郭發(fā)祥
(河源市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,廣東 河源 517000)
畜牧業(yè)規(guī)?;?、專業(yè)化程度的不斷提高,在某種程度上促進(jìn)了畜牧業(yè)的快速發(fā)展,同時(shí)提高了畜禽生產(chǎn)效率,也為市民供應(yīng)充足的畜禽產(chǎn)品提供保障。然而在規(guī)模化養(yǎng)殖不斷提高的同時(shí),畜禽疫病也越來(lái)越復(fù)雜,大部分疫病由原來(lái)的單一病因轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗖∫騾f(xié)同作用,給養(yǎng)殖業(yè)造成很大損失。在飼料中添加藥物是目前防治疾病的常用手段之一。然而,長(zhǎng)期廣泛地使用防病促生長(zhǎng)的化學(xué)藥物及抗生素等飼料添加劑,不僅容易造成動(dòng)物胃腸道正常菌群失調(diào),使動(dòng)物對(duì)藥物產(chǎn)生耐藥性,而且藥物的殘留也給動(dòng)物和人類的健康帶來(lái)嚴(yán)重的危害。如今,人們崇尚綠色、保健食品,迫切要求在不降低養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)水平的條件下,尋找“綠色”添加劑替代抗生素等藥物。因此,飼用微生物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用隨之引起大家的重視,微生態(tài)制劑、酶制劑、低聚糖、中草藥添加劑等天然添加劑應(yīng)運(yùn)而生。其中,酵母培養(yǎng)物作為微生態(tài)制劑中的一種,因具有無(wú)毒副作用、無(wú)殘留污染、不產(chǎn)生耐藥性且可部分替代抗生素等優(yōu)點(diǎn)而引起人們廣泛關(guān)注。
酵母培養(yǎng)物(YC)是指在特定工藝條件下,由酵母菌經(jīng)過(guò)充分厭氧發(fā)酵后形成的微生態(tài)制品。YC主要由酵母細(xì)胞代謝物、經(jīng)過(guò)發(fā)酵后變異的培養(yǎng)基和少量已無(wú)活性的酵母細(xì)胞所構(gòu)成,除含有維生素、酶、肽、氨基酸、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)螯合物、甘露寡糖、有機(jī)酸、脂類、醇類外,還含有未知的“生長(zhǎng)因子”,能夠通過(guò)促進(jìn)動(dòng)物胃腸道有益微生物的生長(zhǎng)、調(diào)整胃腸道微生態(tài)平衡來(lái)提高動(dòng)物對(duì)飼料的消化能力,保持動(dòng)物機(jī)體健康,提高機(jī)體免疫力,促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)[1]。
酵母培養(yǎng)物的生產(chǎn)主要有液體深層發(fā)酵法和固體發(fā)酵法。目前,生產(chǎn)上一般采用液、固相結(jié)合的發(fā)酵工藝。此工藝采用液態(tài)制備菌種,固態(tài)發(fā)酵,培養(yǎng)基滅菌熟化,加大了液態(tài)接種量,采用合理的干燥工藝縮短發(fā)酵周期,大大降低了雜菌的污染程度,有效保證了產(chǎn)品中的生物活性物質(zhì)。目前市場(chǎng)上使用的YC主要為以酵母活細(xì)胞為主要功能部分的YC和以含有的大量酵母代謝產(chǎn)物為主要功能部分的產(chǎn)品,并不強(qiáng)調(diào)活細(xì)胞的作用[2]。
酵母培養(yǎng)物的生產(chǎn)工藝為:加入液體培養(yǎng)基,促進(jìn)酵母代謝,開(kāi)始產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)代謝物→谷物培養(yǎng)基與液體培養(yǎng)液相混合形成濕混合料,使其繼續(xù)發(fā)酵→濕混合料被擠壓成柔軟面條狀發(fā)酵過(guò)程,在此過(guò)程中,酵母細(xì)胞繼續(xù)利用培養(yǎng)基產(chǎn)生更多的營(yíng)養(yǎng)代謝物→發(fā)酵的面條狀YC被烘干、磨碎、包裝[3]。
