xiàng)目比較多，所以結(jié)合我們這個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)以及商業(yè)層面，企業(yè)比較關(guān)注的應(yīng)用方面是這次報(bào)告的主要內(nèi)容。無論是養(yǎng)殖層面還是飼料的制造，對于成活率或者是抗病力都更加的關(guān)注，所以我也專門為 核苷酸對各種水產(chǎn)動(dòng)物 的成活率是否有影響的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)梳理，最后再對我們的產(chǎn)品本身的研究做個(gè)簡單介紹。

首先簡單介紹一下酵母，酵母是我們?nèi)祟愓J(rèn)知的最早的微生物，雖然它很復(fù)雜，但是事實(shí)上和我們有關(guān)系的主要是兩種，一種是釀酒酵母，比如做面包和釀酒會用到的。另外一種就是病原體，皮膚或黏膜的感染，這個(gè)主要是白色粘珠菌。

從酵母或者釀酒酵母的分類來講，常見的酵母有面包酵母，以產(chǎn)二氧化碳為主；釀酒酵母，以產(chǎn)酒精為主；啤酒酵母，我們都知道啤酒里面是有氣體的，所以啤酒酵母產(chǎn)二氧化碳也產(chǎn)酒精。

從產(chǎn)品的形式來講的話，常見的有活性干酵母，超市有賣的做饅頭的酵母；酵母粉，如藥店賣的食母生；還有酵母提取物，這個(gè)是作為食品的一個(gè)調(diào)味，這一個(gè)也是很大的產(chǎn)業(yè)。

簡單梳理一下酵母產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將近有200年的歷史，1780年就開始有現(xiàn)代化的酵母生產(chǎn)，到了2012年，全世界的工業(yè)酵母的年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到300萬t，酵母是作為工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品中最大規(guī)模的品種。

海納川集團(tuán)在酵母產(chǎn)業(yè)方面，從2013年開始，在湖北襄陽建立了工廠，開始生產(chǎn)“鮮酵母水解物” 產(chǎn)品，2015年主要是以酵母系列產(chǎn)品為主，2016年推出高核酸酵母蛋白產(chǎn)品，2017年開始推出酵母硒產(chǎn)品。

這個(gè)報(bào)告主要是將與酵母有關(guān)的飼料類產(chǎn)品做一個(gè)梳理。

酵母蛋白，以前被稱為單細(xì)胞蛋白，以啤酒廢渣或酒精漕為原料，干燥后而成的粗蛋白原料。

酵母細(xì)胞壁，這個(gè)是做食品的調(diào)味品的時(shí)候，生產(chǎn)酵母抽提物的水不溶部分干燥而成；還有一個(gè)就是酵母代謝產(chǎn)物，以谷物為原料的酵母發(fā)酵后，低溫干燥的一個(gè)產(chǎn)品。

還有酵母益生菌，是把活性面包酵母用途進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。

再來就是酵母硒，有機(jī)態(tài)的硒，把有機(jī)的硒轉(zhuǎn)換酵母的細(xì)胞之內(nèi)。然后就是酵母水解物，用蛋白酶進(jìn)行水解，特點(diǎn)是 “氨基態(tài)氮”的高低作為重要指標(biāo)。

最后就是，酵母核苷酸，特點(diǎn)：一是由鮮酵母細(xì)胞為原料；二是用核酸酶進(jìn)行水解，要把核酸轉(zhuǎn)化成為核苷酸的產(chǎn)品，其重要指標(biāo)就是核苷酸的含量，早前很多的人把核酸和核苷酸搞混淆了。

下面給大家介紹酵母產(chǎn)品的一些特點(diǎn)。酵母蛋白：啤酒渣干燥后的粗蛋白，粗蛋白成分通常是40%左右。最重要的一個(gè)特點(diǎn)，就是氨基態(tài)氮的含量很低，或者幾乎沒有，并且不含核苷酸。

圖1 堿基，核苷和核苷酸的高壓液相分析圖譜

圖2 不同酵母水解物中核苷酸含量及組成

圖3 核苷酸對被副溶血弧菌挑戰(zhàn)后的南美白對蝦累計(jì)死亡率的影響

圖4 核苷酸對被白斑病毒挑戰(zhàn)的南美白對蝦存活率的影響

圖5 核苷酸能降低羅氏沼蝦在受到白斑病病毒和氣單胞菌感染后的死亡率菌

圖6 核苷酸能提高弧菌攻毒后的存活率

酵母細(xì)胞壁：鮮酵母乳進(jìn)行水解了以后，分成水溶或者不水溶，不水溶的干燥后就是酵母細(xì)胞壁。主要的作用是吸附真菌毒素、增強(qiáng)免疫力。

在酵母細(xì)胞壁里面有一個(gè)很重要的成分叫做貝塔葡聚糖。在自然界，其實(shí)是很廣泛的，所以來源有細(xì)菌來源，有絲狀真菌來源，也有酵母來源，還有谷物來源。我們在谷物中發(fā)現(xiàn)一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，也是來自貝塔葡聚糖，但是結(jié)構(gòu)是直鏈的β-1，3及β-1,4。而酵母的細(xì)胞壁上的β葡聚糖是比較長的分支β-1,6和直鏈的β-1，3。

