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酵母细胞壁多糖在动物养殖中的作用

2016-10-26谢智文聂琴曾雨雷徐志鹏胡骏鹏

中国饲料 2016年2期
关键词:细胞壁聚糖酵母

谢智文,聂琴,曾雨雷,徐志鹏,胡骏鹏

(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443003)



酵母细胞壁多糖在动物养殖中的作用

谢智文,聂琴,曾雨雷,徐志鹏,胡骏鹏

(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443003)

本文综述了酵母细胞壁多糖提高动物生长性能、改善肠道环境、免疫调节、霉菌毒素吸附等方面的作用,以及影响酵母细胞壁多糖使用效果的因素,为各养殖企业饲料原料的选择提供理论指导。

酵母细胞壁多糖;生长性能;免疫调节;霉菌毒素

酵母细胞壁多糖是从酵母细胞壁中分离出来的一些大分子多糖物质,其主要成分包括β-葡聚糖和甘露聚糖。大量研究表明,酵母细胞壁多糖可提高动物生长性能、改善肠道微环境、增强机体非特异性和特异性免疫应答,且无毒害、无残留(周祥等,2013)。酵母细胞壁多糖作为一种酵母源饲料原料,在动物养殖中得到广泛应用。本文旨在对酵母细胞壁多糖在动物饲养中的作用进行综述,为各养殖企业饲料原料的选择提供理论指导。

1 酵母细胞壁多糖对动物生长性能的影响

大量研究表明酵母细胞壁多糖可以提高动物生长性能,为养殖业的健康生产提供良好的保障。刘爱君等(2009)研究发现,奥尼罗非鱼基础日粮中添加0.50%和0.75%甘露聚糖可以显著提高稚鱼增重率,同时显著性降低饲料系数。谭本杰等(2011)研究表明,酵母细胞壁多糖对提升肉仔鸡的生产性能具有重要作用,在饲料中添加0.10%~0.2%酵母细胞壁多糖可明显提高肉仔鸡日增重量,降低料重比。王辉田等(2013)研究发现,在饲料中添加酵母细胞壁多糖1000、1500、2000 mg/kg,能够使22~42日龄的肉鸡的平均日增重显著提高,料肉比显著降低,这与谭本杰等(2011)研究结果相一致。此外,李萍萍等(2011)发现日粮中添加不同水平的酵母细胞壁多糖均可明显提升种鸡产蛋率、种蛋受精率以及种蛋孵化率。骆光波等(2014)研究表明,在饲料中添加酵母细胞壁多糖可明显降低母猪分娩时死胎数和宫内生长迟缓仔猪发生率,并且母猪乳中乳蛋白和非脂固形物质和乳糖含量均有提高,同时,仔猪断奶体重显著增加,这与Czech等(2010)研究结果相一致。

2 酵母细胞壁多糖对动物肠道环境的影响

2.1改善肠道组织结构动物机体内绝大部分营养物质的吸收主要由肠道完成,而肠道结构的完整性可影响各类营养物质的吸收。刘爱君等(2009)发现在饲料中添加0.25%~0.75%的甘露聚糖,奥尼罗非鱼的肠道绒毛发育较普通日粮组好,且肠绒毛排列紧密,高度和宽度均有提高。Poeikhampha和Bunchasak(2011)报道给保育仔猪饲料中添加酵母甘露聚糖可显著增加空肠黏膜的腺窝深度。Zhao等(2012)研究表明在断奶仔猪饲料中添加酵母甘露糖可以提高肠绒毛的高度和腺窝深度比值。酵母细胞壁多糖改善肠道结构,进一步促进各种营养物质的吸收。

