摘要：酵母是一类特殊的微生物，可为饲料工业提供蛋白来源。同时一些酵母产品也具有特殊的功能性作用。酵母培养物可作为饲料添加剂，提高畜禽的生产性能；硒酵母、铬酵母、锌酵母等可作为安全高效的微量元素来源，代替无机微量元素发挥作用；酵母细胞壁可作为畜禽的免疫促进剂，改善机体健康状况，提高机体抗病力；细胞浸出物可用于提取维生素和制备生物多肽，应用价值有待开发。
关键词：酵母培养物；硒酵母；铬酵母；
酵母是一类单细胞微生物，属于真菌，有60个属，约500个种，通常呈椭圆形状，直径约为5~10微米。它们属于兼性厌氧微生物，在有氧或无氧的状态下都能够生存。其繁殖是有氧过程，通过有氧代谢把氧和糖转化成可供酵母细胞生长用的二氧化碳和能量。商业用的酵母菌种很少，主要有：啤酒酵母、产蛋白假丝酵母和马克斯克鲁维酵母等。由于酵母菌具有蛋白含量高、杂食性强、易于培养、代谢产物多等特点，在现代工业中除了利用于酿酒外，还用于生产甘油、食用酵母、有机酸和酶制剂等。
酵母产品饲喂动物的历史已超过100年，这些产品包括农场里制作的酵母发酵饲料，酿酒厂生产的酵母副产品以及专门为动物生产的商业性酵母产品。由于酵母中丰富的蛋白含量，所以在畜牧业中酵母产品一直被当作单细胞蛋白来源而广泛利用。这类营养性酵母产品主要指活性干酵母（也被称为饲料酵母），它是非常好的蛋白质和氨基酸来源。有以下特点：
（1）蛋白质含量高，可达40~55%，相当于大豆蛋白的质量。
（2）富含各种氨基酸，特别是赖氨酸，但含硫氨基酸相对缺乏。
（3）产蛋白质的效率高，成本低。
（4）粗蛋白氮中约20%为核酸形式，摄入过多会引起尿酸的代谢病，因而限制其饲喂量。
随着人们对酵母产品的逐步了解和应用，研究者们认识到，酵母产品除了可以提供蛋白之外，其中的其他组分和特定条件下的代谢产物还具有不同的功能性作用，在畜牧业生产中有广泛的应用前景。
1 酵母培养物
酵母培养物（yeast
cultures，YC），又被称为酵母饲料，它由酵母菌和酵母菌赖以生长的培养基组成，也含有酵母菌发酵产生的代谢产物。所以营养丰富，含有维生素、矿物质、消化酶、未知促生长因子和较齐全的氨基酸，适口性极好，是集营养、保健为一体的生物活性添加剂。酵母培养物最早是用作反刍动物的蛋白质补充料。许多试验结果表明，在日粮中添加酵母培养物可有效的提高家畜对饲料粗蛋白、粗纤维、矿物质、维生素等养分及能量的消化、吸收；改善粗饲料的适口性；预防和治疗腹胀、腹泻等消化不良；促进幼、病畜胃肠发育和功能的恢复提高，进而增强机体的免疫力和抗病力。
1.1 在单喂动物中的应用
酵母培养物在单胃动物的作用主要在胃、十二指肠、小肠和盲肠内完成。Mathew等（1998）报道，添加酵母培养物可提高断奶仔猪的采食量，使猪生长速度加快，提高生产性能。但对消化道的微生物生态环境（大肠杆菌、链球菌、乳酸菌的菌群比例）没有影响，对消化道的短链脂肪酸及PH值也无影响。Jur-
gens等(1997)报道，给母猪补饲酵母培养物，乳脂含量显著提高，γ-球蛋白含量也提高，断奶仔猪日增重也较对照组高。这些有益作用可能与酵母培养物中存在某些活性因子有关，但具体的原因还有待进一步探讨。补饲酵母培养物也可提高家禽的生产性能。Bladley(1995)报道，补饲酵母培养物提高了火鸡的日增重，料肉比下降。对肠道形态结构分析表明，补饲酵母培养物降低了回肠内每毫米肠绒毛上杯状细胞数量，隐窝深度下降。隐窝深度下降表明上皮细胞更新率下降，而更新率的下降是肠道微生物所产毒素浓度下降的结果。这说明补饲酵母培养物可降低肠道微生物所产毒素的浓度。曾正清等（2001）报道酵母菌可在鸡肠道中与需要氧的大肠杆菌争夺有限的氧气，同时给厌氧的乳酸杆菌的增殖创造条件，从而起到维持肠道菌系平衡的作用。
