家禽日粮中添加酵母的益处
酵母是一种最早被人类了解的微生物,它是一种非光合作用的、高级的、有活性的单细胞真菌,有出芽和增殖两种生殖方式,比细菌大。目前已知的酵母有700多种,但只有少数几种酵母的特性被人们所了解。“酵母”一词通常用作酿酒酵母属的同义词,针对酵母的科学研究已经开展了很多,在工业生产中它已经得到了广泛的应用。酿酒酵母属已鉴定了一千多株酵母,酵母属的大多数成员都被认为是安全的(GRAS)。它们发酵大量的碳水化合物和糖,例如葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、棉子糖等等,产生以酒精和二氧化碳为主的代谢产物。
酵母细胞团块是复合维生素B和微量矿物质的一种很好的来源。作为单细胞蛋白资源,一段时间以前应用是相当广泛。来自酵母的单细胞成分依赖其所使用的酶解底物。若用糖蜜,它含有大约50-52%的蛋白质,可分别用2-5%和10%饲喂肉鸡和蛋鸡。最近,使用酵母主要是利用其降解纤维性饲料如玉米杆、麦桔杆、粉尘等,以及通过分子学的或遗传学的方法对菌株进行处理,制造工业酒精从而利用其产物。这就为将来大量生产单细胞蛋白质提供了可能。酵母作为禽类的饲料添加剂有许多益处。
提高生产性能
传统方法使用酵母一般作为禽类和其他动物的促生长添加剂。通常情况下,酵母在消化道不能繁殖,在其进入肠道后不久很快就会消失。添加酵母的主要影响是:
l 刺激刷状缘双糖酶
l 阻止病原吸附
l 刺激非特异性免疫
l 抵抗致病性微生物和毒素作用抑制
总结已做的几个饲喂试验表明,在肉鸡饲料中添加2-3g/kg的酵母能有效的促进其生长,提高饲料效率。显然酵母在营养物质保留方面有很好的效果,若在饲料中添加酵母可降低由于非特异的病原学原因引起的肉鸡群的死亡率。酵母还被证明与抗生素同样有效促进肉鸡生长的作用(表1)。当抗生素作为生长促进剂被限制使用时,酵母是一有效的替代物。
表1:黄霉素和酵母(酿酒酵母属)对饲喂在金属网地面中1-37日龄肉鸡生产性能的影响 |
|||
日粮 |
体重(g) |
采食量(g) |
料/重 |
对照组 |
1761 |
3160 |
1.794 |
黄霉素组(2g/Kg饲料) |
1905 |
3344 |
1.755 |
酵母组(2g/Kg饲料) |
1862 |
3314 |
1.780 |
来源:celik et al.2001 |
抗氧化特性
酿酒酵母属已鉴定的抗氧化因子有葡萄糖耐受因子片段和超氧化歧化酶。酵母细胞中水溶性α-葡萄糖衍生物的存在可以有效的清除鸡体内的自由基团。酵母的这些功能加上它转移氧化的脂肪或脂肪酸的能力,使得禽肉在贮存过程中可以延长氧化的稳定性。
改善热应激
有人认为酵母通过对肠道菌群产生积极的影响从而促进肠道壁对营养物质的吸收,所以酵母可以帮助减少鸡群的热应激。肠道壁上的杯状细胞分泌粘液参与营养物质的吸收,滋养肠道菌群。总之,热应激时大量的杯状细胞减少,而酵母则可以增加杯状细胞的数量。当酵母与抗生素如杆菌肽锌一起添加时效果会更加明显。
促进消化
酵母细胞中的内含物通过细胞壁中的酶和酸的水解作用释放。这些内含物中含有丰富的水溶性维生素、矿物质、肽和氨基酸(主要是谷氨酸和天冬氨酸),这些游离氨基酸成分可达35-40%左右,芳香氨基酸的存在可以使食物具有芳香味,而且这些营养物质可能在将来会被证明能够刺激肝脏促进消化。
微量矿物质活性
某些必需微量矿物质以无机形式存在对禽类来说效果很差,但如果通过有机分子的螯合作用以有机形式进行添加可以有效的解决这一问题。在酵母生长过程中硒和铬可以渗入酵母细胞中,当硒与有机物进行混合时,很容易被同化,更有效的作为抗氧化剂。同样,富含铬的酵母可以减少肉鸡的胴体脂肪沉积和死亡率。
平衡肠道菌群
酵母细胞壁是一种丰富的有益的混合碳水化合物来源,含46%的葡聚糖和43%的甘露聚糖,它们能够帮助建立健康的肠道菌群。改善免疫力,提升肉的品质,同时抵抗霉菌毒素。
