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酿酒酵母培养物对经济效益的影响

摘要:酿酒酵母及其培养物含有多种营养物质。应用在动物生产中,酿酒酵母及其培养物能够提高其生产性能、免疫功能和抗氧化功能,促进肠道发育,调节肠道菌群,改善畜禽产品品质和缓解应激,从而提高养殖经济效益。应用于发酵饲料生产中,酿酒酵母及其培养物可以提高发酵品质。为寻找新型绿色抗生素替代品,文章研究酿酒酵母及其培养物的营养成分,探讨在动物生产和饲料生产中的应用效果,分析对养殖经济效益的影响,从而促进酿酒酵母及其培养物在畜禽生产中的合理应用。

关键词:酿酒酵母;培养物;营养成分;动物生产;饲料生产;经济效益

酿酒酵母是酿酒和果汁发酵的重要菌种,是单细胞微生物,属于真菌类,兼性厌氧菌,耐酸性强,在动物生产中应用广泛[1]。酿酒酵母培养物是以酿酒酵母为菌种,在特定的培养基上经过发酵产生的微生态制剂,含有发酵底物、菌体蛋白、酵母菌代谢产物和酵母细胞壁等有益物质[2]。研究表明,酿酒酵母及培养物应用在畜禽生产中,可以促进营养物质吸收,提高生产性能,改善肠道结构,调节肠道菌群,提高免疫功能和抗氧化功能,改善畜禽产品品质,缓解应激[3]。文章对酿酒酵母及其培养物的营养价值进行论述,并对其在动物生产和饲料生产中的应用进行研究,探讨其对养殖经济效益的影响,从而为酿酒酵母及其培养物在动物生产中的合理应用提供参考。

1酿酒酵母及其培养物的营养价值

酿酒酵母及其培养物中含有多种蛋白质、氨基酸、核苷酸、小肽等,且赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸等必需氨基酸的含量很高,还含有丰富的甘露寡糖和β-葡聚糖[4]。另外,酿酒酵母及其培养物还含有有机酸、酶、多种维生素和矿物质元素以及未知生长因子等[5]。酿酒酵母及其培养物主要活性成分的生理功能见表1。

2酿酒酵母及其培养物在动物生产中的应用

2.1酿酒酵母及其培养物在猪生产中的应用

在猪饲料中添加酿酒酵母及其培养物,不仅可以改善肠道结构,促进机体对营养物质的吸收和利用,提高生产性能,改善猪肉品质;而且可以缓解断奶应激,提高机体健康状况。杨东吉等[10]研究表明,在断奶仔猪基础饲粮中添加酿酒酵母培养物5kg/t,能够显著提高仔猪平均日增重,显著降低料重比;显著提高粗蛋白质、粗脂肪和磷的表观消化率;显著降低盲肠螺旋体门、克里斯滕森菌科R-7群、大肠埃希菌-志贺菌属、密螺旋体属2相对丰度,从而提高仔猪生长性能,降低肠道致病菌丰度。郑文涌[11]研究表明,在“杜×长×大”育肥猪饲粮中添加2.5%和5%酿酒酵母培养物,可使背最长肌pH24h值显著提高,滴水损失、剪切力、肌纤维直径与面积显著降低。秦红等[12]研究表明,给“杜×长×大”育肥猪饲喂含酿酒酵母0.5g/kg的饲粮,可显著提高钙表观消化率,极显著降低空肠隐窝深度,极显著提高空肠绒毛高度/隐窝深度。王斌星等[13]在26日龄断奶仔猪基础饲粮中添加酿酒酵母300mL/kg,能够极显著提高仔猪十二指肠、空肠和回肠的黏膜碱性磷酸酶mRNA表达水平,极显著提高十二指肠Toll样受体-2、白细胞介素-8、肿瘤坏死因子-αmRNA表达水平,从而抑制仔猪断奶应激引起的肠道上皮细胞免疫炎症反应。