然后酵母代謝產(chǎn)物是用酵母菌種和熟化處理的谷物，進(jìn)行固體發(fā)酵，然后低溫干燥，再粉碎混合后進(jìn)行包裝。

酵母益生菌，因?yàn)槭腔罹?，所以在水產(chǎn)上面也有些報(bào)道，但是活酵母有個(gè)弱點(diǎn)就是不耐熱，所以在水產(chǎn)膨化飼料上有局限性。

酵母硒在水產(chǎn)中的應(yīng)用報(bào)告也還是比較多，海納川現(xiàn)在也有這樣一個(gè)產(chǎn)品。

酵母水解物，就是酵母自溶或酶解過的酵母蛋白產(chǎn)品。除了總蛋白外，其中氨基態(tài)氮是很重要的一個(gè)指標(biāo)。酵母核苷酸，是以核酸酶將酵母細(xì)胞中的核酸轉(zhuǎn)換成核苷酸的產(chǎn)品，但是這樣的產(chǎn)品還暫時(shí)沒有公認(rèn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所以市場比較混亂。而且很多人對其認(rèn)識也很困惑，其中一個(gè)很重要的表現(xiàn)就是，在很多已經(jīng)發(fā)表的報(bào)告、研究論文中都明明白白地把核酸和核苷酸搞混淆了。

目前來講，第一位就是調(diào)味品的核苷酸（IMP與GMP），它是通過產(chǎn)氨短桿菌發(fā)酵而產(chǎn)生，這也是個(gè)很成熟的工業(yè)了。被稱為第三代的鮮味劑替代味精，在水產(chǎn)或畜牧動(dòng)物應(yīng)用里面，它們作為一種誘食劑的作用。另外就是核苷酸純品，剛才李博士也說了TMP賣到斷貨，說明它的在魚藥工業(yè)或者高端的營養(yǎng)品里還是非常有需求的。它是RNA核酸進(jìn)行酶解，然后純化后結(jié)晶，雖然現(xiàn)在的研究都非常清楚肯定，但是商業(yè)的角度來講，用純化的核苷酸來配置商業(yè)的飼料，從經(jīng)濟(jì)上來講是很難接受的。

當(dāng)然，作為基礎(chǔ)研究這是必需的，但是我們需要找到一些辦法，怎么樣能夠應(yīng)用核苷酸。另外商業(yè)上核苷酸預(yù)混劑的一些產(chǎn)品，目前來講荷蘭、西班牙，瑞士，還有國內(nèi)的公司都有這些產(chǎn)品，這些產(chǎn)品有個(gè)共同的特點(diǎn)就是比較貴，投入以及產(chǎn)出還存在比較大的問題。然后就是酵母核苷酸蛋白復(fù)合物，這個(gè)是我們自己定義的，酵母進(jìn)行培養(yǎng)，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行水解，然后把核苷酸釋放出來。

酵母核苷酸蛋白復(fù)合物的特點(diǎn)就是以鮮酵母為原料，核苷酸進(jìn)行水解，然后要確保核苷酸的含量達(dá)到5%以上，不添加呈味核苷酸，呈味的核苷酸一般都是調(diào)味品類的，一般都是IMG。

最后一類就是酵母蛋白，但是誤認(rèn)為是核苷酸的酵母蛋白， 這一類主要是啤酒酵母。酒精酵母，或者是面包酵母的殘次品為原料生產(chǎn)的。

當(dāng)然，每個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量要有確定的方法來進(jìn)行化驗(yàn)，那么核酸的檢驗(yàn)方法，一種是紫外吸收法；一種是總磷法。核苷酸的檢驗(yàn)則需要用高壓液相，把各個(gè)成份分析出來，做定量分析，現(xiàn)在已經(jīng)有了國家標(biāo)準(zhǔn)。這是一個(gè)比較典型的堿基、核苷和核苷酸的高壓液相分析圖譜。

那么，我們運(yùn)用高壓液相的方法，針對國內(nèi)外以及我們自己的產(chǎn)品進(jìn)行了一個(gè)核苷酸的分析，這個(gè)國產(chǎn)A產(chǎn)品我們可以發(fā)現(xiàn)CMP、UMP的含量都很少，GMP、IMP的含量特別高。雖然其總核苷酸含量為2%以上，但主要是呈味核苷酸；另一個(gè)國產(chǎn)B產(chǎn)品，幾乎沒有核苷酸。

另外一個(gè)進(jìn)口的產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)CMP、IMP、GMP、UMP都比較高，但是AMP比較少，有可能是經(jīng)過多胺轉(zhuǎn)換后成了IMP。接下來就是YT500，總核苷酸5%以上，且CMP、IMP、GMP、AMP含量都在1%以上。另外嘌呤和嘧啶是兩種不同的類型的核苷酸，嘌呤簡單來說是兩個(gè)環(huán)的，嘧啶只有一個(gè)環(huán)，嘧啶相互之間能相互 轉(zhuǎn)化，就是GMP、UMP、還有CMP。