2.2维持肠道菌群平衡Shanmugasundaram等(2013a、b)研究发现,酵母甘露聚糖可以促进肉鸡肠道中乳酸菌、双歧杆菌等菌群增殖,抑制大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌的增殖。大量研究表明,大肠杆菌、沙门氏菌等病原菌的致病作用主要依赖于其可吸附于动物肠黏膜上皮细胞上的甘露聚糖、半乳糖受体,进行增殖,分泌毒素,诱发各种疾病。酵母细胞壁多糖中的甘露聚糖可竞争性结合这些致病菌,从而阻止其增殖。而乳酸菌、双歧杆菌等有益菌群可产生相关β-糖苷酶,并利用甘露聚糖进行增殖(李玉欣,2015)。

3 酵母细胞壁多糖对动物免疫调节功能的影响

3.1促进免疫器官发育动物机体免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫因子等组成。免疫器官作为淋巴细胞和其他免疫细胞增殖、分化成熟和产生免疫应答反应的主要场所,其发育成熟及生理状况对机体免疫功能影响极大。酵母细胞壁多糖作为一种酵母源饲料原料可促进各种幼龄动物免疫器官的发育成熟。王元秀等(2011)发现,在饮用水中添加1%酵母多糖悬浊液,雏鸡胸腺、脾脏和法氏囊等质量显著升高,盲肠扁桃体体积明显增大。王辉田等(2013)在饲料中添加酵母细胞壁多糖,可使肉仔鸡脾脏、胸腺和法氏囊重量明显增加,且添加剂量在0.2%时效果最好。

3.2增强机体免疫力已有研究表明酵母细胞壁多糖可增强动物机体的非特异性和特异性免疫应答,动物机体通过非特异性和特异性免疫系统的协同作用,起到抵御病原体入侵、病原识别和病原清除的目的。同时,酵母细胞壁多糖通过促进动物机体免疫器官发育,诱导免疫机能成熟,促进巨噬细胞、浆细胞的形成,而增强动物机体抗病抗应激的能力(彭小芳和朱建军,2011)。刘爱君等(2009)用奥尼罗非鱼进行试验,发现在饲料中添加0.25%、0.50%、0.75%甘露聚糖,可显著提高胃肠蛋白酶活性及血清超氧化物歧化酶和碱性磷酸酶活性,增强奥尼罗非鱼的免疫力。谭本杰等(2011)研究发现,在肉鸡日粮中添加酵母多糖可明显提高IL-2和IFN-γ的含量。同样的,李萍萍等(2011)发现,在种鸡日粮中添加酵母多糖,种鸡体内IL-2和IFN-γ含量会显著升高。而王辉田等(2013)发现在日粮中添加酵母细胞壁多糖可显著增加血清溶菌酶含量以及T淋巴细胞比例。Nochta等(2009)研究发现,饲料中添加酵母甘露聚糖可明显提高断奶仔猪淋巴细胞转化率和吞噬细胞的吞噬力。骆光波等(2014)发现酵母细胞壁多糖可促使猪TLR-2、肿瘤坏死因子TRAF-6和促炎症因子IL-1β基因的表达,从而抑制炎症过度的发生,缓解仔猪应激。由此可见,酵母细胞壁多糖可增强多种动物机体免疫力。

3.3恢复免疫抑制动物的免疫机能酵母细胞壁多糖不仅可增强健康动物的免疫力,同时亦可恢复免疫抑制动物的免疫机能。王书全等(2015)和葛淑芝(2014)发现酵母细胞壁多糖可明显提高免疫抑制小鼠淋巴细胞增殖能力、巨噬细胞吞噬率、NK细胞活性以及血清中IL-4和IFN-γ含量。

3.4免疫佐剂作用酵母细胞壁多糖中的酵母甘露聚糖含丰富的α-1,3和α-1,2侧链,这些侧链具有强烈的免疫助剂活性,因此,酵母细胞壁多糖具有较强的抗原激活特性(李玉欣,2015)。谭本杰等(2011)在肉鸡饲料中添加0.075%~0.2%酵母细胞壁多糖能够明显提高肉鸡新城疫、H5型禽流感、H9型禽流感疫苗免疫后抗体效价。李萍萍等(2011)发现,饲料中添加酵母细胞壁多糖也可明显提高种鸡新城疫、H5型禽流感、H9型禽流感疫苗免疫后抗体效价。王辉田等(2013)、林伯全等(2014)同样研究证明了酵母细胞壁多糖可明显提高鸡新城疫疫苗免疫后抗体效价。

