飼料酵母添加劑生物學(xué)特性及其在養(yǎng)豬行業(yè)的應(yīng)用

◆作者：胡成 李寧寧 劉則學(xué)

◆單位：1.中糧家佳康（江蘇）有限公司，江蘇鹽城224000

酵母屬于真菌類單細(xì)胞微生物，具有兼性厭氧和較強(qiáng)耐酸性等特點(diǎn)。干燥菌體中含有大量的蛋白質(zhì)，而且組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類齊全、配比合理、與畜禽需要比例接近。除此之外，還含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、有機(jī)酸、寡糖、重要的酶以及某些未知的生長(zhǎng)因子等活性物質(zhì)。

飼料酵母作為一種純天然的功能性飼料添加劑，用來(lái)向動(dòng)物胃腸道內(nèi)的微生物提供代謝營(yíng)養(yǎng)底物，通過(guò)滋養(yǎng)微生物和刺激它們的代謝活性維持和改善動(dòng)物胃腸道內(nèi)的微生物生態(tài)環(huán)境，顯著提高動(dòng)物機(jī)體的抗應(yīng)激能力、提高機(jī)體免疫力、減少抗生素使用、改善生態(tài)環(huán)境、保障食品安全、提高畜產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)可以改善飼料的適口性和消化性能、提高飼料利用率、提高畜牧業(yè)生產(chǎn)性能。

1 飼料酵母的分類

飼料酵母包括活性干酵母、酵母培養(yǎng)物、酵母水解產(chǎn)物、酵母提取物以及酵母細(xì)胞壁等，是我國(guó)農(nóng)業(yè)部《飼料添加劑品種目錄》所允許使用的飼料添加劑，其成分和功能有共同點(diǎn)，但又各有側(cè)重。

1.1 活性干酵母

活性干酵母是一種兼性厭氧菌，在特定工藝條件控制下由酵母在特制的培養(yǎng)基上經(jīng)過(guò)充分發(fā)酵后，將酵母菌收集、洗滌、干燥后獲得的具有活性的產(chǎn)物，常作為益生菌使用。它進(jìn)入動(dòng)物胃腸道后開始繁殖，將氧氣耗盡營(yíng)造厭氧環(huán)境，抑制病原菌的滋生，從而達(dá)到保護(hù)消化道的目的。

1.2 酵母培養(yǎng)物

酵母培養(yǎng)物是將活性酵母提取后的剩余成分制成的一種復(fù)雜微生物發(fā)酵產(chǎn)品。它由酵母細(xì)胞代謝產(chǎn)物和經(jīng)過(guò)發(fā)酵后變異的培養(yǎng)基，以及少量已無(wú)活性的酵母經(jīng)濃縮、干燥獲得的產(chǎn)品。

1.3 酵母水解產(chǎn)物

酵母水解產(chǎn)物是以酵母為菌種，經(jīng)液體發(fā)酵得到的菌體，再經(jīng)自溶或外源酶催化水解，濃縮干燥獲得的產(chǎn)品。生產(chǎn)過(guò)程中酵母可溶物未經(jīng)提取，粗蛋白含量不低于35%。其中主要成分為甘露聚糖、β-葡聚糖以及各類功能性小肽。

1.4 酵母提取物

酵母提取物是在酵母水解后，再經(jīng)機(jī)械破碎，分離獲得的可溶性組分，經(jīng)濃縮或干燥得到的產(chǎn)品。其主要成分為氨基酸、多肽、核苷酸等可溶性的小分子物質(zhì)，具有復(fù)雜的調(diào)味特性，使飼料口感醇厚、增鮮増咸，還可以屏蔽異味和異臭，起到誘食作用。

