隨著近些年我國養(yǎng)殖業(yè)集約化的快速發(fā)展以及養(yǎng)殖環(huán)境不容樂觀,從而導(dǎo)致較多的疾病問題,這將嚴(yán)重影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能,并產(chǎn)生較高的死亡率[1]。面對各種疾病養(yǎng)殖者多使用抗生素進(jìn)行預(yù)防和治療,但是隨著對抗生素負(fù)面效應(yīng)的關(guān)注,大量使用抗生素造成殘留,影響動(dòng)物腸道微生態(tài),以及致病菌抗藥性等問題[2]。因此,尋求促進(jìn)動(dòng)物健康的新型飼料添劑成為重要任務(wù),使機(jī)體保持良好的免疫系統(tǒng)以抵抗各種疾病的感染以及應(yīng)激,從而保障動(dòng)物健康的生長[3]。越來越多的研究顯示,酵母細(xì)胞壁在動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用中具有很好的效果,尤其在增強(qiáng)動(dòng)物免疫力,改善動(dòng)物健康方面的效果,酵母細(xì)胞壁越來越受到養(yǎng)殖業(yè)的重視,也將會有更廣泛的應(yīng)用前景[4]。 1酵母細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu) 酵母細(xì)胞壁約占酵母細(xì)胞干重的15%~30%,厚度為0.1~0.3μm,它對于維持細(xì)胞形態(tài),細(xì)胞之間識別有重要作用[5]。酵母生長初期時(shí)細(xì)胞壁比較薄,而且富有彈性,菌齡增加以后細(xì)胞壁會逐漸變厚,而且較硬。酵母細(xì)胞壁具有三層結(jié)構(gòu),外層為甘露寡糖層,內(nèi)層為葡聚糖層,中間是一層蛋白質(zhì),這些蛋質(zhì)有些是以與細(xì)胞壁結(jié)合的酶的形式存在[6],各層之間有部分鑲嵌。酵母細(xì)胞壁主要成分β-葡聚糖和甘露寡糖各占細(xì)胞壁干重的30%左右,糖蛋白占20%左右,其他成分幾丁質(zhì)、類脂、灰分等占細(xì)胞壁干重的20%以內(nèi)[7]。酵母細(xì)胞壁性質(zhì)較為穩(wěn)定,在動(dòng)物飼喂過程中能夠經(jīng)受胃酸條件,可以保持活性的通過胃部;而且能夠經(jīng)受飼料制粒過程的高溫條件,所以在動(dòng)物養(yǎng)殖中可以廣泛使用[8]。 1.1酵母β-葡聚糖 葡聚糖層位于細(xì)胞壁的內(nèi)層,是酵母細(xì)胞壁最重要結(jié)構(gòu)的成分之一,由10~20個(gè)單糖組成特性結(jié)構(gòu)的多糖[9]。在酵母細(xì)胞壁中有兩種葡聚糖,大部分是由D-葡萄糖通過β-(1-3)為主鍵的方式相結(jié)合,另一種葡聚糖以β-(1-6)鍵結(jié)合的聚合物[10]。在動(dòng)物體內(nèi)的消化道中不可溶,不可吸收,不產(chǎn)生黏性[11]。β-葡聚糖中的單糖分子鍵使其成為三股螺旋的構(gòu)象存在,獨(dú)特的分子構(gòu)型對動(dòng)物免疫應(yīng)答的產(chǎn)生具有重要作用[12]。Cross等[13]證實(shí),酵母葡聚糖具有的免疫功能有:能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生淋巴細(xì)胞,使機(jī)體對病原菌產(chǎn)生特異性免疫,活化機(jī)體內(nèi)的巨噬細(xì)胞等。 1.2酵母甘露聚糖 酵母細(xì)胞壁另一種多糖成分是甘露聚糖,它結(jié)合部分蛋白質(zhì)形成甘露糖蛋白覆蓋于酵母細(xì)胞的外層。甘露聚糖的主鏈由約50個(gè)甘露糖基以α-(1-6)鍵形成,主鏈上連接有支鏈,支鏈由1~4個(gè)甘露糖以α-(1-2)和α-(1-3)鍵相連,有些支鏈結(jié)合一些基團(tuán),這些所結(jié)合的各種基團(tuán)因不同的構(gòu)型可能是酵母細(xì)胞壁引起動(dòng)物產(chǎn)生特異抗體的決定部位[14]。