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酵母细胞壁及其在水产养殖中的运用
2018/4/27 9:40:05

   酵母及其产品 用作饲料添加剂始于20世纪70年月 中期,最早被用作反刍植物 的卵白质增补饲料。酵母细胞中含有富厚的卵白质、B族维生素、脂肪、糖、酶等多种营养 成分 。如今 已发现的酵母菌凌驾500种,分属41属,但其实不 是一切 的酵母菌都能作为饲料添加剂,消费 上运用 时要注重菌种类 型的选择,经常 运用 的有假丝酵母、得巴利酵母、球拟酵母和红酵母。运用 酵母消费 单细胞卵白(SCP),具有生长速率 快、周期短的低贱 。多项实验 批注 ,酵母作为饲料添加剂,可以促进胃内微生物的生长,防治禽畜胃肠道疾病,增进康健,提高 消费 功用 。可是 ,因为 饲料酵母味苦、适口性差,使它在消费 中的运用 遭到 了限制。


   酵母细胞壁是消费 啤酒酵母历程中由可溶性物质提取的一种特殊副产品 ,占整个细胞干重的20%~30%,它在维持细胞形状 和细胞与细胞间的识别 中起主要 作用。Gertien等(1999)曾从分子水平 上研讨 了酵母细胞壁的结构 ,以为 它是一个静态 、可被调控的结构 ,它的结构 和组成可以被严酷 调控并能对情形 转变 做出普遍 照应 ,如今 酵母细胞壁饲料添加剂已惹起 人们的普遍 关注。酵母细胞壁是淡黄色粉末,与酵母饲料比起来没有苦味,适口性好,可以作为免疫促进剂,经过 激勉 和增强 机体免疫力,改善植物 康健来提高 消费 功用 ,特别 能使幼龄植物 发扬 其生长潜力。酵母细胞壁在饲料中的用处 日益普遍 。

   1 化学组成
   在消费 历程中,酵母细胞的破壁要领也不时 遭到 关注,如今 最经常 运用 的是音波震碎法。在尽管 维持 酵母细胞壁完整 的条件 下,用音波震碎法将细胞震碎,震碎过的酵母溶液经过 屡次 洗濯 过滤,除去苦味和杂质,再经高温 ,酸、碱处置赏罚 ,离心疏散等职掌 取得 细胞壁后再喷雾枯燥 即可取得 制品。


   酵母细胞壁的主要 活性成分 是葡聚糖(约占其干重的57.0%)、甘露寡糖(约占干重的6.6%)、糖卵白(约占干重的22.0%)、几丁质和其它成分 (卵白质、核酸、类脂和灰分共占其干重的20.0% 以下)。

  2 心思 成效 的作用机理
   酵母细胞壁的主要 心思 成效 由甘露寡糖和β-葡聚糖发扬 ,它们在植物 体内划分行使各自的成效 ,能对细菌、真菌和病毒惹起 的疾病以及因为 运输、接种、天气 等转变 惹起 的应激反映发作 非特异性免疫力。


   2.1 甘露寡糖(Mannan Oligosacharides,MOS或BIO-MOS)
   甘露寡糖是由甘露糖和葡萄糖组成的寡糖,一样往常 含有2~10个单糖,单糖之间以α-1,2、α-1,3及α-1,6键相连。甘露寡糖易溶于水,不容易 溶于有机溶剂,黏度随温度上升逐渐 下降,具有奇特 的胶凝功用 ,一样往常 在心思 pH值和通常饲料加工条件下较为动摇 ,其理化性子 因泉源 分别 会稍有分别 。


   甘露寡糖含有少量 不行 被消化酶切断的化学键,在小肠中险些不行 被消化运用 ,进入消化道后段经稀释 才干 强迫 物消化道菌群中的有益 菌选择性发酵运用 ,以有机酸、CH4 、CO2 、H2的方式 释放或参与 代谢,提供能量。同时,发酵发作 的酸性物质会使整个肠道的pH值下降,能抑制有益 菌的生长。甘露寡糖还可极大地浸染 植物 的免疫系统 ,可以 滋扰肠道病原体的定植,是肠道微生物菌群的强盛 改良 剂。胃肠道非免疫进攻 系统 的主要 组成局限 是内源微生物菌群,有益 微生物菌群掩盖 在胃肠道黏膜上皮上以阻断病原微生物的附着,而甘露寡糖有助于肠道有益 菌的增殖。是以 ,甘露寡糖被称为“病原菌吸附剂”或“病原菌扫除 剂”,甘露寡糖的这些成效 也在一系列的实验 中取得 证明 。