近来,由于其前生物的性质,来自酿酒酵母属成员细胞壁中的碳水化合物多聚体受到了更多的关注。它们已被成功用于减少病原体在肠道的繁殖,刺激有益菌群的生长。肠上皮细胞外表面存在的某些糖能吸附细菌细胞表面的外源凝集素,因此细菌得以繁殖。病原体的细胞表面存在特异的甘露糖,类血凝素物质。甘露聚糖,酵母抽提物,可以提供甘露糖吸附细菌的血凝素,从而阻止它们在肠道繁殖(图1)。另外,甘露聚糖可以与胃肠道上皮特异性的受体位点结合通过竞争性抑制阻止细菌繁殖。几项研究表明,若同时增加像双歧杆菌和乳酸杆菌这样的有益菌时,可以更好的减少病原体如沙门氏菌、致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和溶组织的内变虫等的数量。它们也可以阻止细菌毒素的吸附。
也有人认为肠道吸附区域的酵母伴随着肠粘膜增强的抗原反应可以通过绒毛长度的增加而增殖。这些结果增强了营养物质的被消化和吸收能力。
增强免疫力
甘露聚糖也可以通过促进白介素-6的释放增强免疫力,接着可刺激来自肝脏的特异性甘露聚糖的分泌,结合入侵细菌的被膜。从而触发复杂的固定系统。甘露聚糖也可以通过血浆IgG和白蛋白的浓度的增加或通过细胞介导的免疫调节来增强免疫力。酵母内细胞壁中的葡聚糖刺激外周血淋巴细胞和血管外巨噬细胞产生特异的葡聚糖受体。通过巨噬细胞及其导出的产物如细胞因子介导增强宿主的防御功能。
改善肉的品质
在肉鸡饲料中添加酵母或酵母细胞壁可以增加鸡肉的嫩度(表2)。饲料中添加酵母还可以减少胴体脂肪沉积,但机理目前尚不清楚。
表2:饲喂不同酵母产品对鸡肉嫩度的影响 |
||
日粮 |
烹调过的鸡肉的剪切力(kg) |
|
鸡脯 |
大腿 |
|
对照组 |
5.73 |
6.09 |
全酵母(0.5%) |
5.35 |
5.43 |
酵母抽提物(0.3%) |
5.30 |
5.66 |
酵母细胞壁(0.3%) |
5.61 |
5.82 |
资料来源:Zhang et al., 2005 |
霉菌毒素的“结合”
当黄曲霉素水平在500ppb到5ppm的范围之间,在家禽饲料中添加全酵母是有益的。0.1%的酵母能较大程度的中和黄曲霉素在生长率、肝重以及血清中白蛋白和总蛋白含量方面的不利影响。相似的效果也可常在抗新城疫抗体滴度中看到。这种效果在对真菌毒素高度易感的水禽更显著。当饲料中添加0.2%的灭活酵母时具有同样的效果。
蛋鸡群若遭遇黄曲霉病时同样有效。当蛋鸡群遭遇黄曲霉病时酵母或它们的衍生物如培养残余物(0.9-1.0kg/t饲料)可以改善蛋的产量,提高受精力,增强生殖器官(卵巢和睾丸)的重量以及通过降低胚胎死亡率提高孵化率(表3)。
表3:黄曲霉毒素(AF)和酵母培养残余物(YCR)对蛋鸡生产性能的影响 |
||||
处理方法 |
母鸡日产蛋率(%) |
胚胎死亡率 |
||
AF(ppm) |
YCR(kg/t) |
早期死亡 |
晚期死亡 |
|
0 |
0 |
71.9 |
7.1 |
8.3 |
3 |
0 |
57.3 |
9.0 |
15.0 |
0 |
0.9 |
74.7 |
5.7 |
7.5 |
3 |
0.9 |
65.8 |
7.7 |
9.1 |
来源:Stanley.et.al 2004. |
若肉鸡饲料中含有400 ppb的黄曲霉毒素,0.05%的酵母即可在血清胆固醇含量、敷料产量、某些器官的重量及细胞免疫方面呈现效果(表4)。然而,单独使用酵母效率不高,建议与其它控制黄曲霉毒素的方法联合使用。
表4:酵母(酿酒酵母属)对0-35日龄饲喂含黄曲霉素污染的饲料肉鸡的影响 |
|||||
饲料中黄曲霉毒素(ppb) |
饲料中的酵母(%) |
体重(g) |
肝重(g/kg) |
血清胆固醇(mg) |
细胞免疫反应 |
0 |
0 |
1466 |
22.6 |
120.1 |
44.3 |
0 |
0.05 |
1526 |
17.8 |
125.8 |
44.5 |
400 |
0 |
1100 |
31.5 |
87.4 |
30.5 |
400 |
0.05 |
1114 |
27.0 |