甘露聚糖鏈的α-(1-6)糖苷鍵連接的骨架斷開后生成若干種寡糖,即甘露寡糖(MOS),甘露寡糖具有多種生物活性,是動(dòng)物免疫和營養(yǎng)中主要的功能性多糖。甘露寡糖改善動(dòng)物生產(chǎn)性能主要通過提高機(jī)體腸道的微生態(tài)狀況,降低胃腸道疾?。痪哂形讲≡墓δ?,清除毒素,改善免疫系統(tǒng)的防御功能等[15]。 2酵母細(xì)胞壁的生理功能 2.1酵母細(xì)胞壁具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力的功能 酵母細(xì)胞壁中的葡聚糖和甘露寡糖作為免疫刺激因子來調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體的免疫功能,達(dá)到增強(qiáng)免疫力的功能。甘露寡糖具有一定的免疫原性,能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。動(dòng)物的肝臟可以分泌一種糖蛋白,這種蛋白與外源細(xì)菌表面結(jié)合并觸發(fā)產(chǎn)生補(bǔ)體,刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答,而甘露寡糖能夠刺激動(dòng)物肝臟分泌這種糖蛋白從而達(dá)到增強(qiáng)免疫力的功能[16]。β-葡聚糖通過胞飲作用進(jìn)入淋巴系統(tǒng)和血液系統(tǒng)后,作用于免疫細(xì)胞表面受體,刺激B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞,激活相關(guān)免疫信號,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫以及非特異性免疫應(yīng)答,產(chǎn)生抑制病毒和細(xì)菌的抗體。很多研究已經(jīng)證明酵母細(xì)胞壁多糖能夠提高動(dòng)物的免疫功能。王學(xué)東等[17]對28日齡的斷奶仔豬進(jìn)行試驗(yàn),對照組灌服生理鹽水以及飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組灌服添加有酵母細(xì)胞壁多糖的生理鹽水,并飼喂添加有酵母細(xì)胞壁的日糧,飼喂至42日齡時(shí),試驗(yàn)組的仔豬肝功能明顯改善,谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性降低,而血清中豬瘟、偽狂犬病、藍(lán)耳病抗體效價(jià)高于對照組。王輝田等[18]研究酵母細(xì)胞壁多糖對肉雞免疫力的影響,通過200只1日齡的AA肉雞進(jìn)行試驗(yàn),對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組分別添加不同劑量的酵母細(xì)胞壁多糖,結(jié)果表明,飼喂至42日齡后,試驗(yàn)組的各免疫器官指數(shù)增大,脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、法氏囊指數(shù)均顯著高于對照組,而且新城疫抗體滴度、血清溶菌酶含量、T淋巴細(xì)胞比例均顯著提高,驗(yàn)證了酵母細(xì)胞壁多糖能夠增強(qiáng)肉雞的免疫力。 2.2酵母細(xì)胞壁具有維護(hù)腸道菌群平衡的作用 動(dòng)物的胃腸中存在大量的微生物,它們相互作用過程中形成一個(gè)相對平衡的微生態(tài)系統(tǒng),正常菌群起到屏障作用,保護(hù)胃腸道的健康,如果外界環(huán)境條件的影響或者外界病原菌侵染等原因,導(dǎo)致胃腸道中菌群失衡,從而引起疾病[19]。