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酵母菌在養(yǎng)殖生產(chǎn)中應用研究進展
來源: | 作者:上海嘉冠 | 發(fā)布時間: 2023-11-28 | 479 次瀏覽 | 分享到:

酵母菌yeasts以出芽生殖為主的一類單細胞真核微生物,最常見的酵母菌是圓形、卵圓形或橢圓形,也有其他各種形態(tài),如檸檬形、三角形、藕節(jié)狀、臘腸形,假菌絲等。酵母菌比細菌粗約10倍,其直徑一般為2-5μm,長度為5-30μm,最長可達100μm。

例如:釀酒酵母(S.cerevisiae)

寬度:2.5-10μm

長度:4.5-21μm

酵母細胞壁厚度0.1-0.3μm,重量占細胞干重的18%-25%。

 

酵母菌的化學組成包括葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)、脂類和幾丁質(zhì)等。

 

幾丁質(zhì)并不是所有的酵母菌中都有,其含量也因種而異。裂殖酵母一般不含幾丁質(zhì),釀酒酵母含1~2%,有的假菌絲酵母含量超過了2%。

酵母細胞壁呈“三明治”結(jié)構(gòu):

外層:主要為甘露聚糖

內(nèi)層:主要為葡聚糖

中間層:主要是蛋白質(zhì)

 

葡聚糖和甘露聚糖都是復雜的分枝狀聚合物,維持細胞壁強度的物質(zhì)主要是位于內(nèi)層的葡聚糖,此外,細胞壁上還含有少量的幾丁質(zhì)、脂類和無機鹽。

壁外成分:有些菌壁外含有由多糖構(gòu)成的類似莢膜的結(jié)構(gòu)。如異多糖和淀粉類物質(zhì)。

 

yeast源自希臘語 zestos,意思是“沸騰”,指酵母利用糖發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳形成泡沫。人類利用酵母菌歷史悠久,早在史前時期,人類祖先就從成熟的落果自然發(fā)酵現(xiàn)象中學會了釀酒,6000年前埃及人就有利用酵母菌生產(chǎn)酸啤酒的記載,公元前1200年,埃及建立了釀酒和制作面包的工藝技術(shù)。公元前1000年,我國已有蒸餾乙醇飲料的記載。

“酵母菌”這一叫法不是分類學上的名稱,而是一種習慣上的叫法。一般認為酵母菌具有以下幾個特點:個體一般以單細胞狀態(tài)存在;多數(shù)出芽繁殖,也有的裂殖;能發(fā)酵糖類產(chǎn)能;細胞壁常含有甘露聚糖;喜在含糖量較高、酸度較大的環(huán)境中生長。

 

目前發(fā)現(xiàn)1500多種酵母,飼用酵母的主要種類有啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母。啤酒酵母除用于釀造啤酒及其他的飲料酒外,還可發(fā)酵面包。菌體維生素、蛋白質(zhì)含量高,可作食用、藥用和飼料酵母。啤酒酵母中的核糖核酸含量高達5%左

葡聚糖和甘露聚糖都是復雜的分枝狀聚合物,它們共同維持細胞壁的強度。位于內(nèi)層的葡聚糖在保持細胞壁的結(jié)構(gòu)方面起著主要作用,而細胞壁上還含有少量的幾丁質(zhì)、脂類和無機鹽。

此外,有些菌類的細胞壁外含有由多糖構(gòu)成的類似莢膜的結(jié)構(gòu),如異多糖和淀粉類物質(zhì)。

“yeast”源自希臘語 zestos,意思是“沸騰”,指酵母利用糖發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳形成泡沫。人類利用酵母菌的歷史可以追溯到史前時期,當時人類祖先從成熟的落果自然發(fā)酵現(xiàn)象中學會了釀酒。公元前1200年,埃及人利用酵母菌生產(chǎn)酸啤酒,而我國在公元前1000年已有蒸餾乙醇飲料的記載。