4 酵母细胞壁多糖对霉菌毒素的吸附作用

酵母细胞壁多糖能够结合黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮(彭小芳,2011;刘宗秀和李犹平,2011),其中对黄曲霉毒素的结合能力与pH、霉菌毒素浓度和酵母细胞壁多糖中甘露聚糖含量有关,且甘露聚糖在一定剂量范围内变动时,与黄曲霉毒素的吸附作用存在剂量相关性(李玉欣,2015)。Sun等(2015)研究发现,饲料中黄曲霉毒素含量低于20 μg/kg时,对保育猪血液指标产生轻微影响,对生产性能无影响,但是在日粮中添加2 g/kg酵母细胞壁多糖可明显提高保育猪的采食量,体重明显增加。

5 影响酵母细胞壁多糖使用效果的因素

5.1动物本身不同种类动物消化系统存在差异,导致消化吸收功能也不尽相同,因此酵母细胞壁多糖在不同动物上的使用效果也存在一定差异。同种动物不同年龄和生理状况下,使用酵母细胞壁多糖效果也不同,一般幼龄动物较成年动物明显。此外,酵母细胞壁多糖的使用效果还与生长速度相关(Miguel,2004)。

5.2饲养环境动物饲养条件及管理水平对动物生产性能影响很大,不同的饲养环境对酵母细胞壁多糖的使用效果也有很大影响。Miguel(2004)指出酵母甘露聚糖在环境较差条件下使用效果反而比条件较好的养殖场使用效果好,表明酵母细胞壁多糖可能更适合粗放养殖条件下使用。

5.3添加剂量动物日粮中,酵母细胞壁多糖添加剂量不同,其使用效果也存在一定的差异。刘爱君等(2009)用奥尼罗非鱼做试验,发现饲料中添加0.50%~0.75%甘露聚糖,均可提高营养物质消化率和机体免疫力,但添加剂量为0.50%时最佳。另有研究报道,饲料中不同剂量酵母细胞壁多糖,对鸡生长性能、机体免疫力等影响也存在差异(王辉田,2013;谭本杰,2011;李萍萍,2011)。

5.4产品结构酵母细胞壁多糖来源不同,其产品中β-葡聚糖和甘露聚糖含量不同,且β-葡聚糖和甘露聚糖通常与蛋白质结合成复合物,不同加工工艺,β-葡聚糖和甘露聚糖功能性位点暴露也不一样,因此,酵母细胞壁多糖的作用效果也不同(黄鑫等,2014)。

6 小结与展望

酵母细胞壁多糖可提高动物生长性能,改善动物肠道环境,增强机体非特异性和特异性免疫能力,抵抗各种病原体的入侵和吸附霉菌毒素,且无毒害,无残留,不会产生耐药性,是一种天然、高效的免疫调节剂和促生长剂。目前,酵母细胞壁多糖作为酵母源生物饲料原料已普遍应用于水产和畜禽养殖。相信随着人们对食品安全的重视度不断提高,在未来安全、优质、高效养殖模式下,酵母细胞壁多糖将有更广阔的应用前景。

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In this paper,the effect of yeast cell wall polysaccharides on improving the animal growth performance,improving the intestinal environment,immune regulation and the mycotoxin adsorption,and the factors affecting the use of yeast cell wall polysaccharide were reviewed,to provide theoretical guidance of selection of feed ingredients for aquaculture enterprises.

yeast cell wall polysaccharides;growth performance;immune regulation;mycotoxin

S816.7

A

1004-3314(2016)02-0040-03

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160210

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