1.2 在反刍动物中的应用
反刍动物摄入的酵母培养物主要在瘤胃内起作用。目前已知的作用机制主要有两种：（1）提高纤维分解菌的浓度，增强瘤胃微生物对纤维和氨的利用，增加菌体蛋白的合成。酵母培养物可直接刺激瘤胃内厌氧微生物、纤维分解菌的生长与繁殖。Callaway（1997）的实验表明，酵母培养物可促进纤维素分解菌的增殖，加快其分解纤维素的速度，提高丙酸菌和挥发性脂肪酸的浓度，但纤维素的消化程度不受影响。进一步的试验表明，补饲酵母培养物的阉公牛瘤胃厌氧微生物与纤维分解菌数量显著增加。但是，热失活酵母培养物(121℃，15min)不能刺激厌氧微生物与纤维分解菌的增殖。说明酵母培养物的作用在很大程度上取决于酵母细胞在消化道内的代谢活性。（2）促进乳酸利用菌的生长，维持瘤胃内环境的稳定。营养物质在瘤胃内的迅速发酵所产生的大量有机酸会导致瘤胃pH值下降。过低的pH值抑制瘤胃微生物的生长，降低动物对营养物质特别是粗纤维的利用，导致瘤胃功能失调；对犊牛，瘤胃内低pH值是抑制采食量的限制因素。
Callaway（1997）报道，酵母培养物可促进瘤胃中乳酸利用菌的生长。其他研究表明，酵母培养物或酵母浸出液均可提高乳酸利用菌对乳酸的消耗量。因此酵母培养物在促进乳酸利用菌生长，维持适当的瘤胃pH值方面具有重要意义。
大多数研究者一致认为添加酵母培养物能提高反刍动物的生产性能，表现在：提高采食量、增重、产奶量及改善乳组成，减少环境应激和生理应激所带来的不利影响等方面。但酵母培养物在反刍动物生产中的应用效果不很稳定，许多实验达不到统计显著水平。这是因为影响酵母培养物添加效果的因素很多（主要有酵母菌种、活性及剂量、日粮类型及水平、动物生理期、饲养管理等），所以酵母培养物在反刍动物饲粮中的最佳添加条件难以确定。国内外的大量研究工作表明，当实验对象是围产期至泌乳早期的高产奶牛，日粮中NSC含量不低于
37%，精粗比不低于5:5时，添加酵母培养物有很好的效果。因此，酵母培养物的应用对于解决高产奶牛的能量负平衡问题有一定的意义。今后的研究应进一步弄清酵母培养物刺激瘤胃菌群特定区系的具体机理。可通过瘘管技术或人工瘤胃技术，筛选出对瘤胃微生物区系及消化能指标和小肠营养流量指标有显著正效应的酵母品系，并在生产实践中加以检验，目的是研制出符合特定日粮下特定生理期的功能性产品。
2 微量元素结合酵母
添加微量元素在动物生产中越来越受到重视，尤其是在矿物质的添加形式方面。无机形式的微量元素吸收率不高，易对环境形成压力。有机形式微量元素易于在体内存留、积累，利用率高；但化工方法生产造价太高。所以利用酵母作为微量元素的生物载体是可行的好方法。研究较多的是硒酵母和铬酵母，锌酵母和铁酵母也有报道。
2.1 硒酵母
硒参与动物体的营养、代谢、繁殖、免疫等生命活动，是必需微量元素之一。近年来的研究表明有机硒，特别是酵母硒不仅在效价上不低于亚硒酸钠，而且有更广泛的保健功能。有机硒相对于无机硒在效价上的优势源于它们在机体内吸收和代谢上的差异。
