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酵母菌在养殖生产中应用研究进展
来源: | 作者:上海嘉冠 | 发布时间: 2023-11-28 | 507 次浏览 | 分享到:

酵母菌yeasts以出芽生殖为主的一类单细胞真核微生物,最常见的酵母菌是圆形、卵圆形或椭圆形,也有其他各种形态,如柠檬形、三角形、藕节状、腊肠形,假菌丝等。酵母菌比细菌粗约10倍,其直径一般为2-5μm,长度为5-30μm,最长可达100μm。

例如:酿酒酵母(S.cerevisiae)

宽度:2.5-10μm

长度:4.5-21μm

酵母细胞壁厚度0.1-0.3μm,重量占细胞干重的18%-25%。

 

酵母菌的化学组成包括葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、脂类和几丁质等。

 

几丁质并不是所有的酵母菌中都有,其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质,酿酒酵母含1~2%,有的假菌丝酵母含量超过了2%。

酵母细胞壁呈“三明治”结构:

外层:主要为甘露聚糖

内层:主要为葡聚糖

中间层:主要是蛋白质

 

葡聚糖和甘露聚糖都是复杂的分枝状聚合物,维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚糖,此外,细胞壁上还含有少量的几丁质、脂类和无机盐。

壁外成分:有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。如异多糖和淀粉类物质。

 

yeast源自希腊语 zestos,意思是“沸腾”,指酵母利用糖发酵产生二氧化碳形成泡沫。人类利用酵母菌历史悠久,早在史前时期,人类祖先就从成熟的落果自然发酵现象中学会了酿酒,6000年前埃及人就有利用酵母菌生产酸啤酒的记载,公元前1200年,埃及建立了酿酒和制作面包的工艺技术。公元前1000年,我国已有蒸馏乙醇饮料的记载。

“酵母菌”这一叫法不是分类学上的名称,而是一种习惯上的叫法。一般认为酵母菌具有以下几个特点:个体一般以单细胞状态存在;多数出芽繁殖,也有的裂殖;能发酵糖类产能;细胞壁常含有甘露聚糖;喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长。

 

目前发现1500多种酵母,饲用酵母的主要种类有啤酒酵母和产朊假丝酵母。啤酒酵母除用于酿造啤酒及其他的饮料酒外,还可发酵面包。菌体维生素、蛋白质含量高,可作食用、药用和饲料酵母。啤酒酵母中的核糖核酸含量高达5%左

葡聚糖和甘露聚糖都是复杂的分枝状聚合物,它们共同维持细胞壁的强度。位于内层的葡聚糖在保持细胞壁的结构方面起着主要作用,而细胞壁上还含有少量的几丁质、脂类和无机盐。

此外,有些菌类的细胞壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构,如异多糖和淀粉类物质。

“yeast”源自希腊语 zestos,意思是“沸腾”,指酵母利用糖发酵产生二氧化碳形成泡沫。人类利用酵母菌的历史可以追溯到史前时期,当时人类祖先从成熟的落果自然发酵现象中学会了酿酒。公元前1200年,埃及人利用酵母菌生产酸啤酒,而我国在公元前1000年已有蒸馏乙醇饮料的记载。

“酵母菌”这一名称并不是分类学上的正式名称,而是一种习惯上的叫法。通常认为酵母菌具有以下特点:个体一般以单细胞状态存在;多数通过出芽方式进行繁殖,也有裂殖方式;能发酵糖类产能;细胞壁常含有甘露聚糖;喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长。

目前已经发现了1500多种酵母,其中主要应用于饲料的种类有啤酒酵母和产朊假丝酵母。啤酒酵母不仅用于酿造啤酒和其他饮料酒,还可用于制作面包。其菌体富含维生素和蛋白质,因此也可用作食用、药用和饲料酵母。啤酒酵母中的核糖核酸含量高达5%左右。三磷酸腺苷(ATP)在体内水解时,第二、三高能键断裂,并释放出大量热能,是体内代谢作用的能源。啤酒酵母中还含有谷胱甘肽、糖原、甘露聚糖,葡聚糖和海藻糖等成分。谷胱甘肽系由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三者化合的三肽,其分子结构具有以硫氢基的作用中心,为体内氧化还原的重要因子,有改善肝功能的作用。约占啤酒酵母重量20%的细胞壁,含有丰富的葡聚糖和甘露聚糖,具有免疫促进剂的功能,能够激发或增强机体免疫功能[1]。甘露寡糖还可作为生长代谢的营养物质,促进双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌的增殖,可作为益生菌的碳源而被利用,从而促进益生菌增殖。


 

啤酒酵母蛋白质氮1000mg中氨基酸含量

名称

缬氨酸

 

亮氨酸

 

异亮氨酸

 

苏氨酸

 

赖氨酸

 

色氨酸

 

苯丙氨酸

 

蛋氨酸

 

含量(mg)

338

 

425

 

270

 

325

 

213

75

 

260

 

400

 

 

产朊假丝酵母能发酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖,能同化硝酸盐。产朊假丝酵母的蛋白质含量和维生素B含量均高于啤酒酵母。它能以尿素和硝酸盐为氮源,不需任何生长因子。特别重要的是它能利用五碳糖和六碳糖,还能利用造纸工业的亚硫酸、木材水解液及糖蜜等生产人畜食用的蛋白质。