2.2酿酒酵母及其培养物在禽类生产中的应用

2.2.1酿酒酵母及其培养物在肉鸡生产中的应用在肉鸡生产中,酿酒酵母及其培养物可以提高生长性能,调节肠道菌群和发育,提高免疫功能。丁小娟等[14]在1日龄817肉仔鸡日粮中添加酿酒酵母培养物2500、5000、7500mg/kg,添加量为5000mg/kg可显著提高肉仔鸡平均日增重、平均日采食量、总磷表观利用率及盲肠乳酸菌数量;而添加量为7500mg/kg可显著提高空肠双歧杆菌数量,从而调节肠道菌群,达到促生长的效果。严一铭等[15]研究表明,在1日龄黄羽肉鸡基础饲粮中添加酿酒酵母培养物100、150、200mg/kg,添加量为150mg/kg可显著提高空肠、十二指肠的绒毛高度/隐窝深度,显著降低肠道上皮促中炎性细胞因子白细胞介素-17A和干扰素-α的含量,从而促进肠道发育,减轻肠道内炎性因子的表达。孙喆等[16]研究表明,给1日龄AA肉仔鸡饲喂含酿酒酵母培养物0.192%的饲粮,可以显著提高肉仔鸡血清免疫球蛋白A和免疫球蛋白G含量,显著提高脾脏指数,从而提高肉仔鸡的免疫功能。2.2.2酿酒酵母及其培养物在蛋鸡生产中的应用在蛋鸡生产中,酿酒酵母及其培养物可以提高产蛋性能和蛋品质,并可以改善鸡肉和鸡蛋风味。胡芳等[17]研究表明,蛋鸡日粮中合理添加酿酒酵母培养物可以提高蛋鸡的采食量及饲料消化率,维持产蛋后期的产蛋率,明显提高蛋重及蛋品质。陈娟等[18]研究表明,在180日龄罗曼粉蛋鸡饲粮中添加酿酒酵母培养物4%,可显著降低肌肉冷冻损失和蒸煮损失,显著提高红度值,极显著提高天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和精氨酸含量,显著增加总挥发性风味成分、醛类化合物和酯类化合物的相对含量,从而改善鸡肉风味。2.2.3酿酒酵母及其培养物在鸭生产中的应用在鸭生产中,酿酒酵母及其培养物可以提高免疫力,改善抗氧化功能和肌肉品质。石敏[19]研究表明,在1日龄樱桃谷鸭饲粮中添加酿酒酵母培养物2.5%,可极显著提高鸭胸腺指数,极显著提高血清免疫球蛋白M、免疫球蛋白A含量和总抗氧化能力,从而提高樱桃谷鸭免疫功能和抗氧化性能。石敏等[20]研究发现,酿酒酵母培养物2.5%可极显著提高樱桃谷鸭盲肠拟杆菌门、放线菌门的相对丰度,极显著提高胸肌肌内脂肪含量,显著提高腿肌pH45min值和pH24h值,极显著提高盲肠中与肉品质相关细菌核苷酸代谢基因功能的相对丰度,显著提高氨基酸代谢基因功能相对丰度,从而改善樱桃谷鸭肌肉品质。

2.3酿酒酵母及其培养物在反刍动物生产中的应用

2.3.1酿酒酵母及其培养物在牛生产中的应用在肉牛生产中,酿酒酵母及其培养物可以生产性能,改善瘤胃发酵,调节瘤胃纤维素酶活性,减少甲烷和氮排放量。孔义川[21]研究表明,在荷斯坦犊牛精料中添加酿酒酵母培养物1%,可显著提高犊牛平均日增重,显著提高血清总蛋白和葡萄糖含量,显著降低瘤胃液pH值,显著提高乙酸和丙酸浓度,极显著提高总挥发酸浓度,显著提高瘤胃氨态氮、微生物蛋白浓度和羧甲基纤维素酶活性,从而改善瘤胃发酵。陈亮等[22]研究表明,在湘中黑牛饲粮中添加酿酒酵母24%,可显著降低粪中粗蛋白质的排放量,并显著降低血浆中总胆固醇的浓度,从而改善牛肉品质,减少氮排放。许斌斌[23]研究表明,在西门塔尔杂交肉牛饲粮中添加酿酒酵母6g/(头·d),可极显著提高平均日增重,极显著降低磷消化率,显著提高中性洗涤纤维表观消化率,极显著降低总甲烷排放量,显著降低采食量甲烷排放量,从而减少肉牛肠道甲烷排放量,提高肉牛生产性能。酿酒酵母及其培养物可以提高日粮适口性,增加采食量,改善瘤胃内环境,从而提升奶牛泌乳量,改善乳品质,还能够提高抗氧化功能和免疫功能。周东年等[24]研究表明,在荷斯坦泌乳奶牛饲粮中添加酿酒酵母培养物1%和2%,添加量为2%可极显著提高奶牛产奶量,显著提高干物质、粗蛋白质表观消化率,极显著提高血清免疫球蛋白G含量,极显著降低血清氨酸转移酶活性,从而改善奶牛产奶性能,提高免疫功能。王卫正[25]研究表明,在泌乳期荷斯坦奶牛饲粮中添加酿酒酵母培养物3%,可极显著提高奶牛干物质采食量、产奶量,显著提高鲜乳中乳脂率与乳蛋白含量,显著降低鲜乳中体细胞含量,极显著提高超氧化物歧化酶活性,显著提高总抗氧化力,显著提高血清免疫球蛋白A、免疫球蛋白G含量,从而提高奶牛抗氧化功能和免疫功能,改善乳品质。2.3.2酿酒酵母及其培养物在羊生产中的应用酿酒酵母及其培养物在羊生产中的研究不多。研究表明,酿酒酵母及其培养物可以提高羊生产性能和免疫功能,改善瘤胃发酵。项性龙等[26]用酿酒酵母培养物替代部分蛋白饲料饲喂杜寒羔羊,可显著提高羊末重和日增重。魏方等[27]研究表明,酿酒酵母培养物400mg/L可极显著提高绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1mRNA表达量,从而提高绵羊免疫水平。郑玮才等[28]在“杜泊×小尾寒羊”杂交公羔饲粮中复合添加酿酒酵母6×1010CFU/kg和地衣芽孢杆菌2×1010CFU/kg,肉羊平均日增重显著提高,料肉比显著降低,瘤胃氨氮浓度显著降低,总挥发性脂肪酸、丙酸、乙酸浓度显著提高,β-葡萄糖苷酶、羟甲基纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶活性显著提高,产甲烷菌数量显著降低,从而改善瘤胃发酵。