动物对硒的吸收是在十二指肠中进行的。无机硒（硒酸钠或亚硒酸钠）在到达小肠时，若未发生化学变化，很容易被小肠吸收。红细胞摄入吸收后的亚硒酸离子，然后以还原形式（硒化物）进入血浆而运载至肝脏。但是，当消化道中的亚硒酸钠通过化学方式被还原为硒化钠时，这种形式的硒就不会被小肠吸收，而直接从粪便中排除。这一现象在反刍动物中较为普遍，因为瘤胃可使亚硒酸钠首先被氧化，即转化为不溶性或不易被吸收的硒化物，则降低亚硒酸钠的生物学效价。有机硒首先在小肠被消化为相应的氨基酸硒，然后以单体氨基酸硒形式被吸收。吸收后的硒经血液循环迅速转运并结合蛋白质，以硒蛋白质形式分布于不同组织细胞中。黄志坚等（1999）报道在奶牛饲料中添加硒制剂可提高奶牛机体内的抗氧化作用，减少细胞膜的损伤和破坏，表现在血中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化物岐化酶（SOD）活性的提高，丙二醛（MDA）含量的下降，不同硒源之间效果有差异，富硒酵母的抗氧化性最为突出。
Pehrson等（1999）报道，当与其它微量元素一同添加到饲粮中时，酵母硒的效果要远好于无机硒。Mahan等（1999）通过关于育肥猪的实验，比较酵母硒与无机硒的效价，发现当以GSH-Px活性为指标时，无机硒略高，但酵母中的有机硒更易于在肌肉等组织中沉积。酵母硒相对于无机硒，除了具有易于吸收、存留和利用率高等特点外，还可以克服无机硒在运输和贮存过程中的过氧化作用，所以富硒酵母在代替无机硒方面有很好的前景。
商业用的富硒酵母是通过硒富集在酵母的细胞蛋白结构内生产的，其原理是：酵母菌在生长和繁殖过程中对硫的需要量很高，当培养基中的含硫量很低，而含硒量很高时，硒将代替硫而参与合成蛋白质。所以硒酵母中的有机硒主要是蛋氨酸硒、半胱氨酸硒和胱氨酸硒。商业用的富硒酵母含硒量可达0.1~0.2%，其中有机硒占70~80%。影响硒酵母品质的发酵条件有菌种、接种量、培养基、硒浓度、培养温度、发酵时间等因素。
2.2 铬酵母
铬是生物体必需的微量元素之一，人体缺铬会产生葡萄糖、脂肪、蛋白质代谢障碍
，引起各种疾病；动物缺铬表现为胆固醇或血糖升高、生长迟缓、免疫力下降、繁殖能力降低和寿命缩短。
常见的铬源 ，主要有无机铬 (常用GrCl3?6H2O、Gr2(SO4)3、Gr(NO3)3)和有机铬
(常用烟酸铬、蛋白螯合铬、铬酵母 )两种形式。无机铬毒性大，吸收水平极低，约为 0.4%?3%；有机铬安全性高，且易被吸收
，吸收率约为
10%?25%。瑞士联邦学院畜牧所Gebert和Wenkin的研究表明，烟酸铬和酵母铬的效果明显好于氯化铬，尤以酵母铬最佳。Hossain等（1998）报道300mg/kg铬酵母可降低肉用仔鸡的死亡率和改善胴体品质，建议当畜禽处于应激环境，铬流失加重时，应补饲铬酵母。加拿大学者所进行的几项研究表明，在日粮中添加铬酵母显著提高应激犊牛的生长性能，降低了呼吸道疾病的发生率和使用抗生素的必要性。在奶牛，观察到了铬酵母提高了奶牛的繁殖效率（Mowat，1995）。
铬酵母是以生物方法制备的，其制备过程如下图：
培养基调制 → 灭菌 → 滤蛋白 → 添加氯化铬→灭菌 → 接种酵母菌 → 培养 → 离心 → 水洗→干燥 → 粉碎
→ 成品
郝素娥等（1999）用麦牙汁和尿素作为培养基制备铬酵母，经红外光谱法分析，证明铬酵母中的铬是以有机形式存在的，而且很有可能是以铬氨基酸的形式存在。