1.5 酵母細(xì)胞壁

酵母細(xì)胞壁營(yíng)養(yǎng)豐富，但是細(xì)胞壁成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)難以被動(dòng)物有效的消化吸收利用，因此多采用物理和化學(xué)方法破碎酵母細(xì)胞壁，將主要活性成分甘露聚糖、β-葡聚糖釋放出來(lái)，同時(shí)部分降解為寡糖等功能性多糖，具有促進(jìn)有益微生物生長(zhǎng)、吸附霉菌毒素，增強(qiáng)非特異性免疫的作用，此外酵母細(xì)胞壁還富含生長(zhǎng)激素、B族維生素、礦物質(zhì)及未知的生長(zhǎng)因子等。

2 飼料酵母的生物學(xué)作用

飼料酵母類產(chǎn)品可為動(dòng)物機(jī)體提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、氨基酸、多肽、B族維生素及微量元素等），改善腸道對(duì)飼料養(yǎng)分的消化吸收，提高飼料利用率，改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能?；钚越湍缚稍谙纼?nèi)繼續(xù)繁殖，調(diào)節(jié)胃腸微生態(tài)平衡，有效抑制病原微生物，促進(jìn)益生菌的生長(zhǎng)，降低腹瀉發(fā)生頻率。調(diào)節(jié)畜禽免疫抗病能力，酵母細(xì)胞壁中的甘露聚糖和葡聚糖等能刺激巨噬細(xì)胞，對(duì)于畜禽的機(jī)體免疫具有非常關(guān)鍵的作用。此外酵母類產(chǎn)品還含有某些未知的生長(zhǎng)因子，具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。

2.1 提供優(yōu)質(zhì)平衡的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

我國(guó)蛋白飼料主要包括動(dòng)物蛋白源飼料、植物蛋白源飼料、單細(xì)胞蛋白源飼料3類。酵母作為單細(xì)胞蛋白源飼料培養(yǎng)成本低且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與動(dòng)物蛋白接近，具有優(yōu)越性。

飼料酵母粗蛋白含量達(dá)干物質(zhì)的50%左右，含有包括必需氨基酸在內(nèi)的19種氨基酸，是優(yōu)良的蛋白質(zhì)來(lái)源。其中賴氨酸∶蛋氨酸∶色氨酸∶蘇氨酸=100∶21∶19∶64，比例接近NRC，且有效能值較高，可提供更多的能量。飼料酵母中賴氨酸含量較高，可彌補(bǔ)玉米-豆粕型日糧中賴氨酸不足的缺點(diǎn)。飼料酵母中存在多種功能性小肽，具有增加機(jī)體免疫能力、改善機(jī)體生理功能的作用。王學(xué)兵（2008）研究表明，較進(jìn)口魚粉相比，仔豬日糧中添加酵母蛋白替代進(jìn)口魚粉沒(méi)有顯著改變仔豬斷奶后的平均日采食量和平均日增重，飼喂效果較好。

氨基酸中的天冬氨酸、谷氨酸具有較強(qiáng)的鮮味特性，絲氨酸、蘇氨酸、丙氨酸有鮮甜味，甘氨酸呈海鮮味，肌苷酸呈雞肉鮮味，天然谷氨酸含量可達(dá)8%，所以其有風(fēng)味獨(dú)特的鮮味和肉香味，可提高豬的采食興趣，進(jìn)而增加采食量提高日增重，縮短出欄時(shí)間。

2.2 提供大量益生菌，改善腸道微環(huán)境

動(dòng)物胃腸道內(nèi)寄生了大量的微生物，這些微生物在適宜的條件下能夠保證正常的生長(zhǎng)代謝，有利于維護(hù)各菌系之間的代謝平衡并為動(dòng)物胃腸道消化吸收功能提供一個(gè)良好的微生態(tài)環(huán)境，使日糧中的各種養(yǎng)分在胃腸道內(nèi)能被充分吸收和利用，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖效益最大化。

