酵母细胞壁及其在水产养殖中的应用

酵母细胞壁通过激发机体免疫功能,维持微生态平衡来增强动物免疫力,改善动物健康状况,提高生产性能。它无污染、无残留,是很有价值的新型饲料添加剂,在水产养殖中应用十分广泛。文中介绍了酵母细胞壁的化学组成、作用机理及其在水产动物中的应用,展望了酵母细胞壁作为饲料添加剂的应用前景。     

酵母生物饲料在水产养殖中的应用进展

文章简单介绍了酵母的概况,重点介绍酵母生物饲料如酵母细胞壁、饲料酵母、酵母水解物、活性干酵母、酵母硒、海洋红酵母等。对酵母生物饲料在水产养殖动物中的应用和研究进展情况进行详细介绍,并指出酵母生物饲料发展中存在的问题。     

酵母培养物的应用进展

酵母培养物（YC）主要由酵母内容物、酵母细胞壁、酵母细胞外代谢产物、变异培养基和少量无活性酵母细胞所构成,富含蛋白质、肽类、有机酸、寡糖和多种因子,具有提高动物生长性能、增强免疫能力和促进肠道发育等作用。作为饲料添加剂在反刍动物、水产养殖、家禽、生猪等养殖行业得到广泛应用。本文主要综述了酵母培养物的有效成分、作用机理及其在动物养殖中的应用。     

酵母β-葡聚糖的生物活性及其在水产养殖中的应用

β-葡聚糖是酵母细胞壁成分之一,作为免疫增强剂应用于水产养殖,其具有改善生长性能、抗氧化、抗感染、促进消化酶分泌等作用,是一种环保型绿色饲料添加剂。本文就酵母β-葡聚糖的生物活性及其在水产养殖中的应用状况进行总结,以期为酵母β-葡聚糖及酵母产品的更广泛应用提供借鉴和支持。     

酵母细胞壁在动保中的应用研究进展

在畜禽水产养殖生产过程中,由于养殖环境、饲料、管理等因素造成生产动物免疫抑制、霉菌毒素污染、疾病等一系列问题。酵母细胞壁的主要功能性成分为甘露聚糖和葡聚糖,由于甘露聚糖可吸附病原菌,葡聚糖能刺激机体免疫力,使其可用于免疫增强、霉菌毒素吸附、抗应激等,因此利用酵母源物质酵母细胞壁解决养殖生产中的实际问题越来越受到重视。     

酵母细胞壁中β-葡聚糖在水产养殖中的研究进展

酵母细胞壁中β-葡聚糖已广泛应用于各种水产饲料,能提高水产动物的免疫力,减少应激反应。本文综述了酵母细胞壁中β-葡聚糖的作用机理及其在水产动物上应用效果。     

酵母细胞壁来源、作用机理及在动物养殖中的应用

酵母细胞壁具有吸附病原微生物、调整有益菌落和调节免疫功能等作用,其作为酵母类生物饲料原料的重要组成部分,已经被广泛应用于畜禽养殖的各个环节。本文就酵母细胞壁来源、组成、作用机理及在动物养殖中的应用进行综述,以期为酵母细胞壁在实际生产中的合理应用提供理论参考。     

酵母细胞壁多糖在水产中的应用

当前,水产养殖面临严峻挑战,水产品安全已引起业界人士的高度重视,健康养殖已成为人们瞩目的焦点.从养殖过程入手,提高水产动物自身免疫力、增强抗病力是促进健康养殖的有效途径.酵母细胞壁多糖是目前研究和应用最多的一种真菌免疫多糖.它具有提高动物自身免疫力,增强自身对细菌、真菌、病毒及寄生虫的抵抗力,减少不良应激,提高动物生产性能等作用.在水产动物中应用具有高效、低毒、无残留等优点,对水产养殖的健康发展具有重要意义.     

酵母细胞壁在动物生产中的应用

酵母细胞壁是从啤酒酵母中提取的全天然绿色添加剂．对动物的免疫功能有促进作用，在动物生产中已经得到广泛的应用，并取得良好的效果。文中主要综述酵母细胞壁的主要结构和功能，以及酵母细胞壁在畜禽和水产动物生产中的应用。     

酵母细胞壁提取物对樱桃谷鸭生产性能与屠宰性能的影响

酵母细胞壁具有改善肠道微生态、提高生产性能和免疫力等多种功能,主要活性成分包括葡聚糖(约占干重的57％)、甘露寡糖(约占干重的6.6％)、糖蛋白(约占干重的22％)、几丁质和其他成分(蛋白质、核酸、类脂和灰分).与酵母饲料相比,酵母细胞壁没有苦味,适口性好,可以作为免疫促进剂,通过激发和增强机体免疫力,改善动物健康来提高生产性能,尤其能使幼龄动物发挥生长潜力,在水产养殖中应用较多.本文旨在研究酵母细胞壁对肉鸭生产性能与屠宰性能的影响,为生产应用提供技术支撑.     

