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专用酵母菌种在动物营养领域的应用

2019-04-08易建华安琪酵母股份有限公司

中国畜牧业 2019年24期
关键词:安琪酵母菌酿酒

文│易建华(安琪酵母股份有限公司)

陈毛清[安琪酵母(崇左)有限公司]

戴晋军 胡骏鹏[安琪酵母股份有限公司、安琪酵母(崇左)有限公司]

酵母菌属真菌,是一种结构相对简单、兼性厌氧的单细胞微生物,其种类多、增殖速度快、代谢旺盛且产物繁多。酵母菌体本身除含有丰富的蛋白质、核酸和B族维生素等营养成分外,还有酶等多种活性因子,因而具有多种营养功能及独特的生物学作用,在畜禽、水产和反刍等动物养殖中广泛应用。目前在动物营养领域中的应用主要可以分为以下几种:

一、作为微生态制剂应用

酵母作为真菌类的微生态制剂,有着其独特的应用优势,例如相对于细菌类微生态制剂,更能耐受饲料中的抗生素。在最新的饲料添加剂目录中,作为微生态制剂的酵母菌种只有两类:产朊假丝酵母和酿酒酵母,其中酿酒酵母应用最为广泛。酵母作为微生态制剂应用于动物,主要通过改善动物肠道的菌群结构及内环境来实现其益生作用,因此,酵母首先要适应不同动物的胃肠道环境(温度、pH、胆盐浓度等)才能发挥益生菌的功能,筛选适合不同动物的酵母菌是非常有必要的。目前,安琪酵母股份有限公司作为国内最专业的酵母生产商,依托于庞大的酵母菌种库,筛选出了适合不同动物的专用酵母菌株,如反刍专用酵母、畜禽专用酵母、水产专用酵母以及在畜禽应用上有独特抗腹泻功效的布拉迪酵母,并依据颗粒料需求开发了相应的耐制粒的酵母益生菌产品。

二、作为着色剂应用

部分酵母菌种有着独特功效,如红发夫酵母能在其细胞脂质中积累大量的虾青素等类胡萝卜素。虾青素在抗氧化方面具有独特作用,有研究报道,饲喂含有虾青素的饲料能使鲑鳟鱼类的皮肤、肌肉像野生鱼一样呈鲜艳的红色,还可增加鱼类的抗病能力及其繁殖能力(裘娟萍,2001)。因此,它在饲料添加剂目录中可以作为水产养殖动物和观赏鱼的着色剂使用。红发夫酵母用于生产类胡萝卜素需要大量氧气,为专性好氧菌,其生长温度范围在4~27℃,属于兼性嗜冷的低温型微生物,因此要实现其工业化生产条件十分苛刻,这也是限制其广泛使用的主要因素之一。

三、可用于富集微量元素

有机微量元素的高效和安全性已逐步为大家认识,在饲料中应用越来越广泛。酵母具有繁殖速度快、发酵周期短、对微量元素富集能力高等优点,是微量元素的理想载体。目前在饲料添加剂目录中酵母类有机微量元素主要是酵母铜、酵母铁、酵母锰、酵母硒(用于养殖动物)、酵母铬(用于猪),其中,酵母硒在行业应用最为广泛,可以用于改善种畜禽的繁殖性能,还能改善动物的肉质与肉色,缓解运输应激和热应激,提高机体的免疫力与抗病能力。相对于无机硒,有机硒吸收利用率更高,使用更安全。

目前,国际上大多利用酿酒酵母、鲁氏酵母、阿舒结合酵母、孢园酵母、汉逊酵母、葡萄汁酵母、假丝酵母等酵母菌种作为富集某些微量元素的酵母载体(李海滨,2007),选育出高生物量、高有机微量元素转化率和高微量元素含量的酵母菌株是推动酵母类有机微量元素应用的重要环节,安琪在酵母类有机微量元素的开发过程中做了大量工作,目前已筛选出适合富集硒、铬、锌等单一元素及多种微量元素的专用酵母菌株,并成功运用于生产实践。

四、作为单细胞蛋白质来应用

酵母菌还是重要的蛋白质及氨基酸来源,其蛋白质含量可高达60%,几乎含所有的氨基酸,其中必需氨基酸中赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸等含量尤为丰富。目前饲料原料目录中有8种单细胞蛋白质来源与酵母的深加工和发酵有关,包含产朊假丝酵母蛋白、啤酒酵母粉、啤酒酵母泥、食品酵母粉、酵母水解物、酿酒酵母提取物、酵母培养物、酵母细胞壁,其中后面七类均来源于酿酒酵母菌种,仅产朊假丝酵母蛋白来源于产朊假丝酵母菌种。以酵母水解物为例,根据动物不同阶段对产品功能性物质含量需求不一样,安琪经长期的菌种选育,筛选出高蛋白高核酸酵母菌株,适用于生产高蛋白高核酸的酵母水解物产品,可作为高档功能性蛋白质原料应用于动物早期营养阶段,目前在替代血浆蛋白粉、鱼粉等具有良好的应用效果。

五、可用于生产益生元和酶制剂

饲料添加剂目录中β-1,3-D-葡聚糖就是来源于酿酒酵母,目前广泛应用于养殖动物,β-葡聚糖能直接与单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞(NK)的表面特定受体结合,激活巨噬细胞的吞噬作用,并释放特定的细胞因子以及抗体,增强机体非特异性免疫力和抗应激能力,是当前研究报道最多的免疫增强剂(易建华,2016)。

酿酒酵母细胞壁中甘露寡糖具有独特的胶凝性能,能与肠壁细胞表面受体结合,阻碍病原菌黏附在肠道上皮细胞,从而减少病原菌在胃肠道定居的能力;且甘露寡糖不能被动物内源性消化酶所分解,还可以作为益生元为肠道后端乳酸杆菌和双歧杆菌等提供特异性营养基质,有利于有益菌的增殖,降低整个肠道pH,从而抑制大肠杆菌和产气荚膜梭菌等有害菌的生长和繁殖。

此外,经过人工选育的毕赤酵母可以用来生产的植酸酶、木聚糖酶等酶制剂,用于饲料中解决部分植物性原料中的抗营养因子。

六、可用于发酵饲料原料

目前应用于饲料原料发酵的菌种主要有酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌及霉菌等,其中只有酵母属于兼性厌氧型菌,作为发酵菌剂有着其独特优势,在发酵前期可以消耗氧气、分解利用原料中的糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、棉籽糖等)物质,快速生长增殖,提高发酵原料的菌体蛋白含量;在发酵后期氧气缺乏的环境下可以积累大量的代谢产物(酒精、酯类、甘油、酶等),改善发酵原料的气味。安琪在酵母发酵技术方面有着三十多年的经验积累,可以根据不同发酵原料筛选出更加适合的酵母菌种。

根据动物胃肠道环境的差异,不同动物营养需求的差异、功能性物质需求的差异、原料发酵的差异,选育更合适的更专业的酵母菌株是必要的。随着酵母在动物营养领域应用的深入,相信在未来酵母的应用将会更加精细化、专业化。

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