飼料酵母作為微生態(tài)制劑可以改善動(dòng)物胃腸道生態(tài)環(huán)境：酵母菌為兼性厭氧菌，在消化道內(nèi)生長(zhǎng)繁殖能將氧氣耗盡營(yíng)造厭氧環(huán)境，減少糞便中腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生，促進(jìn)厭氧菌的增殖并抑制需氧菌的生長(zhǎng)，從而改善動(dòng)物腸道內(nèi)微生態(tài)平衡。同時(shí)在代謝過(guò)程中產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸，降低pH從而有利于乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌的繁殖，抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長(zhǎng)，達(dá)到改善胃腸道環(huán)境和菌群結(jié)構(gòu)的目的，促進(jìn)胃腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收。

2.3 提供多種功能性糖類，提高免疫力

飼料酵母細(xì)胞壁中含有約30%的多糖類物質(zhì)，具有很強(qiáng)的抗原激活特性，是一種非特異性的免疫增強(qiáng)劑，對(duì)于多種動(dòng)物都具有增強(qiáng)免疫力的作用。其中研究比較深入的是葡聚糖和甘露聚糖。

葡聚糖是以葡萄糖為單糖組成的同型多糖，其葡萄糖單元之間則以糖苷鍵彼此相連。根據(jù)糖苷鍵的類型可以將其分為α-葡聚糖和β-葡聚糖兩種類型，其中β-葡聚糖的免疫作用較為明顯。β-葡聚糖可以活化巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞等，進(jìn)而增加細(xì)胞分裂素、白細(xì)胞介素和特殊抗體的含量，全面提高機(jī)體的免疫能力。此外，β-葡聚糖還能使受傷的淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的能力快速恢復(fù)正常，從而高效的改善機(jī)體免疫性能。

甘露聚糖主鏈由α-1，6糖苷鍵聯(lián)合而成，而其支鏈則由α-1，2 或α-1，3 糖苷鍵相互連接而成，生理功能主要表現(xiàn)在干擾腸道內(nèi)病原菌的定殖，改善腸道環(huán)境等。此外，還具有抗原作用，可以引起直接的抗體應(yīng)答，充當(dāng)免疫刺激因子，從而提高動(dòng)物機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫能力。許多病原菌利用含有D-甘露聚糖受體的I型纖毛附著于腸道表面，而破壁酵母中的甘露聚糖（MOS）可為細(xì)菌提供競(jìng)爭(zhēng)性配體，當(dāng)細(xì)菌與MOS結(jié)合后，失去了腸道定居繁殖能力，隨MOS一同排出體外，起到優(yōu)化消化道菌群結(jié)構(gòu)，維護(hù)腸道微生態(tài)平衡的作用。此外，甘露聚糖還能夠非特異性地活化巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、提高白介素、細(xì)胞分裂素和血清中抗體的含量，全面刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)。

3 飼料酵母在養(yǎng)豬行業(yè)的應(yīng)用

飼料酵母能提高豬的生產(chǎn)繁殖性能，減少仔豬斷奶應(yīng)激、促進(jìn)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，提高機(jī)體免疫力、減少育肥期疾病發(fā)生、提高飼料利用率，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬生產(chǎn)最佳性能的發(fā)揮。

3.1 提高妊娠母豬繁殖性能

提高種母豬的繁殖力除周期較長(zhǎng)的遺傳改良外，還可通過(guò)提供科學(xué)合理的日糧，使其繁殖力得到最大限度的發(fā)揮。

刑寶松（2004）研究發(fā)現(xiàn)，在母豬飼料中添加酵母培養(yǎng)物可以改善母豬的繁殖性能，尤其傾向于提高胎兒的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。與對(duì)照組相比，在基礎(chǔ)日糧中添加0.3%的酵母培養(yǎng)物可顯著提高仔豬的平均初生重（P＜0.05）和平均初生窩重（P＜0.01）。斷奶窩增重達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），可見酵母培養(yǎng)物可以顯著提高母豬分娩后的泌乳水平，進(jìn)而提高哺乳仔豬的生長(zhǎng)速度。

3.2 緩解仔豬斷奶應(yīng)激，促進(jìn)斷奶豬快速生長(zhǎng)

斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能對(duì)后續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育甚至出欄上市時(shí)間有著較大的影響。斷奶仔豬由于存在應(yīng)激往往會(huì)出現(xiàn)以腹瀉為主要癥狀的斷奶綜合征。因此如何使仔豬能順利度過(guò)斷奶關(guān)，優(yōu)化斷奶仔豬生長(zhǎng)發(fā)育和改善腹瀉具有重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)，飼料酵母可以顯著改善仔豬的生長(zhǎng)性能。飼料酵母中含有大量微生物蛋白、核酸物質(zhì)和功能性寡糖等有益于動(dòng)物健康的物質(zhì)，可以促進(jìn)機(jī)體消化道的發(fā)育、提高內(nèi)源消化酶的分泌和活力、提高腸道黏膜的吸收功能、改善消化機(jī)能，并且提高了仔豬正常菌群數(shù)量，增加腸絨毛高度和密度，從而提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能。

Weedman（2011）研究發(fā)現(xiàn)，飼喂0.2%的酵母培養(yǎng)物可緩解仔豬在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)激，減少腸道有害菌，優(yōu)化微生態(tài)環(huán)境。劉明（2017）指出，仔豬日糧中添加1.5%啤酒酵母提取物（YE）可顯著提高仔豬的日增重（P＜0.05），顯著降低料重比和腹瀉率（P＜ 0.05），顯著提高了仔豬十二指腸和空腸的絨毛高度（P＜0.05）。所以，飼料中添加1.5%YE可以改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能、降低仔豬腹瀉發(fā)生率、促進(jìn)仔豬腸絨毛的發(fā)育。此外，酵母飼料中所攜帶的蛋白酶、肽酶在消化系統(tǒng)的共同作用下，促進(jìn)胃腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解、消化、吸收和利用，從而增加采食量，提高生產(chǎn)性能。

3.3 減少育肥豬疾病發(fā)生，促進(jìn)飼料轉(zhuǎn)化

育肥豬處于肉豬生產(chǎn)的最末端，自身維持需要大、存欄成本高，所以如何在確保育肥豬健康的狀態(tài)下快速增重成為研究熱點(diǎn)。飼料酵母的添加可改善日糧適口性，提高對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，提高生產(chǎn)性能、改善肉質(zhì)品質(zhì)。

劉希穎（2008）通過(guò)對(duì)16頭杜長(zhǎng)大三元雜交豬日糧中添加0.15%酵母培養(yǎng)物發(fā)現(xiàn)：與對(duì)照組相比添加酵母提取物組終末體重提高4.6%，日增重提高11%（P＜0.05），且可以提高纖維成分的表觀消化率 9%（P＜0.05）。在消化道微生態(tài)區(qū)系方面，實(shí)驗(yàn)組豬腸道內(nèi)的主要菌群（大腸桿菌、乳酸菌、雙歧桿菌）有一定的增加，且條件性致病的大腸桿菌占比有所降低，有益菌群占據(jù)主導(dǎo)地位。馬元山（2017）報(bào)道，酵母培養(yǎng)物可促進(jìn)育肥豬生長(zhǎng)、提高飼料轉(zhuǎn)化率、增強(qiáng)組織細(xì)胞的穩(wěn)定性、改善營(yíng)養(yǎng)生化代謝、提高豬肉的系水能力和抗氧化能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

飼料酵母作為一種純天然的飼料添加劑，通過(guò)向動(dòng)物胃腸道提供功能性蛋白原料、多糖等營(yíng)養(yǎng)代謝底物，從而調(diào)理和改善微生態(tài)環(huán)境、增強(qiáng)免疫、提高動(dòng)物機(jī)體的抗應(yīng)激能力，改善飼料的適口性和消化利用率，最終提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。

今后的研究重點(diǎn)一是篩選優(yōu)良菌種，提高發(fā)酵水平，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本；二是優(yōu)化和篩選飼料酵母在不同動(dòng)物以及不同生產(chǎn)階段的最適添加劑量和配伍方案，為日糧的配制提供更多可信的理論依據(jù)。