酵母培養(yǎng)物能夠改善肉雞的生產(chǎn)性能。張連忠分別在海蘭褐蛋用公雛雞日糧中添加YC 2.5%和5%,結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,2.5%和5%YC組試驗(yàn)期平均日增重分別提高了13.6%和13.1%(P<0.05);2.5%和5%YC組整個(gè)試驗(yàn)期料重比與對(duì)照組相比分別降低了10.3%和10.7%(P<0.05)[4]。武書(shū)庚等研究顯示,與對(duì)照組相比,日糧中添加YC 0.1%、0.2%和0.3%可降低1~20周產(chǎn)蛋雞料蛋比2.15%、3.36%和2.10%(P<0.01);提高1~20周產(chǎn)蛋雞產(chǎn)蛋率 1.25(P>0.01)、0.94(P>0.01)和 1.36(P<0.01)個(gè)百分點(diǎn)[5]。有研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加YC 0.3%可通過(guò)提高肉仔雞腸道雙歧桿菌數(shù)量(P<0.05),降低生長(zhǎng)前期(1~4周)盲腸內(nèi)大腸桿菌數(shù)量以及改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)等方式促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收,從而改善肉仔雞的生產(chǎn)性能[6]。劉觀忠等報(bào)道,在日糧中添加YC 0.1%和0.3%能夠提高蛋雛雞日增重,增加小腸絨毛高度和腸壁厚度[7]。另外研究發(fā)現(xiàn),向20周齡產(chǎn)蛋雞日糧中添加YC,產(chǎn)蛋雞的生產(chǎn)性能得到明顯的改善,YC對(duì)日糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收代謝產(chǎn)生顯著的促進(jìn)作用,YC的添加量分別為0.1%、0.2%和0.3%時(shí),結(jié)果顯示YC組粗蛋白質(zhì)、脂肪、總能和酸性洗滌纖維的消化率都得到提高[8]。
王東明分別在日糧中添加YC 0.15%和0.3%,研究YC對(duì)肉仔雞免疫器官發(fā)育、體液免疫功能和細(xì)胞免疫功能的影響,結(jié)果顯示,0.3%YC組能夠顯著促進(jìn)肉仔雞胸腺、法氏囊和脾臟等免疫器官的發(fā)育(P<0.05),與對(duì)照組相比,0.3%YC組新城疫抗體滴度峰值顯著提高了12.77%(P<0.05),血清中IgG峰值極顯著提高了13.75%(P<0.01);在試驗(yàn)結(jié)束時(shí),與對(duì)照組相比,0.3%YC組新城疫抗體滴度極顯著提高50%(P<0.01),IgG水平顯著提高了20%(P<0.05);另外,在細(xì)胞免疫方面,添加YC 0.3%具有提高外周血T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率的趨勢(shì)[1]。張連忠分別在日糧中添加YC 2.5%和5%,結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,2.5%和5%YC組法氏囊指數(shù)分別提高了6.6%和10.2%(P<0.05);2.5%YC組胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)分別比對(duì)照組提高了13.3%和12.8%(P<0.05)[2]。劉觀忠等在京白939蛋雛雞日糧中添加不同水平Y(jié)C,研究YC對(duì)雛雞免疫機(jī)能的影響,結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,0.3%YC組脾臟、法氏囊指數(shù)分別提高了28.35%和23.14%(P<0.05);與對(duì)照組相比,0.1%YC組、0.3%YC組、0.5%YC組和0.7%YC組雛雞新城疫血凝抑制效價(jià)比 分 別 提 高 了 24.34%(P>0.05)、 33.99%(P<0.05)、19.30%(P>0.05)和14.47%(P>0.05)[7]。
酵母細(xì)胞壁的主要成分為葡聚糖、甘露聚糖、幾丁質(zhì)和蛋白質(zhì)。酵母細(xì)胞壁上的多糖、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)產(chǎn)生的特殊結(jié)構(gòu),可通過(guò)氫鍵、離子鍵和疏水作用力對(duì)霉菌毒素產(chǎn)生吸附力。另外,酵母細(xì)胞壁中的甘露寡糖還可以與有害菌細(xì)胞壁的凝集素結(jié)合,從而減少有害菌定植于腸壁細(xì)胞的機(jī)會(huì),具有減少動(dòng)物腸道疫病發(fā)生的功能。受黃曲霉毒素污染的肉雞日糧在添加YC后,與對(duì)照組相比,YC組雞的生產(chǎn)性能和免疫機(jī)能得到改善。免疫功能的改善主要體現(xiàn)在免疫器官重量增加,血清總蛋白、白蛋白含量以及免疫球蛋白數(shù)量的增加。侯然然在含有0.1 mg·kg-1黃曲霉毒素B1的日糧中添加葡甘露聚糖(從酵母細(xì)胞壁中提?。┖蟀l(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,YC組免疫器官重量以及血清中總蛋白和白蛋白含量有所提高,而且血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性降低,提示YC能夠減輕黃曲霉毒素B1對(duì)肉雞的毒性作用[9]。Prasada等研究發(fā)現(xiàn),在體外條件下YC可以吸附68%的赭曲霉毒素A[10]。
