酵母菌,一种传统食品酿造工业的主要生产菌株,在发酵领域是最具吸引力的微生物细胞工厂。在饲料无抗时代下,它的作用不可或缺!
酵母发酵饲料
酵母发酵饲料是将植物性农副产品作为主要发酵原料,经1种或多种有益酵母菌的发酵,使原料中部分多糖、蛋白质、脂肪降解,消除抗营养因子并积累有益代谢产物,形成适口性好、营养丰富、富含有益菌的饲料。酵母发酵饲料常以替代基础日粮的一部分进行额外添加。
酵母培养物
酵母培养物产品主要分为两大类:一类是以酵母活细胞为主要功能部分的酵母培养物,其不含有代谢产物,发挥作用的主体就是酵母菌本身;另一类以含有的大量的酵母代谢产物为主要功能部分的产品,并不强调活细胞的作用,产品主要由酵母代谢产物、酵母菌体和经过发酵后变性的培养基所构成。
酵母发酵饲料的作用
对畜禽的营养作用
与活性酵母相比,日粮中添加酵母发酵饲料可为动物提供更多的营养物质,酵母发酵饲料中不仅含有大量活菌及其有益代谢产物如GSH、MT和SOD等;原料经过降解产生的大量营养物质如小分子肽、氨基酸等;酵母菌与芽孢杆菌、霉菌等配伍发酵饼粕等分解有害因子,去除饼粕中游离棉酚等抗营养因子,增加饲料营养价值。
增加畜禽适口性及提高日粮消化率的作用
饲料经过不同酵母菌发酵后,会产生不同的芳香气味,如酿酒酵母菌发酵饲料会使原本无味的饲料原料产生酒香气味,又如产朊假丝酵母会使发酵饲料产生苹果芳香,这些独特的芳香气味使得动物采食欲增强,从而增加了采食量。
同时饲料经过酵母菌发酵后会降低粗纤维含量,并且提高饲料原料中的植酸磷及无机磷酸盐的降解或是析出速率,使其更易被畜禽动物吸收和利用。
为畜禽提供天然的保护屏障作用:化学屏障、生物屏障。
化学屏障:酵母发酵饲料可以产生多种酸性物质,主要包括乳酸、乙酸、丙酸等。当发酵饲料进入肠道环境中,一方面可以降低环境的pH值,另一方面也可以起到抑制病原菌(如大肠杆菌)生长发育的作用,从而稳定瘤胃微生物种群平衡。因此,添加酵母发酵饲料可以为畜禽机体提供良好的抗疾病屏障。
生物屏障:正常肠道微生物菌群处于一种动态平衡状态,酵母发酵饲料中有益微生物会与病原微生物产生竞争抑制性作用,从而阻止或减缓病原微生物的定植,降低疾病发生的概率。瘤胃及肠道微生态系统平衡状态是各种微生物长期作用形成的。对于一些幼龄动物来说,其消化系统和微生态系统还未完全建立,故在幼龄动物词喂日粮中添加酵母发酵词料可以帮助它们提早建立微生态系统的平衡,提高对疾病的抵抗能力。
清除毒素和部分病原体
酵母细胞壁富含免疫活性多糖(β-葡聚糖、甘露聚糖),能明显的吸附霉菌毒素。β-葡聚糖能够吸附、吞噬侵入体内的毒素和病毒,减少疾病的发生,降解饲料中的有害物质;甘露寡糖能螯合胃肠道内的黄曲霉毒素,结合玉米赤霉烯酮,降低毒素对机体的危害。一些大肠杆菌和沙门氏菌表面有纤毛黏附因子,病原菌就是通过纤毛黏附因子附着在肠道粘膜上来发挥其有害作用,而酵母菌细胞壁上的甘露聚糖的残基能与纤毛黏附因子结合,形成酵母-病原菌复合物,而此复合物可以很快的从消化道内排出,从而清除部分病原菌。
酵母菌的作用机理
控氧理论
酵母菌是一种兼性真菌,酵母菌进入肠道内环境主要通过消耗氧气来发挥作用。肠道内中残留的氧气被酵母菌消耗能够起到保护厌氧菌的作用,进而也会提高厌氧菌生长及繁殖的能力。反刍动物瘤胃微生物中厌氧菌约占总细菌的8%左右。研究发现,日粮中粗纤维的降解与厌氧菌有着密切联系,添加活酵母可以增加总厌氧菌数和纤维分解菌菌数,并且当添加量翻倍时,氧气在瘤胃液中的消失率增加了约50%。
营养理论
酵母除了是一种益生菌添加剂外,其本身也是一种良好的营养源。酵母细胞壁中含有丰富的糖类物质,细胞内更是含有大量的营养成分(如氨基酸、B族维生素、有机酸、微量元素等),这些营养源正是一些肠道微生物生长繁殖所需的必要成分。
竞争发酵底物
单糖、淀粉等可溶性糖类是酵母菌、淀粉降解菌和产乳酸菌共同的发酵底物。肠道中的可溶性糖类被活性酵母菌发酵利用了,竟而与其它的微生物形成营养竞争。
小肽营养扳机理论
活性酵母可分泌肽源来促进肠道微生物生长。研究发现,辐射灭活酵母后,大部分酵母菌仍然具有刺激活性;而将酵母菌高压高温灭火后,就失去了刺激的活性,这说明酵母菌中含有一种未知且类似于小肽的物质,该物质能够刺激肠道微生物菌群的活性;同时该物质还具有热不稳定性,这与人工合成的小肽具有相似的作用。
面包发酵原理
研发新功能型酵母菌势在必得
采用筛选、诱变、杂交、融合等常规育种技术,以及代谢工程、微生物育种等新技术、新方法,可选育具有重大生产应用价值的优良酵母菌种。如从印尼荔枝中分离出来的布拉氏酵母菌,作为饲料添加剂应用于畜牧业,可以有效降低病原菌和有关毒素的质量浓度,加强微生物平衡,刺激免疫系统;虾青素是一种酮式类胡萝卜素,具有极强的抗氧化功能,并能促进抗体的产生,增强机体免疫功能。红法夫酵母则是唯一可天然生产虾青素的酵母菌,这种酵母菌可利用多糖进行快速异氧代谢,培养时间短且不需要光照就可实现高密度培养,具有良好的应用前景。
目前,我国在利用优良饲用酵母菌株生产饲用酶制剂、氨基酸、抗菌肽等方面取得进展,针对具有抗逆性、耐受性、高生物量的酵母益生菌菌剂,以及可用于生产高含量活性肽,如乳链菌肽、细菌防御素等相关酵母菌的开发,也在不断进行中。
致力于生态养殖与食品安全,酵母菌不可或缺!