很多病原菌吸附到動(dòng)物腸道表皮細(xì)胞,定植后大量繁殖,引起動(dòng)物腸道菌群失衡,酵母細(xì)胞壁中的甘露寡糖能夠在動(dòng)物腸道中占據(jù)病原菌的結(jié)合位點(diǎn),使其不能在腸道中定植,從而起到維護(hù)腸道菌群平衡的作用。而且乳酸桿菌和糞鏈球菌等能夠利用甘露聚糖作為碳源進(jìn)行增殖,很多病原菌不能利用甘露聚糖,有益菌的菌群占據(jù)優(yōu)勢又會抑制病原菌的生長,從而提高腸道健康。劉凱等[20]通過飼喂中華鱉的試驗(yàn)驗(yàn)證酵母細(xì)胞壁、低聚異麥芽糖對腸道菌群的影響,結(jié)果表明,飼喂聯(lián)合酵母細(xì)胞壁和低聚異麥芽糖的中華鱉與飼喂基礎(chǔ)日糧的對照組相比,腸道中弗氏檸檬酸桿菌數(shù)量明顯減少,少動(dòng)鞘氨醇單胞菌的數(shù)量有所提高,表明酵母細(xì)胞壁具有改善腸道菌群組成,抑制有害菌生長的功能。 2.3酵母細(xì)胞壁具有吸附霉菌毒素的作用 霉菌毒素對飼料和飼料原料污染嚴(yán)重,給畜牧業(yè)帶來巨大損失。酵母細(xì)胞壁的空間結(jié)構(gòu)上有很多結(jié)合位點(diǎn),通過氫鍵、離子鍵、疏水作用力吸附多種菌毒素,阻止霉菌毒素對動(dòng)物機(jī)體的危害,而且這種吸附作用不會對其它營養(yǎng)成分造成不良影響。George等通過體外試驗(yàn)?zāi)M消化道中酵母細(xì)胞壁對霉菌毒素的吸附作用,結(jié)果表明,酵母細(xì)胞壁對玉米赤霉烯酮的吸附率為79%,對黃曲霉毒素的吸附率為60%。Trenholm等的體外試驗(yàn)表明,酵母甘露寡糖對黃曲霉毒素吸附率為95%,對玉米赤霉烯酮吸附率為77%,對伏馬毒素吸附率為59%,對嘔吐毒素吸附率為12%。Sala等體外試驗(yàn)表明,酵母甘露寡糖對黃曲霉毒素吸附率為85%,玉米赤霉烯酮吸附率為67%,伏馬毒素吸附率為33%。 2.4酵母細(xì)胞壁具有提高生產(chǎn)性能的作用 酵母細(xì)胞壁多糖通過增強(qiáng)機(jī)體免疫力,維持健康狀態(tài);并且改善胃腸道功能,吸附并抑制有害菌;促進(jìn)有益菌增殖,幫助攝入的營養(yǎng)物質(zhì)在腸道中吸收;有益菌生成的代謝產(chǎn)物對動(dòng)物機(jī)體也有很大幫助,這些因素對改善動(dòng)物生產(chǎn)性能都有促進(jìn)作用。段麗娟等[21]通過28日齡的三元雜交仔豬進(jìn)行試驗(yàn),日糧中添加不同劑量的酵母葡聚糖,結(jié)果顯示添加0.025%的酵母葡聚糖與對照組相比,日增重提高10.51%,差異顯著,添加0.05%組顯著降低仔豬腹瀉率,提高日增重7.6%,并得出結(jié)論添加量為0.025%~0.05%酵母葡聚糖是提高仔豬生產(chǎn)性能的最適添加量。王輝田等[18]進(jìn)行1日齡的肉雞試驗(yàn),基礎(chǔ)日糧中添加500、1000、1500、2000mg/kg的酵母細(xì)胞壁多糖,結(jié)果表明,與對照組相比,各劑量添加量的分組均顯著提高日增重,并且顯著降低料肉比,證實(shí)酵母細(xì)胞壁多糖能夠提高肉雞的生產(chǎn)性能。 3酵母細(xì)胞壁的應(yīng)用前景 綜上所述,酵母細(xì)胞壁在動(dòng)物養(yǎng)殖應(yīng)用中具有增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力、維護(hù)腸道菌群平衡以及腸道健康、吸附霉菌毒素、提高動(dòng)物生產(chǎn)性能等功能,而且酵母細(xì)胞壁是天然可再生物質(zhì),生產(chǎn)工藝成熟,資源豐富,質(zhì)量穩(wěn)定,所以酵母細(xì)胞壁會越來越受到養(yǎng)殖業(yè)的重視,作為新型天然飼料添加劑會具有廣闊的應(yīng)用前景。 (安琪酵母股份有限公司,楊建松,曾雨雷,黃鑫)
|
|