酵母菌及其衍生物在水产养殖中的研究与应用

酵母菌及其衍生物在水产养殖中的研究与应用

酵母与人类的生活息息相关，从4000年前修建金字塔的古埃及人利用酵母发酵面包作为主食，酵母便成为了人类健康的神奇小伙伴。随着科技的日新月异，酵母已成为基因工程、生物工程的重要材料，在人类营养健康、酿造生物能源、动植物营养等领域发挥着重要作用。国内外对酵母菌的研究大多集中于上述领域。

近年来，随着人们对水产蛋白需求的提高，水产养殖业的快速发展，养殖产量与水环境负荷的矛盾日益尖锐，在大力推进生态文明建设的政策指导下，高效生态模式成为今后水产养殖发展的方向。由于能耗低、污染小、安全可靠、节水减排还能保证产量，微生物菌剂被大量应用于水产养殖的方方面面。

在常见水产微生物菌剂中，酵母菌营养丰富、适口性好、环境适应力及免疫作用强、易于培养，不仅能用作水产养殖动物饵料，还能用于养殖水体净化，因而酵母菌及由其开发出的衍生物在水产养殖中的应用越来越受到人们的重视。

1 酵母菌生物学特性

酵母是一类单细胞真核微生物的统称，并非系统演化分类的单元，属于真菌，具有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体等较为复杂的细胞结构，是较为高等的微生物种类。酵母细胞宽（直径）约2~6μm，长约5~30μm，不能运动。细胞形态因种而异，常见的有球形、卵形和圆筒形，个别种类可形成假菌丝。某些酵母因种属或生长期差异，还呈现出高度特异性的细胞形状，如柠檬形或尖形等。其繁殖方式主要为芽殖，少数为裂殖，条件适宜时有些种类可进行有性繁殖。

其最适生长条件为：温度18℃~28℃，pH值4~6。一般为兼性厌氧，未发现专性厌氧的酵母，在缺乏氧气时，发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇（俗称酒精）来获取能量。

酵母容易生长，分布广泛，空气中、土壤中、水中、动物体内都存在酵母。

酵母种类繁多，截止到1998年，已描述的酵母菌达到95属，723种，目前荷兰微生物菌种保藏中心保藏的酵母菌有900种，而有关文献报道，不完全统计的酵母菌种类超过1500种，其中最常见的为酵母属（Saccharomyces），包括酿酒酵母（S.cerevisiae）和葡萄汁酵母（S.uvarum）等种类。而水产养殖中常见的酵母主要为啤酒酵母、海洋酵母和饲料酵母。

2 酵母菌的营养价值

酵母细胞中含有丰富的营养物质。有机物占细胞干重的90％~94％，其中蛋白质的含量占细胞干重的30％~50％，含有鱼类、甲壳类所需的10种必需氨基酸，除蛋氨酸和色氨酸含量略低外，其它必需氨基酸均很丰富；糖的含量在35％~60％，主要为酵母多糖，以β-葡聚糖和甘露寡糖为主，是酵母细胞壁的组成成分，在维护水产动物肠道、提高免疫力上具有显著功效；脂类物质的含量在1％~5％，含有一般水产饵料中易于缺乏的脂肪酸。

酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和各种消化酶。如硫胺素、核黄素、泛酸、胆碱、烟酰胺、生物素和叶酸等B族维生素，多以磷酸酯形式存在，易被水产动物体吸收利用；磷、铁、钙、钠、钾、镁、铜、锌、锰、钴和硒等众多的中微量元素，在调节动物体生理机能方面发挥重要作用；

酵母细胞内发达的酶系统和丰富的生理活性物质，能够分泌产生蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、脱羧酶、脱氢酶、磷酸酶、氧化还原酶等丰富的生物酶，以及辅酶A、辅酶Q、辅酶I、细胞色素C、凝血质、谷胱甘肽等生理活性物质，能够促进各种饵料的消化吸收。此外还含有多种色素（如海洋红酵母、红法夫酵母富含虾青素）和未知的活性物质，特别适于水产动物幼体的养殖。

3 酵母菌及其衍生物在水产养殖中的应用

3.1 酵母菌在水产养殖中的作用

酵母菌可应用于整个水产养殖周期。苗种培育阶段，可用于饵料生物培养及营养强化；成体养殖时期，可作饲料添加剂，用于改善水产动物肠道功能。由于具备较强的有机物分解能力，酵母活菌还能用于养殖水体净化。因此，酵母菌在水产养殖上的应用主要有以下几点：

