酵母产品在饲料领域的应用讲义

酵母产品在饲料领域的应用

啤酒酵母是啤酒工业的副产物，在啤酒生产过程中，经主发酵和后发酵的酿造工艺之后大量产生。从理论上讲，每生产1t啤酒，就可以产生1-1.5kg干的啤酒酵母。我国是啤酒生产大国，啤酒年产量超过2 000万t，约有啤酒酵母泥4～5万t，目前主要作为饲料蛋白，附加值极低。啤酒酵母属于真菌类，含有丰富的蛋白质、核酸、维生素和矿物质，同时啤酒酵母细胞中还含有完整的生物酶系及多种生物活性物质，因此废酵母也是提取多种生物药物和功能成分的宝贵资源。

我国对废酵母的利用还不是很充分，大多是经过简单加工制成粗蛋白饲料，甚至不加利用直接排入江河，造成了资源的极大浪费。从20世纪80年代起，才逐渐有关于利用废酵母制备酵母味素的报道，但大多数仍处于实验室阶段，只有少数厂家投入生产，但规模小，产品种类单调，品质不高，难以被食品行业接受。随着科学技术的进步和生物技术的发展，废啤酒酵母的利用和开发才逐渐引起越来越多的社会关注。

一方面，啤酒酵母是啤酒生产的工业副产品，所以其作为饲料原料，安全而可靠。另一方面，啤酒酵母具有独特的营养特性:啤酒酵母含有丰富的蛋白质(干燥酵母的蛋白质含量达50%左右)；富含人体必需的8种氨基酸，特别是谷物蛋白中含量较少的赖氨酸含量较高；而且氨基酸的组成比例接近联合国粮农组织推荐的理想氨基酸组成值；啤酒酵母中含有丰富的维生素，特别是B族维生素的含量很丰富。由于啤酒酵母独特的营养特性，目前己作为一种蛋自源饲料而得到了广泛应用。

酵母的构造，外围是一层厚厚的壳，主要是酵母多糖，内容物是核酸和小肽，如果动物就这么吃酵母，那就是完全依靠其自身自溶来释放多糖，而在不同动物排空速度不同，就以排空速度较慢的猪来说，大概对酵母的利用率不到40%，也就是大部分还没来得及自溶就被排出体外了，更不要说是鸽子，但如果用特制破壁酶把酵母细胞酶解开，让多糖游离出来，让核酸分解为核苷酸，让小肽进一步分解为寡肽，那就不一样了，其利用率就会最大化。

酵母抽提物：

是酵母破壁后除去酵母细胞壁的细胞内的物质，主要成分是氨基酸，小肽，核苷酸，B族维生素等，可当做营养源去理解。

酵母细胞壁：

酵母细胞经过破壁以后，去除前面说的抽提物保留细胞壁成分，再对细胞壁成分进行特定工艺降解，提取纯化生产富含葡聚糖和甘露寡糖物质，可以作为免疫促进剂用于人的保健品或者动物饲料添加。又叫免疫多糖。

一、酵母产品在动物营养方面的作用

酵母细胞壁粉

啤酒酵母细胞壁通常不如细菌细胞壁坚韧，其厚度一般为0.1-0.3微米。有的细胞壁厚度会随菌龄而增加。电镜下细胞壁也呈“三明治”结构(见下图)。细胞壁的外层主要是甘露聚糖，中间一层主要是蛋白质，内层主要是葡聚糖。维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚糖。啤酒酵母的细胞壁约占细胞干重的15-30%，占细胞总体积的25-50%(电子显微图像计算)。啤酒酵母细胞壁的主要组成见表1-1。