酵母细胞壁多糖提取纯化鉴定技术及其应用研究进展

酵母细胞壁多糖的主要活性成分是β-葡聚糖和甘露聚糖,在动物机体内与肠道受体竞争吸附病原菌以及在肠道降解提供能量,改善动物肠道环境;也会利用其结构与Fe²⁺离子螯合抑制羟自由基的产生以及防止脂质过氧化连锁反应等,提高抗氧化能力;其特有的化学位点会通过多种分子间作用力吸附霉菌毒素;β-葡聚糖和甘露聚糖通过作用于巨噬细胞调节多种细胞因子,通过多个途径增强机体的特异性和非特异性免疫力。目前在养殖业中酵母细胞壁多糖可用于替代金霉素、硫酸黏杆菌素等抗生素控制鸡的坏死性肠炎、减少水产动物细菌感染、降低猪、牛等幼畜腹泻率、预防各种老化性疾病以及促进动物生长发育。对酵母细胞壁多糖现有的提取方法进行比较,提取酵母细胞壁β-葡聚糖,选用超声辅助酶解产率最高、效果最好;用低浓度的氢氧化钠（NaOH）溶液提取甘露聚糖以及酶碱法提取酵母细胞壁多糖效果最好。分离纯化技术包括有脱蛋白、脱色、单一多糖的分离,将其分离纯化效果分别比较,除去酵母细胞壁多糖中蛋白质的最佳方法是Sevage法;脱除色素的最佳方法是颗粒活性炭吸附法;单一多糖分离纯化采用DEAE-纤维素A52阴离子交换柱和Sephadex G-100柱联用的方法最佳。酵母细胞壁多糖结构鉴定一般采用高效液相色谱法（HPLC）测定多糖的单糖组成,高效凝胶渗透色谱测定多糖的均匀性和分子质量,傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、气相色谱-质谱（GC-MS）和核磁共振（NMR）测定多糖的精细结构。文章通过对酵母细胞壁多糖的作用及应用、提取、分离纯化和鉴定技术进行阐述,为酵母细胞壁多糖作为抗生素替代品在畜牧业生产中的推广应用提供理论依据,为抗生素替代品的研发提供新的思路。     

Light and transmission electron microscopy of Vibrio campbellii infection in gnotobiotic Artemia franciscana and protection offered by a yeast mutant with elevated cell wall glucan

Luminescent vibrios are amongst the most important pathogens in aquaculture, affecting almost all types of cultured organisms. Vibrio campbellii is one of these most important pathogens. In this study, the effects of feeding mnn9 yeast cell wall mutant and wild type yeast strain were investigated in the digestive tract of brine shrimp nauplii, Artemia franciscana, after experimental infection with V. campbellii (LMG 21363). Gnotobiotic A. franciscana nauplii were fed daily with dead Aeromonas hydrophila LVS3, and with either wild type strain of baker's yeast, Saccharomyces cerevisiae, or mutant strain mnn9, of which the cell wall contains elevated chitin and glucan and lower mannose levels. After three days of feeding, some nauplii were challenged with V. campbellii. Mean survival (%), individual length (mm) and total length (mm) at one day and two days after challenge were significantly higher in the group fed mnn9 than in the group fed wild type yeast (81 ± 1.50 and 63 ± 0.49, 1.56 ± 0.07 and 1.13 ± 0.02, 38.21 ± 3.11 and 21.26 ± 0.81 respectively for one day and 50 ± 2.37 and 20 ± 1.41, 2.33 ± 0.01 and 1.24 ± 0.04, 34.97 ± 5.56 and 7.45 ± 1.63 for two days after challenge). Histological examination revealed that the luminal diameter and enterocyte height of both mid- and hindgut were larger in the mnn9-fed group. Colonization of the gut lumen by V. campbellii could be observed by transmission electron microscopy for the group of nauplii fed with wild type yeast. Furthermore, it was observed that V. campbellii caused damage to the gut epithelium including shortening and disappearance of the microvilli, destruction of the apical cell membrane and cell lysis in the nauplii fed wild type yeast. The gut epithelium remained intact in challenged nauplii fed mnn9 yeast. The morphological findings of the present study further substantiate previous studies reporting a protective effect of this yeast cell wall mutant.     

酵母壁多糖对断奶仔猪肠道挥发性脂肪酸和微生物菌群的影响

本研究旨在探讨饲粮中添加酵母壁多糖对断奶仔猪肠道挥发性脂肪酸和微生物菌群的影响。试验采用单因素试验设计方法,选取180头遗传背景一致、健康状况良好、胎次和体重接近的21日龄断奶仔猪,随机分为4个组,每组5个重复,每个重复9头猪。4个组试验猪分别饲喂对照饲粮(未添加酵母壁多糖)、0.15%酵母壁多糖饲粮、0.30%酵母壁多糖饲粮和0.45%酵母壁多糖饲粮。试验期21 d。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加0.15%、0.30%和0.45%酵母壁多糖显著提高了仔猪结肠乙酸的含量(P0.05);其中,0.30%和0.45%酵母壁多糖还显著提高了结肠丙酸、丁酸以及总挥发性脂肪酸的含量(P0.05),且二者之间差异不显著(P0.05)。2)与对照组相比,饲粮中添加0.15%、0.30%和0.45%酵母壁多糖显著降低了盲肠沙门氏菌和大肠杆菌数量(P0.05),且0.30%和0.45%酵母壁多糖组之间差异不显著(P0.05)。由此可知,酵母壁多糖可提高仔猪肠道挥发性脂肪酸含量,并改善肠道微生物菌群结构,根据回归方程预测,酵母壁多糖在仔猪饲粮中的适宜添加水平为0.31%~0.40%。     

