酵母β-葡聚糖的生物活性及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

李翔宇， 李成會(huì)

（1.西南交通大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川成都611756；2.唐山師范學(xué)院，唐山市動(dòng)物營養(yǎng)與飼料工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北唐山 063000）

β-葡聚糖是一種葡萄糖的同聚物，來源于酵母等微生物，燕麥、大麥等植物籽實(shí)。不同來源的β-葡聚糖葡萄糖單元以不同的方式連接在一起，形成有生物活性的聚合物。酵母中的β-葡聚糖是由β-1，3鍵相連的D-葡萄糖組成的線性骨架以及β-1，6鍵的分支和主干相連構(gòu)成，較其他β-葡聚糖具有更高的生物活性。其具有增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)生長性能、改善腸道環(huán)境、抗真菌感染、抗氧化等作用。近年來，隨著酵母發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，酵母β-葡聚糖成為研究熱點(diǎn)，并在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛應(yīng)用。

1 葡聚糖的生理生化功能

1.1 提高機(jī)體免疫力與抗感染作用 魚類作為低等脊椎動(dòng)物，特異性免疫系統(tǒng)發(fā)育尚不完全，因此非特異性免疫為魚類的主要免疫方式。β-葡聚糖可通過刺激先天免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)免疫相關(guān)酶的活性及增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用，從而提高機(jī)體免疫力，常被作為免疫刺激劑 。β-葡聚糖可提高機(jī)體內(nèi)嗜中性粒細(xì)胞的殺菌效力，提高溶菌酶（LZM）、酸性磷酸酶及堿性磷酸酶等酶的活性。曲亮等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，酵母β-葡聚糖可提高魚類溶菌酶活性，且其活性隨β-葡聚糖含量的增加而升高。曹俊明等（2015）報(bào)道，在花鱸飼料中添加適量的酵母β-葡聚糖可顯著提高血清內(nèi)酸性磷酸酶和堿性磷酸酶的活性，血清中免疫球蛋白M和補(bǔ)體3含量均顯著高于對(duì)照組。說明添加適量的β-葡聚糖能夠提高花鱸免疫功能。殷海成等（2014）報(bào)道，對(duì)黃河鯉投喂添加不同劑量的酵母β-葡聚糖的飼料，其體內(nèi)白細(xì)胞吞噬活性和溶菌酶活性均呈上升趨勢，但隨著投喂劑量的加大和投喂時(shí)間的延長，黃河鯉的溶菌酶活性和吞噬指數(shù)相對(duì)降低。劉群芳等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)投喂單獨(dú)添加β-葡聚糖的飼料后，凡納濱對(duì)蝦的血細(xì)胞總數(shù)和酚氧化酶活性、溶菌酶活性、酸性磷酸酶活性、堿性磷酸酶活性較對(duì)照組差異不顯著。酵母β-葡聚糖還具有抗感染能力。周艷萍等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，β-葡聚糖可顯著提高經(jīng)嗜水氣單胞菌感染后的異育銀鯽的免疫保護(hù)率。遲淑艷等（2006）報(bào)道，酵母葡聚糖可以提高被嗜水氣單胞菌感染的奧尼羅非魚頭腎的酸性磷酸酶和溶菌酶活性，降低感染率和死亡率。而李富東等（2009）研究發(fā)現(xiàn)，在被嗜水氣單胞菌感染后的鯉魚飼料中添加酵母β-葡聚糖，飼喂60 d后，肝胰臟中溶菌酶和酸性磷酸酶活力卻比對(duì)照組顯著降低。

1.2 抗氧化作用 超氧化物歧化酶（SOD）是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶，可將超氧自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫，進(jìn)而被過氧化氫酶和過氧化物酶氧化成水。酵母β-葡聚糖可通過活化機(jī)體內(nèi)抗氧化酶的活性，有效清除體內(nèi)的自由基，阻止O2-、H2O2和其他活性物質(zhì)的損害，減少氧化產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞的毒害。楊福剛等（2005）報(bào)道，給凡納濱對(duì)蝦飼喂不同種類的β-葡聚糖，可使凡納濱對(duì)蝦組織中SOD活性顯著提高。劉群芳等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，在凡納濱對(duì)蝦飼料中添加適量β-葡聚糖可顯著提高SOD活性，降低血清丙二醛含量，也可適當(dāng)提高血清谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶和抗超氧陰離子活性，有助于凡納濱對(duì)蝦清除體內(nèi)自由基，維持機(jī)體的健康。王永宏等（2013）報(bào)道，對(duì)暗紋東方鲀腹腔注射β-葡聚糖后，其血清溶菌酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的水平出現(xiàn)不同程度提高。而李永娟等（2015）報(bào)道，在黃顙魚飼料中加入β-葡聚糖后，對(duì)血清中SOD活性并無顯著影響，而對(duì)抗超氧離子活性有一定的促進(jìn)作用。