酵母细胞酵母细胞壁酵母细胞壁酵母抽提物B 谷胱甘肽

酵母粉

+ 酵母抽提物

酵母精粉

酵母细胞壁粉

酵母浸粉、膏 Β - 葡聚糖

甘露寡糖 蛋白降解为氨基酸 ( 小肽 ) 核酸降解为核苷酸

族维生素

G SH 微量元素等

葡聚糖——由葡萄糖通过不同方式形成的聚糖的总称

β-葡聚糖的活性结构是由葡萄糖单位组成的多聚糖，它们大多数通过β-1,3结合，这是葡萄糖链连接的方式。它能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等，因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体的含量，全面刺激机体的免疫系统。那么，机体就有更多的准备去抵抗微生物引起的疾病。β-葡聚糖能使受伤机体的淋巴细胞产生细胞因子（IL-1）的能力迅速恢复正常，有效调节机体免疫机能。大量实验表明，β-葡聚糖可促进体内lgM抗体的产生，以提高体液的免疫能力。这种葡聚糖活化的细胞会激发宿主非专一性防御机制，故应用在肿瘤、感染病和治疗创伤方面深受瞩目。

葡聚糖调节动物免疫机能的主要过程

酵母葡聚糖刺激机体网状内皮系统(Retieuloendothelialsystem，RES)所呈递的抗原与T淋巴细胞受体结合，导致T淋巴细胞激活。激活的T淋巴细胞释放细胞因子与B淋巴细胞和巨噬细胞膜上的受体结合，使B淋巴细胞分化增殖，形成抗体分泌细胞并释放大量抗体分子。同时也促进巨噬细胞吞噬和消化病原微生物。巨噬细胞的吞噬作用又可以介导K细胞对靶细胞的杀伤作用。巨噬细胞吞噬作用的增强，一方面提高了动物的非特异性免疫力;另一方面，酵母葡聚糖所呈递的免疫抗原在免疫应答中，分化增殖的B淋巴细胞能够产生一类糖蛋白，又显著增强了动物的体液免疫。

然而，应该说明的是，酵母葡聚糖刺激免疫系统的活性不同于一般的化学制剂。化学制剂有可能会促使系统活化过度，由此在治疗自身免疫病的患者时使用是不当的。酵母葡聚糖可使免疫系统作用更好而不会出现活化过度(Chihaar，1992)。

甘露寡糖(MOS)，是几个甘露糖分子或甘露糖与葡萄糖通过a一1，2、a-1，3、a-1，6糖营键组成的寡糖。最初MOS 在魔芋粉的硫酸水解液中被发现。饲料中MOS主要来源于酵母细胞壁提取物。来源于酵母细胞壁的MOS的主链主要以高度分枝的毗喃甘露糖残基链进行排列，连接方式是a-l，6糖营键连接。此外，MOS还广泛存在瓜儿豆胶和田筹胶中。饲料用甘露寡糖般要来源于酵母细胞壁提取物，其中含有磷酸化的甘露糖，少量的葡萄糖和一些蛋白质。作为饲料添加剂用的甘露寡糖多为二糖、三糖、四糖等结构的混合物。甘露寡糖不为单胃动物消化道酶分解，而且由酵母细胞壁提取而来的甘露寡糖能承受饲料加工的高温处理(12l℃，20min)而保持其结构和功能的完整性不被破坏。

➢促进机体肠道内健康微生物菌相的形成

➢截取动物肠道病原菌，调节非免疫防御机制

➢刺激动物机体的免疫反应机能

➢对霉菌毒素有吸附作用

动物消化道内病原菌(如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱菌、梭状芽抱杆菌)细胞表面或绒毛上具有类丁质结构(外源凝集素)，它能识别动物肠壁细胞上的“特异糖类”受体并与之结合，在肠壁上繁殖导致肠道疾病的发生。而甘露寡糖与病原菌在肠壁上的受体具有相似的结构，它与病原菌表面的类丁质也有很强的结合力，可竞争性地与病原菌结合，使其无法附植在肠壁上，结合后的甘露寡糖不能提供病原菌生长所需的营养素，致使病原菌死亡而失去致病能力。