   甘露寡糖还可以增添 细胞因子的释放,细胞因子可以协调分别 免疫细胞的运动。甘露寡糖也能提高 白细胞介素(IL-2)的浓度,白细胞介素使T细胞增殖和分化。另外,甘露寡糖可以 增强 IFN(滋扰素)的活性,IFN是由活化的T细胞释放的细胞因子,IFN 的泛起促使白细胞、体液和卵白质向熏染的部位迁移 ,并活化巨噬细胞,促使其杀死所困绕的细菌。


   Cooney研讨 发现,甘露寡糖可以螯合胃肠道释放的黄曲霉素,也可以 勾搭 玉米赤霉烯酮,结协力呈非直线关系。少量 的体外实验 证明 ,酵母细胞壁吸附毒素的水平 与霉菌种类 和细胞壁的制备相关 ,最有用 的是从啤酒酵母细胞壁中提取的脂化甘露聚糖。


   2.2 β-葡聚糖
   β-葡聚糖约占细胞总重的12%~14%,是一种具有特殊结构 的多糖,通常由10~20个单糖组成,相对 分子质量为6 500~7 500,大少数 为不溶于水的胶质颗粒。β-葡聚糖中的单糖之间以β-1,3键和β-1,6键相连,因为 特殊的键勾搭 方式和分子氢键的存在,β-葡聚糖呈螺旋形分子结构 ,其特殊的构型对植物 免疫系统 具有较强的抚慰 作用。


   大少数 植物 体内的网状内皮系统 存在少量 的巨噬细胞,一样往常 情形 下,巨噬细胞不具有活性,当β-葡聚糖通详尽 胞外貌糖卵白与巨噬细胞勾搭 后,巨噬细胞就被激活,经过 吞噬作用吸收、破损 和扫除 体内损伤、朽迈 和殒命 的自身 细胞及侵入体内的病原微生物,并诱导机体发作 一系列的细胞免疫和体液免疫反映,故又将β-葡聚糖称为免疫多糖。β-葡聚糖除了可激活自然杀伤细胞,提高 血液中单核细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬才干 之外,还能浸染 循环血液中细胞因子的含量,也能浸染 体外作育 的淋巴细胞细胞因子的浸透 ,并可促进脾脏淋巴细胞白细胞介素、滋扰素的浸透 ,还能增强 细胞因子的作用。同时,β-葡聚糖可增强 T淋巴细胞成效 ,促进淋巴细胞转化和增殖。机体尚有 一个主要 的免疫系统 ——补系统 统,它除可直接杀伤和消融 细菌或靶细胞和病毒外,还具有对免疫复合物的调治作用,趋化成效 及调治T细胞、B细胞免疫力等作用。是以 ,β-葡聚糖具有显着 激活补系统 统的作用。


   2.3 卵白质、几丁质、类脂和酶
   酵母细胞壁中卵白质的含量约为5%~10% ,大局限 卵白质和糖类勾搭 构成 甘露寡糖——卵白质复合体,酵母细胞壁中的几丁质是N-乙酰葡萄糖胺的线性多聚物,在细胞壁中N-乙酰葡萄糖胺以β-1,4键毗邻 而成。酵母细胞壁的脂质大多由酰化甘油及固醇脂等中性脂质组成,决议 细胞壁中脂质含量的成分 尚不明晰 。存在于酵母细胞壁内的酶征求 转化酶、α-半乳糖苷酶、L-天门冬酰胺酶、氨基酸肽酶Ⅱ、丙酰基-β-葡萄糖苷酶、葡萄糖淀粉酶等,它们都是水解酶,可使细胞在细胞内摄取营养 物质。此外,还征求 葡聚糖酶、卵白质二硫恢复 酶等,这些酶都与细胞壁增殖相关 。
   
   3 酵母细胞壁在水产养殖中的运用
   3.1 在鱼类中的运用
   酵母细胞壁可使鱼、虾免疫器官的发育减速 ,淋巴细胞的数目 增添 ,既可增强 非特异性免疫,又能激勉 机体体液免疫的发作 。少量 的实验 证明 ,酵母细胞壁及其提取物在畜禽和水产养殖中发扬 了很好的防病、治病和保健作用,在美国、巴西和我国台湾省早已普遍运用 酵母细胞壁,海外 也已最先 起劲 地开发运用 。


