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酿酒酵母在养殖业中的应用效果研究

2022-11-07 08:12:24      点击:

摘要:酿酒酵母是与人类关系最密切的酵母之一,因其复杂的生理特性和功能,不仅在工业上用于制作发酵食物和酿酒,在养殖业上应用也十分广泛。在动物生产中,它起到改善肠道微生物菌群、提高机体免疫力、增加肌肉品质等作用[1]。本文综述了酿酒酵母的特点,作用机制,以及在养殖业领域的应用研究进展,为促进酿酒酵母在养殖业中的广泛应用提供理论参考。

关键词:酿酒酵母;养殖业;肠道微生物;研究进展

一、酿酒酵母概述

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),又称面包酵母或出芽酵母,是一种单细胞微生物,属于酵母菌科,兼性厌氧菌,耐酸性强,具有繁殖快,生长周期短,代谢旺盛,且菌体营养丰富等特点。呈卵圆形或球形,细胞大小为2.5~10μm×4.5~21μm。具细胞壁、细胞质膜、细胞核、液孢、线粒体及各种贮藏物质,如油滴、肝糖等。酿酒酵母是酵母菌中目前研究最为深入、广泛的一类,在发酵、功能性营养源和生物领域等有重要作用。农业部发布的《饲料添加剂品种目录(2013)》已批准酿酒酵母直接添加到饲料中使用。

二、酿酒酵母生理特性和功能

酿酒酵母含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质、多糖和许多生物活性物质,有许多完整的酶系,并含有2.5%~10%的RNA。这些物质地机体的免疫、抗肿瘤、抗氧化和消化功能等有重要作用,是维持机体健康的重要成分。酿酒酵母的菌体可以为机体提供丰富的营养素,因此能够促进生长和提高免疫力;其所含的β-葡聚糖具有抗氧化、抗感染、杀菌、解毒的能力;酿酒酵母细胞壁中的甘露聚糖媒酶解后得到甘露寡糖(MOS)被认为具有组织病原菌对肠壁细胞侵蚀、刺激免疫系统、促进生长、增强非特异性免疫有关;酿酒酵母细胞中丰富的小肽和氨基酸能够加速蛋白质的合成,减少进入大肠的未消化蛋白质数量,起到保护肠道和影响微生物对粗饲料的降解作用;酿酒酵母中核酸含量十分丰富,RNA约占95%,能够促进动物生长,影响丁武肠道发育、肝功能、脂代谢等。

三、酿酒酵母在养殖业中的应用

在养殖业适当中应用酿酒酵母,可以改善动物肠道菌群、提高动物生产性能、肌肉品质、饲料利用率等众多优点。

3.1 改善动物肠道菌群

众所周知,酿酒酵母菌属于有益菌,在肠道内可以减少乳酸菌,提高丁酸产生菌的丰度,通过有效竞争抑制病原菌的增殖,同时酵母菌细胞壁中的甘露寡糖和β-葡聚糖可以抑制有害菌生长,因为甘露寡糖有着和动物肠道黏膜上皮细胞特异性的寡糖受体相似的结构,可以与致病菌的外源凝集素结合而将病原菌排出体外,阻止了致病菌与肠道细胞的结合,因此降低了肠道致病菌的丰度,而对肠道微生物菌群的多样性没有影响,保护动物的肠道健康,减少了腹泻的发生,增强机体免疫力。

3.2提高动物肌肉品质

肉质的指标包括外观、风味、适口性和营养成分等。相关研究成果显示,肉制品的pH与其肉色和和系水力等相关,适当提高pH值可以增加肉质嫩度和系水力,因为添加了酿酒酵母培养物的猪肉抗氧化能力提高,不仅阻止了宰割后汁液渗出,维持一定pH,还减少了宰割后亚铁肌红蛋白的氧化,使肌纤维直径和面积都维持在较低的水平,再者减少机体氧化应激从而减少肾上腺皮质激素含量,抑制糖酵解中催化酶活性从而减少乳酸的产生,使得肉质更嫩,肉色更好。此外,石敏等人的研究还发现使用酿酒酵母培养物后的禽畜肌肉内脂肪含量较没有添加酿酒酵母的更高。

3.3提高饲料利用汇率

相关研究已表明,将酿酒酵母添加剂加入畜禽饲料中,或者用其制成发酵饲料,可以改变饲料利用率。李晓等研究发现添加了酿酒酵母配培养物的断奶仔猪饲料可以提高仔猪的平均日增重和采食量,改善了料重比。这可能与酿酒酵母培养物营养价值丰富有关,不仅为动物提供了蛋白质、多肽、氨基酸、维生素,有机酸等营养物质,也提供了消化酶,使得饲料的养分消化率得到提高而降低料重比。另一方面酿酒酵母培养物中的醇类和酯类以及核苷酸、多肽等增味类物质使饲料的口感得到了改善,增加了动物进食。

3.4提高动物生产性能

在反刍动物如肉牛和奶牛的饲养过程中,添加酿酒酵母不仅可以提高动物免疫力,还可以改善生产性能,改善乳的品质。柴鸿勋等研究表明,奶牛饲料中添加酿酒酵母后可以显著提高产奶量、乳脂和干物质,而对体细胞、乳糖和乳蛋白的含量没有显著影响。高慧兰等研究表明,在肉牛的饲粮中添加酿酒酵母培养物0.50%后,可以让肉牛日增重提高9.68%(P<0.05),料重比降低1.79%(P<0.05),經济效益提高9.09%。此外,在饲粮中添加酿酒酵母能够提高粗蛋白和干物质的表观消化率,降低血清氨基酸转移酶的活性,提高免疫球蛋白G含量,从而提高生产性能和免疫功能。

四、展望

酿酒酵母作为一种天然的绿色饲料添加剂,在养殖业中受到广泛重视和应用,不仅可以作为蛋白源替代一些饲料蛋白,还具有提高动物生长性能、增强动物免疫功能、调节肠道微生物和肠道形态、增强抗氧化能力、改善肌肉品质、提高饲料消化率、改善生化指标等众多优点。 在应用过程中,应注意使用的酿酒酵母质量问题,制定相关标准,加强监督管理,使其在养殖业中能够发挥更大的作用,为人类带来更大的利益。

参考文献:

[1]丁斌, 邢爽, 刘露, 陈熙. 酿酒酵母在动物生产中的应用研究进展[J]. 饲料研究, 2019,42(07):114-116.

[2] 华朱鸣. 寡糖和小肽抗消化道氧自由基作用的研究[D]. 杭州:浙江工商大学硕士论文, 2012.


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