“酵母菌”這一名稱并不是分類學上的正式名稱,而是一種習慣上的叫法。通常認為酵母菌具有以下特點:個體一般以單細胞狀態(tài)存在;多數(shù)通過出芽方式進行繁殖,也有裂殖方式;能發(fā)酵糖類產(chǎn)能;細胞壁常含有甘露聚糖;喜在含糖量較高、酸度較大的環(huán)境中生長。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1500多種酵母,其中主要應用于飼料的種類有啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母。啤酒酵母不僅用于釀造啤酒和其他飲料酒,還可用于制作面包。其菌體富含維生素和蛋白質(zhì),因此也可用作食用、藥用和飼料酵母。啤酒酵母中的核糖核酸含量高達5%左右。三磷酸腺苷(ATP)在體內(nèi)水解時,第二、三高能鍵斷裂,并釋放出大量熱能,是體內(nèi)代謝作用的能源。啤酒酵母中還含有谷胱甘肽、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,其分子結(jié)構(gòu)具有以硫氫基的作用中心,為體內(nèi)氧化還原的重要因子,有改善肝功能的作用。約占啤酒酵母重量20%的細胞壁,含有豐富的葡聚糖和甘露聚糖,具有免疫促進劑的功能,能夠激發(fā)或增強機體免疫功能[1]。甘露寡糖還可作為生長代謝的營養(yǎng)物質(zhì),促進雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌的增殖,可作為益生菌的碳源而被利用,從而促進益生菌增殖。


 

啤酒酵母蛋白質(zhì)氮1000mg中氨基酸含量

名稱

纈氨酸

 

亮氨酸

 

異亮氨酸

 

蘇氨酸

 

賴氨酸

 

色氨酸

 

苯丙氨酸

 

蛋氨酸

 

含量(mg)

338

 

425

 

270

 

325

 

213

75

 

260

 

400

 

 

產(chǎn)朊假絲酵母能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖,能同化硝酸鹽。產(chǎn)朊假絲酵母的蛋白質(zhì)含量和維生素B含量均高于啤酒酵母。它能以尿素和硝酸鹽為氮源,不需任何生長因子。特別重要的是它能利用五碳糖和六碳糖,還能利用造紙工業(yè)的亞硫酸、木材水解液及糖蜜等生產(chǎn)人畜食用的蛋白質(zhì)。

馬現(xiàn)永等研究表明,酵母氨基酸的含量也較高,將中國飼料數(shù)據(jù)庫中標準的“啤酒酵母”與“國產(chǎn)魚粉”蛋白質(zhì)、氨基酸相比較?!捌【平湍浮钡拇值鞍?、限制性氨基酸與“國產(chǎn)魚粉”相近,因此酵母可作優(yōu)質(zhì)蛋白源可部分或全部代替飼料中的魚粉。

酵母菌本身含有豐富的生理活性物質(zhì)及分泌多種酶,如淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶等,因而酵母可加強對營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用,促進生長,增加食欲,從而增強抵抗各種疾病的能力,且提高產(chǎn)蛋率和繁殖性能。大量的研究表明,酵母細胞可以提高反芻動物對飼料干物質(zhì),纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)等有機物和磷酸的消化率,改善粗飼料的適口性。預防和治療腹脹,腹瀉等消化不良,促進病畜胃腸發(fā)育和功能的恢復提高,進而增強機體的免疫力。其作用的實質(zhì)是酵母菌的作用,家畜酵母的攝入量增加及其在胃腸道上的大量繁殖,有效地改善了胃腸環(huán)境和菌群結(jié)構(gòu)。從而促進有益菌群的有效濃度,增進整個胃腸道對飼料養(yǎng)分的分解、吸收和利用。同時,有效抑制病原微生物的繁殖,增強機體免疫力和抗病力。

 