   Nureco公司实验 研讨 批注 ,酵母细胞壁中的β-葡聚糖和维生素C的组合对巨噬细胞的活性有起劲 浸染 。投喂含酵母细胞壁饵料的鱼群,其殒命 率 (14.6%)大大低于对照组(35.5%)。巴西ICC公司实验 证明 ,饲喂酵母细胞壁可使熏染冷水性弧菌病的大西洋鲑鱼成活率由17%提高 到70%左右(熏染前3周左右饲喂酵母细胞壁),而酵母细胞壁与疫苗勾搭 使对象 有更强、更耐久 的免疫掩护作用,使熏染的鲑鱼成活率提高 到90%。


   本国 学者用鲑鳟鱼做了少量 实验 ,证明 了酵母细胞壁可以 增强 鱼类的免疫力。Robertsen等的实验 效果 批注 ,从酵母菌中提取的β-葡聚糖能增强 盛 西洋鲑对灭鲑气单胞菌、鳗弧菌和鲁克氏耶尔森氏菌熏染的对立 力。Engstad等的研讨 证明 晰 大西洋鲑的巨噬细胞上存在β-葡聚糖的受体。Brattgjerd等对大西洋鲑注射酵母葡聚糖后,发现实验 鱼的巨噬细胞在离体条件下的吞噬活性显着 上升。Anderson等接纳注射和浸泡法对溪红点鳟接种免疫多糖后,实验 鱼对人工熏染活菌的对立 力清楚 增强 。Jeney等将葡聚糖作为佐剂与灭活菌苗勾搭 运用 ,效果 证明 能清楚 提高 供试虹鳟的非特异性免疫力。Kawakami中分 别用灭活的菌苗、真菌葡聚糖、几丁质和福氏完全佐剂接种鲫鱼,实验 发现,种种处置赏罚 的受免鱼均对杀鱼巴斯德氏菌熏染的对立 力清楚 增强 。Samuel等的实验 效果 批注 ,β-葡聚糖能清楚 增强 毛足鲈的对立 力。


   我国学者在酵母细胞壁对鱼类免疫力浸染 方面也做了许多对照实验 。Chen等的报导 指出,注射β-葡聚糖能提高 黑点叉尾鲴抗叉尾鲴爱德华氏菌熏染的才干 。陈昌福等(2004)讨论 了口服免疫多糖(酵母细胞壁)对受免异育银鲫免疫应对 的调治效应,效果 批注 ,以每千克体重其饲料中添加150.0mg的免疫多糖(酵母细胞壁),对受免异育银鲫的免疫应对 具有较强的调治效应,与对照组鱼相比,不只 血清中凝集抗体效价有所提高 ,而且血液中白细胞的吞噬百分比(PP)和吞噬指数(PI)显着 上升。


   酵母细胞壁及其提取物作为水产植物 饲料添加剂,可以 促进鱼类生长,镌汰 殒命 率,降低粪便中氮的排放量,防止 污染 。酵母细胞壁经过 激勉 免疫成效 ,维持微生态平衡 而增强 了植物 免疫力,改善植物 康健形状 ,从而提高 消费 功用 ,使幼龄植物 的生长潜力取得 空虚 验 展 。酵母细胞壁及其提取物对鱼类消费 功用 的作用也备受关注。Yoshida等(1995)报导 ,甘露寡糖能清楚 提高 鲇鱼细胞活性和饲料运用 效率。张起信等(1997)在对牙鲆、石鲽的工厂化养殖中,举行 了投喂口服型免疫多糖的实验 ,在牙鲆饵料中添加免疫多糖,投喂100d后实验 组的牙鲆成活率、全长、体重划分比对照组提高 0.9%、1.28%和2.82%。张起信(2003)作了在大菱鲆的饵料中添加免疫多糖的对比 养殖实验 ,经210d投喂后,鱼的平均 体长、体重、成活率较未添加免疫多糖的组划分提高 14mm、32.6g和4.8%。尚有 研讨 批注 ,鳟鱼苗在体重1~7 g时代 受冷水病原菌侵袭后殒命 率高达25%,饵料中参与 0.7%的MOS后可使该阶段鳟鱼苗的殒命 率下降到1%。张红梅(2004)研讨 了在康健的建鲤日粮中添加分别 水平 的酵母甘露寡糖对其消费 功用 的浸染 ,效果 批注 ,日粮中添加MOS可提高 鲤鱼的消费 功用 ,随MOS添加量的增添 养殖成活率先升后降,当添加量增添 到0.2%时养殖成活率最高抵达 99.40%,尔后 成活率降低。