3酿酒酵母及其培养物在饲料生产中的应用

除作为饲料添加剂直接饲喂畜禽以外,酿酒酵母及其培养物还可以用来生产发酵饲料,提高发酵品质。孙宏等[29]研究表明,用酿酒酵母制备发酵饲料最佳参数为发酵底物玉米粉添加量50%、豆粕添加量20%、糖化酶添加量220U/g、接种量1.4%、料水比10∶8,发酵后饲料中粗蛋白质、总酚、维生素B2和小肽含量显著升高,粗脂肪含量显著降低,说明用酿酒酵母发酵后的饲料品质更佳。王楠等[30]用酿酒酵母处理后的玉米浆25%、30%、35%和40%发酵玉米秸秆,随着酿酒酵母处理玉米浆添加比例的升高,pH值呈降低趋势,蛋白质含量、乳酸菌数量及乳酸逐渐升高,从而改善玉米秸秆发酵品质,且最佳添加比例为35%~40%。除直接用来发酵饲料外,酿酒酵母及其培养物还可以与其他菌种协同作为固态发酵饲料的菌种。史玉宁[31]等用米曲霉、酿酒酵母混合发酵豆粕,米曲霉、酿酒酵母接种量分别为0.5%、4.0%,添加0.1%酶制剂可以取得较好的发酵效果,豆粕粗蛋白质含量提高21.27%,酸溶蛋白提高695.97%。

4酿酒酵母及其培养物对动物生产经济效益的影响

酿酒酵母及其培养物对动物生产经济效益的影响见表2.由表2可知,目前酿酒酵母及其培养物对动物生产经济效益主要集中在牛上,而对其他动物生产经济效益的影响研究尚不多见,很难指导生产实践,影响了酿酒酵母及其培养物在动物生产中的广泛应用。未来应加强酿酒酵母及其培养物对动物生产经济效益的研究,使更多的养殖户在生产实践中使用酿酒酵母及其培养物,实现绿色、高效、环保的饲养目标。

5结论

酿酒酵母及其培养物作为一种绿色饲料添加剂,可以促进畜禽肠道发育,调节肠道菌群,提高生产性能,提高免疫力,改善抗氧化功能和畜禽产品品质,缓解应激,提高饲料发酵品质和提高养殖经济效益。但在实际应用中,受到酵母菌株及添加量、动物品种及生理阶段和饲粮类型等因素的影响,作用效果有所不同。另外,酿酒酵母及其培养物用于发酵非常规饲料原料时,产生大量代谢产物成分尚不能确定。今后,应将研究重点放在酿酒酵母及其培养物的添加量、剂型、适宜匹配的饲粮类型上,从而为酿酒酵母及其培养物在动物生产中的广泛应用提供参考。

作者:杨佳嘉 黄顺红 单位:泸州职业技术学院

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