復合酵母菌制劑可以提高動物的生長性能和生產(chǎn)性能,因而被廣泛應用[2-4]。研究發(fā)現(xiàn),仔豬日糧中添加酵母菌,可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu),降低豬舍中氨氣濃度,提高腸道有益菌的豐度,調(diào)節(jié)腸道代謝,促進生長[5]。也有相關(guān)研究表明,仔豬日糧中添加酵母菌,可以提高機體中免疫球蛋白和抗炎細胞因子水平,提高免疫器官指數(shù),進而提高平均日增重及采食量,改善生長性能,降低腹瀉率 [6]。 研究發(fā)現(xiàn),在基礎(chǔ)日糧中添加酵母菌復合培養(yǎng)物可以顯著提高肉雞的生長性能[7] 。

酵母菌在反芻動物生產(chǎn)中應用也比較廣泛,可以提高反芻動物的生產(chǎn)性能,提高瘤胃中有益菌的豐度,改善肉品質(zhì)等 [8-9]。飼料中添加酵母菌或其制劑可以明顯增加泌乳期奶牛干物質(zhì)采食量,能幫助奶牛消化粗纖維,提高產(chǎn)奶量和乳脂率[10]。

相關(guān)試驗表明,在家禽飼料中添加酵母菌或其培養(yǎng)物,可以提高家禽對飼料的利用率,增強機體免疫力,改善糞便菌落,在蛋雞飼料中添加酵母還可以使雞蛋品質(zhì)有所改善,產(chǎn)蛋期延長。周淑芹等[11]研究表明,采用0.3%或0.4%的酵母培養(yǎng)物代替常規(guī)促生長抗生素藥物對肉雞的生產(chǎn)性能沒有顯著影響,但能顯著提高血清中IgA。

 

 

綜上所述, 酵母菌及其產(chǎn)物具有多種獨特的營養(yǎng)特性和生理活性功能, 在養(yǎng)殖生產(chǎn)中具有廣泛的應用價值。隨著研究的深入, 相信酵母菌在無抗養(yǎng)殖實踐中將發(fā)揮更大的作用。


 

[1] 高仕英,吳紀經(jīng),吳英華.酵母多糖對肉用仔雞免疫系統(tǒng)的影響[J].中國實驗動物學報,2000,8(3):188-189.

[2]王杰,艾萍萍,刁其玉,等.復合益生菌和纖維寡糖對斷奶仔豬生長性能 、 糞便微生物及血清指標的影響 [J]. 動物營養(yǎng)學報 ,2016,28(3):881 -890.

[3] 王傳龍,喬鵬飛,張善媚,等.富鍺酵母菌培養(yǎng)物對蛋雞抗氧化性能及血清生化免疫指標的影響[J].中國家禽,2017,39(21):24 - 27.

[4]劉政.酵母菌微生態(tài)制劑制備工藝研究及應用[D].呼和浩特 :內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,2017.

[5]蔣廣志,戴茜茜,陳梅香,等.復合益生菌對豬生長性能、腹瀉率、腸道菌群及代謝物和豬舍氨氣濃度的影響 [J].動物營養(yǎng)學報,2023,35(2): 834-844.

[6] 李雄.復合益生菌制劑對斷奶仔豬生長性能、腹瀉率及免疫功能的影響 [J].中國飼料,2023, 722(6):53-56.

[7]易曉菲. 乳酸菌和酵母菌的復合培養(yǎng)物對肉仔雞的生產(chǎn)性能和免疫功能的影響[D].長春:吉林農(nóng)業(yè)大學,2016.

[8]宣雄智,李文嘉,王志祥.活性干酵母在牛生產(chǎn)中的應用研究進展 [J].飼料研究,2023,46(10):159-162.

[9]李何,吳海港.包被布拉迪酵母對犢牛生長性能、免疫力及養(yǎng)分表觀消化率的影響 [J].飼料研究, 2023,46(8):11-14.

[10]王聰,任金,劉強,等.酵母對奶牛泌乳性能及健康狀況影響的研究[J].獸藥與飼料添加劑,2005,10(1):7—9.

[11]周淑芹,孫文志.酵母培養(yǎng)物對肉仔雞免疫和生產(chǎn)性能影響的研究[J].飼料工業(yè),2004 25(11):38—40.



 


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