马现永等研究表明,酵母氨基酸的含量也较高,将中国饲料数据库中标准的“啤酒酵母”与“国产鱼粉”蛋白质、氨基酸相比较。“啤酒酵母”的粗蛋白、限制性氨基酸与“国产鱼粉”相近,因此酵母可作优质蛋白源可部分或全部代替饲料中的鱼粉。

酵母菌本身含有丰富的生理活性物质及分泌多种酶,如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶等,因而酵母可加强对营养物质的消化利用,促进生长,增加食欲,从而增强抵抗各种疾病的能力,且提高产蛋率和繁殖性能。大量的研究表明,酵母细胞可以提高反刍动物对饲料干物质,纤维素、半纤维素、蛋白质等有机物和磷酸的消化率,改善粗饲料的适口性。预防和治疗腹胀,腹泻等消化不良,促进病畜胃肠发育和功能的恢复提高,进而增强机体的免疫力。其作用的实质是酵母菌的作用,家畜酵母的摄入量增加及其在胃肠道上的大量繁殖,有效地改善了胃肠环境和菌群结构。从而促进有益菌群的有效浓度,增进整个胃肠道对饲料养分的分解、吸收和利用。同时,有效抑制病原微生物的繁殖,增强机体免疫力和抗病力。

 

复合酵母菌制剂可以提高动物的生长性能和生产性能,因而被广泛应用[2-4]研究发现,仔猪日粮中添加酵母菌,可以通过调节肠道菌群结构,降低猪舍中氨气浓度,提高肠道有益菌的丰度,调节肠道代谢,促进生长[5]。也有相关研究表明,仔猪日粮中添加酵母菌,可以提高机体中免疫球蛋白和抗炎细胞因子水平,提高免疫器官指数,进而提高平均日增重及采食量,改善生长性能,降低腹泻率 [6] 研究发现,在基础日粮中添加酵母菌复合培养物可以显著提高肉鸡的生长性能[7] 

酵母菌在反刍动物生产中应用也比较广泛,可以提高反刍动物的生产性能,提高瘤胃中有益菌的丰度,改善肉品质等 [8-9]。饲料中添加酵母菌或其制剂可以明显增加泌乳期奶牛干物质采食量,能帮助奶牛消化粗纤维,提高产奶量和乳脂率[10]

相关试验表明,在家禽饲料中添加酵母菌或其培养物,可以提高家禽对饲料的利用率,增强机体免疫力,改善粪便菌落,在蛋鸡饲料中添加酵母还可以使鸡蛋品质有所改善,产蛋期延长。周淑芹等[11]研究表明,采用0.3%或0.4%的酵母培养物代替常规促生长抗生素药物对肉鸡的生产性能没有显著影响,但能显著提高血清中IgA。

 

 

综上所述, 酵母菌及其产物具有多种独特的营养特性和生理活性功能, 在养殖生产中具有广泛的应用价值。随着研究的深入, 相信酵母菌在无抗养殖实践中将发挥更大的作用。


 

[1] 高仕英,吴纪经,吴英华.酵母多糖对肉用仔鸡免疫系统的影响[J].中国实验动物学报,2000,8(3):188-189.

[2]王杰,艾萍萍,刁其玉,等.复合益生菌和纤维寡糖对断奶仔猪生长性能 、 粪便微生物及血清指标的影响 [J]. 动物营养学报 ,2016,28(3):881 -890.

[3] 王传龙,乔鹏飞,张善媚,等.富锗酵母菌培养物对蛋鸡抗氧化性能及血清生化免疫指标的影响[J].中国家禽,2017,39(21):24 - 27.

[4]刘政.酵母菌微生态制剂制备工艺研究及应用[D].呼和浩特 :内蒙古农业大学,2017.

[5]蒋广志,戴茜茜,陈梅香,等.复合益生菌对猪生长性能、腹泻率、肠道菌群及代谢物和猪舍氨气浓度的影响 [J].动物营养学报,2023,35(2): 834-844.

[6] 李雄.复合益生菌制剂对断奶仔猪生长性能、腹泻率及免疫功能的影响 [J].中国饲料,2023, 722(6):53-56.

[7]易晓菲. 乳酸菌和酵母菌的复合培养物对肉仔鸡的生产性能和免疫功能的影响[D].长春:吉林农业大学,2016.

[8]宣雄智,李文嘉,王志祥.活性干酵母在牛生产中的应用研究进展 [J].饲料研究,2023,46(10):159-162.

[9]李何,吴海港.包被布拉迪酵母对犊牛生长性能、免疫力及养分表观消化率的影响 [J].饲料研究, 2023,46(8):11-14.

[10]王聪,任金,刘强,等.酵母对奶牛泌乳性能及健康状况影响的研究[J].兽药与饲料添加剂,2005,10(1):7—9.

[11]周淑芹,孙文志.酵母培养物对肉仔鸡免疫和生产性能影响的研究[J].饲料工业,2004 25(11):38—40.



 


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