   3.2 在虾类中的运用
   陈昌福在酵母细胞壁对水产植物 的浸染 方面做了许多事情,不只 研讨 了其对一些鱼类的浸染 ,还做了口服免疫多糖(酵母细胞壁)对南美白对虾抗哈维弧菌熏染作用的实验 ,效果 批注 ,在南美白对虾饲料中添加免疫多糖(酵母细胞壁),能清楚 提高 供试南美白对虾血清和肌肉中酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(ALP)活性,极清楚 地提高 肝胰腺中ACP、ALP和过氧化物酶(POD)的活性,增强 抗哈维弧菌熏染的才干 。许第新等(2004)将免疫多糖(酵母细胞壁)作为免疫抚慰 剂注射到克氏原螯虾体内后发现克氏原螯虾肝胰腺中的ACP和ALP活性显着 增添 。1998年,刘恒等运用 从海藻中提取的免疫多糖作为饵料添加剂,以口服方式 对南美白对虾举行 免疫,效果 批注 ,除集体 情形 外,实验 组南美白对虾的酚氧化酶生机 ,溶菌、抗菌生机 和超氧化物歧化酶生机 ,均高于对照组。这种免疫多糖虽然是从植物中提取的,但其与微生物多糖有相似 结构 和性子 。刘栋辉(2002)讨论 了啤酒酵母β-葡聚糖制剂和维生素C的组合对斑节对虾生长和抗病力的效果,效果 发现,啤酒酵母β-葡聚糖制剂和维生素C的组合能清楚 提高 斑节对虾的生长、存活率和血清卵白水平 ,清楚 降低饲料系数,其效果和高剂量VC组是相当的,在攻毒实验 中,啤酒酵母β-葡聚糖制剂和维生素C的组合大大提高 注射白斑病毒虾的存活率。


   3.3 在其它水产植物 中的运用
   除对鱼、虾外,酵母细胞壁及其提取物在水产植物 中的运用 研讨 较少。张起信(2002)在剥离后的杂交鲍苗配饵中添加5%的口服型免疫多糖,平均 壳高和成活率划分较对照组提高 1.55mm和3.2%。孙虎山(2001)给栉孔扇贝体中注射酵母聚糖(酵母细胞壁)后,测定了栉孔扇贝血清和血细胞中参与 免疫进攻 的酚氧化酶(PO)和髓过氧物酶(MPO)的生机 ,效果 批注 ,注射酵母聚糖后仅1h,实验 组血清中PO生机 极清楚 地高于对照组,而血细胞中无PO生机 ,说明 酵母聚糖对栉孔扇贝血淋巴中PO和MPO的生机 有增强 作用。北京佳伟生物手艺 有限公司用添加了免疫多糖的饲料对甲鱼举行 了饲喂实验 ,效果 实验 组甲鱼殒命 数目 显着 少于对照组,并剖析 得出以0.2%的量举行 添加从预防疾病效果及浪费 养殖本钱 方面思量 均为最佳。
   
  4 展望
   在饲料中添加大批 酵母细胞壁或其提取物,能有用 的改善水产植物 消化道微生物菌群,降低消化道和水产产品 中大肠杆菌、沙门氏菌等病原菌量,显着 提高 水产植物 机体的抗病才干 。还可以 提高 增重、饲料转化率等消费 功用 ,而且酵母细胞壁是自然 成分 ,不会带来污染 ,在植物 营养 上有优秀 的运用 远景 。但要注重 的是分别 种类 、年岁 和心思 形状 下的水产植物 ,酵母细胞壁的最佳添加量会有所分别 ,应当 经由 空虚 实验 后确定最佳添加量;日粮中的其它成分 或其它添加剂有能够 对酵母细胞壁作用的发扬 发作 协同或拮抗作用,这方面还需求 深化 研讨 。

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