1.3 促進(jìn)消化酶分泌 β-葡聚糖具有提高消化酶活性作用，可用于改善消化道環(huán)境、提高飼料轉(zhuǎn)化率。趙紅霞等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加適量β-葡聚糖可顯著提高凡納濱對(duì)蝦肝胰腺蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性。覃志彪等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，在奧尼羅非魚日糧中添加1.0%β-葡聚糖，可顯著增強(qiáng)胃蛋白酶、類胰蛋白酶、淀粉酵、纖維素酶等消化酶的活性。

1.4 其他作用 酵母β-葡聚糖還具有提高水產(chǎn)動(dòng)物抗氨氮應(yīng)激的作用。張?。?012）研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)初始體重為1 g左右的凡納濱對(duì)蝦連續(xù)或間隔投喂含有酵母β-葡聚糖的飼料，飼養(yǎng)56 d，然后進(jìn)行總氨濃度為160 mg/L的應(yīng)激試驗(yàn)，結(jié)果表明，應(yīng)激24 h時(shí)，β-葡聚糖飼料組對(duì)蝦的存活率顯著高于較對(duì)照組。吳春玉等（2013）報(bào)道，對(duì)花鱸進(jìn)行氨氮應(yīng)激96 h時(shí)，飼喂400 mg/kg和600 mg/kg β-葡聚糖添加組花鱸的累計(jì)死亡率顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），說明酵母β-葡聚糖可以提高花鱸對(duì)氨氮的抗應(yīng)激能力。

2 酵母β-葡聚糖在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.1 改善生產(chǎn)性能 在飼料中添加β-葡聚糖可有效提高水產(chǎn)動(dòng)物的增重率、飼料轉(zhuǎn)化率。趙紅霞等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，在凡納濱對(duì)蝦基礎(chǔ)飼料中添加β-葡聚糖后，隨著β-1，3-葡聚糖添加量的增加，凡納濱對(duì)蝦增重率、特定生長率均呈先上升后下降趨勢，在β-葡聚糖添加量為250 mg/kg時(shí)達(dá)到最高。吳春玉等（2013）報(bào)道，飼料中添加β-葡聚糖能夠顯著提高花鱸的增重率、特定生長率并降低飼料系數(shù)，適宜添加量為415.10 mg/kg。陳超然等（2003）報(bào)道，酵母β-葡聚糖對(duì)異育銀鯽具有顯著的促生長效果，且以250 mg/kg·d增重效果最好。而王永宏等（2013）報(bào)道，對(duì)暗紋東方鲀飼喂含β-葡聚糖的飼料，試驗(yàn)組和對(duì)照組增重率、飼料系數(shù)、存活率等生長指標(biāo)差異均不顯著。李富東等（2009）研究發(fā)現(xiàn)，投喂含有β-葡聚糖的飼料對(duì)鯉的增重率和飼料系數(shù)均沒有顯著影響（P＞0.05）。

2.2 降低發(fā)病率、死亡率 β-葡聚糖是一種免疫增強(qiáng)劑，可增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力，降低發(fā)病率和死亡率。李家政和魏澤能（2014）報(bào)道，在養(yǎng)殖鯽魚飼料中添加0.2%β-葡聚糖進(jìn)行飼喂試驗(yàn)，結(jié)果顯示，養(yǎng)殖鯽魚平均發(fā)病率較試驗(yàn)前分別下降22.6、27.4個(gè)百分點(diǎn)，且發(fā)病的程度較輕；平均死亡率分別為 15.6%、10.8%，較試驗(yàn)前分別下降11.8、16.6 個(gè)百分點(diǎn)。 Sealey等（2008）報(bào)道，飼喂酵母β-葡聚糖的虹鱒在感染壞死病病毒后有較高的成活率，表明β-葡聚糖在一定程度上能提高虹鱒的抗病能力。

3 展望

酵母β-葡聚糖作為新型免疫增強(qiáng)劑、促長劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)。酵母β-葡聚糖具有多種生理生化功能，是具有很好開發(fā)潛力的綠色飼料添加劑。但還應(yīng)在以下方面進(jìn)行深入研究：（1）在不同水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中，酵母β-葡聚糖的合適添加比例的研究，以保證針對(duì)不同水產(chǎn)動(dòng)物取得最佳的飼喂效果；（2）在水產(chǎn)動(dòng)物實(shí)際養(yǎng)殖中，最佳添加量和飼喂時(shí)間的研究，以防出現(xiàn)抑制效果；（3）在水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中，酵母β-葡聚糖的其他生理生化功能的開發(fā)與研究。