酵母培養(yǎng)物是由酵母細(xì)胞代謝產(chǎn)物、發(fā)酵后的培養(yǎng)基以及少量酵母細(xì)胞組成,營(yíng)養(yǎng)豐富,這對(duì)于胃腸道內(nèi)有益菌的繁殖起到非常重要的作用。YC中的氨基酸、葡萄糖、維生素、有機(jī)酸(乳酸、蘋(píng)果酸、甲酸)等是某些微生物(如乳酸菌)生長(zhǎng)、代謝所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。YC可通過(guò)提高腸道乳酸菌的數(shù)量,增加乳酸,提高蛋白尤其是寡肽通過(guò)腸道管壁的速率。蛋白質(zhì)在酶的作用下降解成寡肽和游離氨基酸,寡肽在腸道的吸收主要是通過(guò)腸道刷狀緣膜上的寡肽轉(zhuǎn)運(yùn)載體PepT1進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn),其對(duì)寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)需要H+濃度梯度的驅(qū)動(dòng),而鈉/氫交換載體(NHE),在維持刷狀緣膜表面酸性的微環(huán)境起主要作用[11-12]。鄒仕庚研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加植物源性乳酸菌有提高動(dòng)物十二指腸和空腸PepT1、NHE2和NHE3 mRNA表達(dá)豐度的趨勢(shì)(P>0.05),其中對(duì)十二指腸PepT1和空腸PepT1、NHE2 mRNA表達(dá)豐度的提高達(dá)到顯著水平(P<0.05)[13]。另外,胃腸道處于低酸環(huán)境有利于限制有害大腸桿菌的增殖。乳酸菌較易生存在pH 4~5的環(huán)境中,當(dāng)胃腸道pH>5時(shí),大腸桿菌將會(huì)轉(zhuǎn)變成致病性的。
酵母吸收消耗氧自由基能保護(hù)胃腸道嚴(yán)格厭氧菌免受氧自由基的破壞。有研究報(bào)道,酵母菌在雞腸道中能夠與需氧的大腸桿菌爭(zhēng)奪有限的氧氣,同時(shí)也給乳酸菌的增殖提供有利的厭氧環(huán)境,從而起到維持腸道菌系平衡的作用[14]。
小肽營(yíng)養(yǎng)代謝的扳機(jī)理論認(rèn)為,YC中可能含有一種結(jié)構(gòu)類似小肽的物質(zhì),對(duì)瘤胃內(nèi)的微生物具有很大的刺激作用,這些刺激活性與單個(gè)的氨基酸并無(wú)直接關(guān)系,當(dāng)肽濃度很低時(shí),其刺激活性也很低,提示這些物質(zhì)可能起到刺激有益菌生長(zhǎng)的代謝扳機(jī)作用[15]。然而,家禽胃腸道中微生物的數(shù)量畢竟有限,微生物營(yíng)養(yǎng)對(duì)消化吸收的影響較反芻動(dòng)物小,對(duì)其作用機(jī)制的研究可能還需要在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收、腸道形態(tài)改變以及神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫網(wǎng)絡(luò)等方面進(jìn)行。
在家禽日糧中添加YC可通過(guò)促進(jìn)胃腸道有益微生物的生長(zhǎng),調(diào)整胃腸道微生態(tài)平衡來(lái)提高家禽對(duì)飼料的消化能力,保持家禽機(jī)體的健康,提高機(jī)體免疫力,促進(jìn)家禽生長(zhǎng)。雖然在家禽生產(chǎn)中使用YC在表觀指標(biāo)方面表現(xiàn)出較大的應(yīng)用潛力,但目前有關(guān)YC在家禽機(jī)體中的作用機(jī)制、適宜添加方法及其最佳添加劑量等方面還有待于進(jìn)一步研究。今后應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)性地篩選和培育專門(mén)應(yīng)用于家禽動(dòng)物的酵母菌株,如何使其功能更專一、效率更高等問(wèn)題進(jìn)行深入研究。
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