103.0 |
32.5 |
*免疫后24h的PHA-p反应 来源:Raju.et.al 2004 |
酵母在霉菌毒素病中的效果主要归因于其细胞壁的成分。假定酯化葡甘露聚糖(EGM)在肠道的水份中活化,物理性的不可逆吸附黄曲霉毒素,对禽类没有危害,通过排泄物排出。因此,我们设计了一系列试验来验证这个假说,结果见表5。若饲料中含有0.1%EGM在体外能够有效的结合黄曲霉素,同时它还呈现出结合其它类似的包括霉菌毒素、赭曲毒素和T-2毒素的能力。
矿物粘土常常被用作霉菌毒素的结合物,但事实上只能对黄曲霉毒素有效,对其它类型的霉菌毒素却无效,因此,复合霉菌毒素中毒的情况下应考虑使用酵母。
表6显示了一个饲喂试验,在污染有黄曲霉毒素、赭曲毒素和T-2毒素的肉鸡饲料中添加EGM(0%或0.1%),EGM能有效促进肉鸡体重的增加,对含有4.6%黄曲霉毒素饲料饲喂的35日龄鸡只的改善效果比含有3.3%T-2毒素或2.6%赭曲毒素更明显。对器官重量也呈现出有意义的影响。图2显示了EGM改善了发生复合霉菌病鸡只的抗体滴度。
结论:酵母作为家禽的饲料添加剂呈现了许多潜在的优点,它营养丰富,尤其含有高质量的蛋白质和复合维生素B,特别是热应激期间在免疫力、肉的品质和稳定性、组织氧化和营养成份吸收等方面也呈现出了优势。总之,全酵母和它的细胞壁成份能够把由于霉菌毒素而引起的减产降到最低是既有意义又可行的。
表5:酯化的葡甘露聚糖在体外与霉菌毒素结合的能力 |
||||
毒素* |
霉菌毒素的结合率(%) |
|||
AF |
OA |
T-2 |
总计 |
|
AF |
81.6 |
- |
- |
81.6 |
OA |
- |
25.8 |
- |
25.8 |
T-2 |
- |
- |
27.8 |
27.8 |
AF+ OA |
64.0 |
10.9 |
- |
74.9 |
AF+ T-2 |
47.0 |
- |
16.7 |
63.7 |
OA+ T-2 |
- |
12.7 |
18.3 |
31.0 |
AF+ OA+ T-2 |
37.1 |
4.0 |
4.4 |
45.5 |
* AF=黄曲霉毒素B1,300ppb;OA=赭曲霉毒素A,2ppm;T-2= T-2毒素,3ppm 来源:Raju和Devegowda,2000 |
表6:EGM添加剂对饲喂污染有霉菌毒素饲料的肉鸡在器官重量(g/kg)方面的影响 |
|||||
毒素 |
EGM(%) |
肝脏 |
法氏囊 |
胸腺 |
肾上腺 |
0 |
0 |
27.2 |
1.28 |
3.43 |
56 |
0 |
0.1 |
25.5 |
1.34 |
4.88 |
59 |
AF |
0 |
35.8 |
1.06 |
2.34 |
141 |
AF |
0.1 |
35.1 |
1.16 |
3.01 |
100 |
OA |
0 |
33.4 |
1.00 |
2.85 |
144 |
OA |
0.1 |
29.7 |
1.21 |
3.04 |
102 |
T-2 |
0 |
26.6 |
1.14 |
2.95 |
103 |
T-2 |
0.1 |
26.9 |
1.14 |
3.36 |
103 |
AF+OA+T-2 |
0 |
32.9 |
0.75 |
2.89 |
132 |
AF+OA+T-2 |
0.1 |
31.0 |
0.92 |
3.01 |
113 |
来源:Raju & Devegowda ,2000 |
作者:M.V.L.N.Raju, V.R. Reddy* 教授,S.V. Rama Rao 与A.K.Panda。家禽项目董事会成员(ICAER), Rajendranagar, 印度。(*ANGRAU的退休教授, 印度海得拉巴)。
译者:陈素娟 扬州大学预防兽医学博士
选自:POULTRY INTERNATIONAL45卷第7期
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