酵母细胞壁在动物生产中的应用

酵母细胞壁在动物生产中的应用

摘要酵母细胞壁是从啤酒酵母中提取的全天然绿色添加剂，对动物的免疫功能有促进作用，在动物生产中已经得到广泛的

应用，并取得良好的效果。文中主要综述酵母细胞壁的主要结构和功能，以及酵母细胞壁在畜禽和水产动物生产中的应用。

关键词酵母细胞壁免疫动物生产

酵母细胞壁（Yeast cell wall，YCW）是生产中应

用最多的多糖。酵母细胞壁是将啤酒酵母培养增殖

后，收集菌种细胞，音波震碎，多次清洗过滤，将其可

溶物在高温、酸碱处理后离心分离，提取的细胞壁于

特定的温度和压强下进行喷雾干燥而得到的一种全

天然绿色添加剂。产品为淡黄色粉末，无苦味。啤酒

酵母细胞壁占整个细胞干重的 20%~30%，它在维持

细胞形态和细胞与细胞间的识别中起重要作用。

1 酵母细胞壁的结构和功能

酵母细胞壁分为 3 层，内、外层为甘露寡糖和糖

蛋白，在细胞与细胞、细胞与环境之间的识别和相互

作用及决定酵母免疫特异性中起作用；中间层为β-

葡聚糖和几丁质，其作用是保持细胞壁的稳定性，维

持其形态

[1]

。酵母细胞壁主要成分是β-葡聚糖（β-

Glucan），占 30%；甘露寡糖（Manna oligosaccharide，

MOS），占 30%；糖蛋白（Glucoprotein），占 20%；几丁

质（Chitin）；其他成分有蛋白质、核酸、类脂和灰分，

占细胞壁干重的 20%以内

[2]

。

1.1 β-葡聚糖β-葡聚糖广泛存在于许多细菌、真

菌、蘑菇、海藻及高等植物中，因其具有免疫刺激、抗

炎症、抗感染、抗微生物、抗肿瘤、降低胆固醇、抗辐

射以及治愈创伤等生物活性和医学特性

[3]

，日益引

起人们的关注。

β-葡聚糖是细胞壁最重要的结构物质，对侵入

人和动物体内的微生物具有防御功能。一些研究表

明，磷酸化葡聚糖的医疗价值在于它能与所感染的

致病细菌、真菌和病毒结合，从而起到缓解病情的作

用。β-葡聚糖是葡萄糖的一种聚合物，β-1,3-D-葡

聚糖构成了它的骨架，β-1,6-D-葡聚糖作为它的侧

链。β-1,3-D-葡聚糖的连接方式是β-1,3-型，而β- 1,6-D-葡聚糖的连接方式是β-1,6 型。 Cross 等

[4]

研

究表明，葡聚糖在免疫上具有如下功能：刺激动物体

内淋巴细胞的产生；活化动物体内的巨噬细胞；增加

动物体产生自然杀伤细胞的能力；诱使动物对念球

菌症产生特异性免疫，提高存活率。

1.2 甘露寡糖酵母细胞壁的甘露寡糖结合部分蛋

白质形成甘露寡糖-蛋白质复合体覆盖于细胞表

面。甘露寡糖以α-（1, 6）键形成，长度约为 50 个甘露糖基，主链上连接有由 1~4 个甘露糖以α-（1, 2）和α-（1, 6）键相连接构成的支链。核心末端的甘露糖分子又通过β-（1,4）键 N-乙酰酮二糖相连接，后

者结合在蛋白质多肽链中的天冬酰胺处，形成甘露

寡糖蛋白网状结构，该网状结构具有抗原特异性，甘

露糖支链上所结合的各种基团因不同的构型常引起

动物产生特异抗体。甘露寡糖上的特定侧基是酵母

细胞壁抗原的决定部位。

甘露寡糖是从酵母细胞壁提取的，大部分是磷

酸化的甘露寡糖，主要是通过提高畜禽肠道的健康

23福建畜牧兽医第 33 卷第 2 期 2011 年

状况改善其生产性能，它不仅能够影响消化道的非

自然免疫系统，还可以调整、改善自然免疫系统的防

御功能。此外，甘露寡糖对改善饲料品质能起一定的

作用。

2 酵母细胞壁在动物生产中的应用

2.1 酵母细胞壁在猪生产中的应用在猪饲料中添

加少量酵母细胞壁提取物，能改变其消化道微生物

菌群，提高猪的增重和饲料转化率，且对肠道组织具

有保护和营养作用。 Eicher

[5]

所做的试验表明，对于

未断乳仔猪和断乳后仔猪，将β-葡聚糖与维生素 C

联合使用，比单独使用维生素 C 的对照组的平均日

增重要高，差异达到显著水平（P<0.05）。 LeMieux 报道，对断乳仔猪日粮而言，甘露寡糖在没有添加抗生

素的情况下会降低仔猪的日增重，在同时添加抗生

素和甘露寡糖时则会增加其日增重。在日粮中有过

量锌的时候甘露寡糖对仔猪的生长表现不起积极作

用甚至起消极作用。

2.2 酵母细胞壁在家禽生产中的应用高舒天等[6]

灌胃啤酒酵母多糖可显著提高 50 日龄肉鸡平均体

重。无论是饮服或肌肉注射方式给艾维因肉鸡投给

酵母多糖，都可显著提高新城疫抗体效价和血液中淋

巴细胞的数量。 Zhang 等

[7]

在肉鸡日粮中添加 0.3 %

啤酒酵母细胞壁可显著降低 0~3 周的料肉比和提

高 0~5 周日增重。

2.3 酵母细胞壁在牛生产中的应用杉浦创等

[8]

采用

犊牛口服干酵母细胞壁制剂β-1,3 葡萄糖的试验方

法发现，口服干酵母细胞壁制剂能促进新生犊牛未

成熟 T、B 淋巴细胞转化率和 IgG 的产生，从而提高犊牛的免疫功能。

2.4 酵母细胞壁在水产动物生产中的应用酵母细

胞壁可使鱼、虾免疫器官的发育加快，淋巴细胞数量

增加，既可增强非特异性免疫，又能激发机体体液免

疫的产生。大量的试验证实，酵母细胞壁及其提取物

在畜禽和水产养殖中发挥了很好的防病、治病和保

健作用。

Robertsen 等

[9]

的试验结果证明，β-葡聚糖能增

强大西洋鲑对灭鲑气单孢菌、鳗弧菌和鲁克氏耶尔

森感染的抵抗力。 Jeney 和 Anderson

[10]

将葡聚糖作为

佐剂与 A.salmonicida 灭活苗联合使用，结果证明能显著提高供试虹鳟的非特异性免疫力。陈昌福

[11]

将

不同剂量的酵母细胞壁拌在饲料中投喂接种灭活柱

状嗜纤维菌菌苗的异育银鲫，试验结果表明，在饲料

中添加 150 mg/（kg·d）酵母细胞壁对受免异育银鲫的免疫应答具有较强的调节效应，与对照组鱼相比，

不仅血清中凝集抗体效价有所提高，而且血液中白

细胞的吞噬百分比和吞噬指数活性明显上升；同时，

观察酵母细胞壁对该异育银鲫的生长和摄食的影

响，发现在饲料中添加 150 mg/（kg·d）酵母细胞壁后，鱼体的增重率与饲料效率都有所增加。但是，当免疫多糖的添加量上升到 300 mg/（kg·d）时，供试异育银鲫的相对增重率和饲料效率并没有相应上升，

反而略低于投喂量为 150 mg/（kg·d）的试验组。说明饲料中免疫多糖添加量应当适宜。