這個(gè)部分，要重復(fù)一下李博士在2006年和2015年分別做的兩個(gè)綜述報(bào)告，在李博士2015年綜述中, 參考了66篇研究論文，其中在魚蝦上的核苷酸研究報(bào)告有18篇，18篇里主要的是純化的核苷酸，商業(yè)化的核苷酸預(yù)混劑有3篇，還有5篇報(bào)告是酵母蛋白（核酸）做的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)報(bào)告里面魚為主要，和蝦有關(guān)系的報(bào)告有2個(gè)，在報(bào)告里面每一篇論文都做了大量的工作。

我個(gè)人覺得存活率和抗病性是更加具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值的。關(guān)于核苷酸對被副溶血弧菌挑戰(zhàn)后的南美白對蝦累積死亡率的影響，成長數(shù)據(jù)表現(xiàn)南美白累積死亡率高達(dá)80%，通過核苷酸的量的增加，蝦的死亡率明顯地下降了。

然后是另外一個(gè)報(bào)告，說在白斑病毒感染情況下的存活率，這個(gè)是以天來算的，第一組的數(shù)據(jù)，沒有感染病毒的情況下存活率是100%。第二組數(shù)據(jù)就是說，有在感染病毒的情況下，經(jīng)過3d后，到了第4天，蝦開始死亡，在感染疾病的情況下，核苷酸存活率上升，死亡率下降，隨著核苷酸的量的增加，蝦的抗病性在改善。

這個(gè)報(bào)告是關(guān)于核苷酸能降低羅氏沼蝦在受到白斑病病毒和氣單胞菌感染后死亡率，在報(bào)告實(shí)驗(yàn)中同時(shí)用了病毒感染和細(xì)菌感染，在這兩種感染體的感染下，死亡率有非常明顯下降的趨勢，這個(gè)實(shí)驗(yàn)為了證明核苷酸的減少對疾病的抗病能力，把核苷酸注射到蝦體里面。

大家可以看到，下面是攻毒的時(shí)間，存活率通過注射核苷酸以后，明顯地提高了50%以上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然觀察的是存活率，大家可以看到，隨著核苷酸量的增加，存活率幾乎是直線上升，而且這個(gè)實(shí)驗(yàn)室在沒有感染疾病的情況下，所做的實(shí)驗(yàn)。所以根據(jù)現(xiàn)有的一些數(shù)據(jù)，無論是在細(xì)菌還是病毒的挑戰(zhàn)下，核苷酸都能顯著提高蝦的存活率，而且在沒有感染的情況下，對小龍蝦的存活率也會有顯著的提高。

最后給大家介紹一下，我們?nèi)ツ曜龅膶?shí)驗(yàn)，我們重點(diǎn)比較了普通啤酒酵母粉和我們的YT500，大家可以看到。第二個(gè)數(shù)值是添加了5%的普通啤酒酵母，第三個(gè)數(shù)值是添加了1%的YT500，第四個(gè)是添加了3%的YT500，從增重率到特定生長率看得出YT500的作用，以及1%YT500要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于5%的普通啤酒酵母蛋白。我只是把成活率的數(shù)據(jù)找出來，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里面，第一個(gè)是10kg的YT500，一個(gè)是30kg的YT500.一個(gè)是30kg的啤酒酵母，還有就是50kg的YT500，我發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)問題，第一個(gè)就是添加了30kg的YT500，它的存活率表現(xiàn)是健好的，最重要的是標(biāo)準(zhǔn)誤比較小。

綜上所述，酵母產(chǎn)品在水產(chǎn)中應(yīng)用廣泛， 而酵母核苷酸能降低疾病應(yīng)激條件下的死亡率研究結(jié)果得到普遍肯定。第二個(gè)要點(diǎn)是，核苷酸的檢測，或者說這個(gè)產(chǎn)品的鑒別，應(yīng)該要用國家標(biāo)準(zhǔn)， 即高壓液相色譜進(jìn)行鑒別，區(qū)分調(diào)味品的核苷酸與天然酵母核苷酸。

最后，我們的產(chǎn)品YT500是含有酵母核苷酸的產(chǎn)品，4種天然核苷酸都分別為1% 以上。已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，YT500對于動(dòng)物的特定生長，包括降低死亡率方面都有個(gè)很好的結(jié)果。

（本文是根據(jù)梁超博士所做的主題為《飼料酵母與核苷酸產(chǎn)品在水產(chǎn)動(dòng)物上的研究》報(bào)告整理，內(nèi)容如有不詳盡之處，還請多提寶貴意見。）

梁超，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)專業(yè)，華南熱帶作物大學(xué)食品發(fā)酵工程學(xué)碩士，美國堪薩斯州立大學(xué)生物化學(xué)博士。2013年6月，榮獲武漢東湖國家高新區(qū)第六批“3551人才計(jì)劃”獎(jiǎng)勵(lì)等稱號。