3 酵母细胞壁
酵母细胞壁是一种全新的天然绿色添加剂，其产品为蛋黄色粉末状。它是生产啤酒酵母过程中从可溶性物质中提取的一种特殊产品。其活性成分主要由β-葡聚糖（57%）、甘露寡糖（6.6%）、糖蛋白（22%）和几丁质组成，其它成分如蛋白质、核酸、脂肪、灰分等占细胞干重20%以内。酵母细胞壁可作为一种免疫促进剂，能增强机体免疫力，提高生产性能，尤其是充分发挥幼龄动物的生长潜力。其功能主要由葡聚糖和甘露寡糖来发挥。
β-葡聚糖可刺激体内网状内皮系统（RES），产生对机体免疫功能起关键作用的巨嗜细胞，而巨嗜细胞通过吞噬作用吸收、破坏和清除体内损伤、衰老、死亡的自身细胞和侵入体内的病原微生物。许多研究证明，酵母细胞壁中的葡聚糖能增强机体体液和细胞免疫功能，从而对恶性肿瘤和细菌或病毒的感染产生显著的抵抗力。
Dr.Andrew
Paquet（1996）研究表明，葡聚糖在免疫上具有如下之效果：刺激动物体内淋巴细胞（Lymphocyte）的产生；活化动物体内的巨噬细胞（Macrophage）；增加动物体产生自然杀伤细胞（Natural
killer cell，NKC）的能力；诱使动物对念珠菌产生特异性免疫（Non-specific
immunity），提高存活率。
甘露寡糖是一种重要的寡糖。研究表明，某些对动物体有害的微生物如大肠杆菌、沙门氏菌等，以葡萄糖为主要能源，而有益菌如双歧杆菌、乳酸菌则以寡糖为主要能源，因此寡糖有助于有益菌的增殖。此外，科学家还发现某些病原菌（如大肠杆菌、沙门氏菌、梭状牙孢杆菌和弧菌等）的细胞表面有一种蛋白质-类丁质（Lectin），它能识别动物肠壁细胞上的“特异性糖类”受体并结合而附着于肠壁上，在肠壁上发育繁殖，分泌毒素，导致肠道疾病的发生。酵母细胞壁所含的甘露寡糖（简称
MOS）与病原菌在肠道上的受体非常相似，并与类丁质有很强的结合能力，但这些类丁质若与低聚糖MOS结合时，则不会再附着于肠壁上，病原菌因不能利用
MOS而缺乏能源，最终死亡并排出体外。可见因不能利用MOS能够阻止病原菌在动物肠细胞表面吸附。许多实验也表明在饲料中添加甘露寡糖可以减少肠道病原菌的数量。因此，有些报告称MOS为“病原菌吸附剂”或“病原菌清除剂”。
4 酵母浸出物
酵母浸出物即酵母细胞的内容物，每吨酵母约有半吨浸出物，富含酵母细胞的可溶部分。可通过自解（用细胞内的酶）或通过酶或酸水解得到。其中含游离氨基酸35~40%，还有大量的小肽和水溶性维生素，在饲料工业主要用于生产生物多肽。生物多肽的成本十分昂贵，美国Alltech公司的研究表明，生物多肽用于7~14日龄的肉鸡可增加采食量、减少死亡，若全部代替仔猪开食料中的血浆蛋白粉，肥育期可提前3~4天。生物多肽在动物营养上的应用还有待进一步的研究，但在人们日益关注动物饲料中有没有基因修饰产品的今天，生物多肽不失为一种高品质的非基因修饰蛋白质。
我国可再生资源丰富，如果工业产生的各种的废渣废液得到充分利用，可年产饲料酵母300万吨以上，而我国现在的年产量只有约15万吨，可见发展潜力巨大。除了作为饲料原料的活性干酵母，酵母培养物在反刍动物中的应用也是一个研究热点。在微量元素方面，高品质的锌酵母、铁酵母等都有待于开发。所以说，研究和利用功能性酵母资源是饲料工业走向健康、高效的一条有效途径。