■ 张煜 牛义然 詹吉东（安琪酵母股份有限公司）092·《当代水产》 2019·3

3.1.1 饵料生物培养及营养强化

轮虫、卤虫、枝角类、桡足类等浮游动物是水产动物苗种培育过程中不可缺少的活饵料。而酵母菌个体大小适宜，氨基酸、脂肪酸、维生素等生理活性物质含量丰富，易被浮游动物摄食，因此在培养活饵料生物过程中投喂酵母菌，对饵料生物的繁殖生长具有明显的促进作用。

水产动物幼体最初由内源性营养转变为外源性营养时，多为随机取食，饵料只要大小适中即可被摄食，其多数饵料在4μm～20μm左右，而酵母细胞个体一般为4μm～6μm，大小适合于各类育苗幼体的开口饵料和整个幼体时期的饵料。

同时酵母菌体内各种养分丰富，含鱼类和甲壳类所必需的10种氨基酸、一般饵料所缺少的必需脂肪酸及全面均衡的维生素和矿物质，这些营养成分弥补了其它常规饵料的不足，对鱼、虾、蟹早期幼体和贝类、海参等浮游期幼体起到重要的营养强化作用。目前在河蟹、海参、对虾、海湾扇贝等育苗生产中，用作饵料及饵料生物培养的酵母菌一般为啤酒酵母或海洋红酵母。3.1.2 充当饲料蛋白源

一般水产饲料中，鱼粉为主要蛋白来源，但鱼粉价格高导致饲料使用成本上升。而酵母菌的蛋白质含量及质量不亚于鱼粉，在价格上却具有明显的优势，仅为鱼粉的1/3，为此，国内诸多学者开展了用酵母替代鱼粉充当饲料蛋白源的试验研究。

如广西水产所（1991）选用4个配方饲养罗非鱼50d，1号配方添加鱼粉（蛋白含量56%）10%，饲料蛋白含量22.5%；2号配方不加鱼粉，添加11%饲料酵母，饲料蛋白21.6%；3号用酵母取代10%鱼粉，蛋白含量22.07%；4号用酵母取代70%鱼粉，饲料蛋白21.86%。试验结果表明，不论是

绝对增重还是相对增重，4号组均显著优于其它组。

显微镜下的酵母菌酵母菌粉酵母发酵碳源粉剂

阎承先（1992）以饲料的3%、7%、16%、23%添加饲料酵母（蛋白质含量60%）替代鱼粉进行57d的试验，当饲料酵母添加量达16%时，对虾的平均成活率、增长率及增重率均显著高于对照组。

黄钧等（2000）以加酶饲料酵母替代秘鲁鱼粉饲养丰鲤，经35d试验，各组间主要生长指标及饲料系数均无显著差异，但饲料成本显著降低，当替代比例为25%～75%范围时，生产1Kg鱼所需饲料成本下降3.37%～22.74%。

中国星火总公司九江生物工程制品有限公司用12%的多维高蛋白活性饲料酵母取代等量的鱼粉饲养河蟹，饵料系数为2.7，成活率比对照组提高17%，经济效益提高9.8%。

大量试验表明，酵母作为水产动物饲料中的主要蛋白源可行，用酵母全部或部分取代鱼粉，可以提高产量、降低成本，但饲料配方应设计合理，以确保各种必需氨基酸的平衡。充当饲料蛋白源的酵母有啤酒酵母、饲料酵母、石油酵母等，但综合资源来源、成本、营养成分考量，饲料酵母应是目前替代鱼粉较为理想的饲料蛋白源，我国养鱼饲料中大都采用饲料酵母。3.1.3 净化水质

随着水产养殖集约化程度的提高，养殖密度加大，单位面积投饵量增加，养殖区域残饵大量积累，造成养殖系统有机污染日益严重，不仅直接危害养殖对象，还会引发一些较为严重的环境问题。因此，如何控制养殖污染已成为水产养殖成败的关键问题之一。利用微生物净化水质国内外已有大量的报道，但大部分采用的是细菌（如光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等），而有关酵母菌的研究较少。

酵母菌可产生纤维素酶、碱性蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、植酸酶等各种活性胞外水解酶，对促进有机污染的微生物分解代谢具有显著作用，国内一些学者也开展了此方面的研究。

2019·3《当代水产》·093