酵母壁多糖对断奶仔猪外周血免疫和肠道免疫的影响

本试验旨在探讨饲粮中添加酵母壁多糖对断奶仔猪外周血免疫和肠道免疫的影响。采用单因素试验设计方法,选取21日龄遗传胎次、体重接近的断奶仔猪180头,随机分为4个组,每组5个重复,每个重复9头猪。4组分别饲喂饲粮中添加0(对照组)、0.15%、0.30%和0.45%酵母壁多糖的试验饲粮。试验期21 d。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加0.15%、0.30%和0.45%酵母壁多糖显著提高了断奶仔猪血清免疫球蛋白A(IgA)含量(P0.05),饲粮中添加0.30%和0.45%酵母壁多糖显著提高了断奶仔猪血清免疫球蛋白G(IgG)含量(P0.05)。2)与对照组相比,饲粮中添加0.15%、0.30%和0.45%酵母壁多糖显著降低了断奶仔猪血清干扰素-γ(IFN-γ)含量(P0.05),饲粮中添加0.30%酵母壁多糖显著提高了断奶仔猪血清白细胞介素-10(IL-10)的含量(P0.05)。饲粮中添加酵母壁多糖对断奶仔猪血清白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量均无显著影响(P0.05)。3)与对照组相比,饲粮中添加0.30%和0.45%酵母壁多糖显著提高了断奶仔猪回肠CD4~+淋巴细胞含量(P0.05),饲粮中添加酵母壁多糖能一定程度提高断奶仔猪回肠CD8~+和CD20~+淋巴细胞含量,但差异不显著(P0.05)。由此可知,酵母壁多糖能一定程度提高断奶仔猪外周血免疫和肠道免疫,缓解断奶应激。     

酵母破壁程度测定方法的研究

酵母是饲料工业常用的一种单细胞蛋白,经破壁可以得到不同的深加工产品。根据酵母细胞破壁后细胞表面通透性增加以及蛋白质被酶解释放到酵母细胞外的特点,本实验采用革兰氏染色法、酸溶蛋白质检测法、氨基酸态氮检测法对未破壁的酵母粉、自溶酵母、外源酶解酵母进行检测对比研究。结果显示:(1)经革兰氏染色,3种酵母的颜色存在明显差异:酵母粉显示紫色,自溶酵母显示部分为紫色、部分为无色,外源酶解酵母显示无色;(2)外源酶解酵母、自溶酵母、酵母粉之间的酸溶蛋白质和氨基酸态氮含量存在显著差异(P<0.05),在外源酶解酵母中含量最高。本实验结果表明,采用革兰氏染色法可以区分酵母是否破壁;通过检测酸溶蛋白质和氨基酸态氮含量可以评估酵母产品的破壁程度。     

获得最大酵母多糖提取率的破壁方法研究

试验旨在选择获得最大酵母多糖提取率的酵母菌破壁方法。以酵母多糖提取率与细胞破壁率为综合评定指标,首先对超声波破碎、超声波清洗、反复冻融、蛋白酶处理4种方法进行条件优化,选择最适破壁条件;然后将此4种单一的破壁方法与超声波破碎和蛋白酶处理协同方法相比较,确定获得最大多糖提取率的破壁方法。结果表明,当超声波清洗时间达到40 min、超声波破碎时间达到50 min时,酵母多糖提取率达到最大值;当菌泥加水量和冻融次数分别为15%与3次时,多糖提取率最大;当蛋白酶用量300 IU/g、酶解时间15 h、pH 5.0、处理温度40℃时,蛋白酶处理的多糖提取率最高。4种破壁方法中蛋白酶处理的效果最佳,对应的多糖提取率为149.81 mg/g,破壁率为53.49%。协同破壁处理的提取效果要优于单一的破壁方法,但考虑到协同作用对多糖结构的完整性构成威胁,将蛋白酶处理确定为最佳的酵母菌破壁方法。     

The Study of Cell Wall Breaking Methods to Obtain Maximum Extraction Rate of Yeast Polysaccharides

The aim of this study was to determine the optimal method of the yeast cell wall breaking which could obtain the maximum extraction rate of yeast polysaccharide. The extraction rate of yeast polysaccharide and the cell wall broken rate were used as the evaluating indexes. The conditions of ultrasonic disruption, repeated freezing and thawing, ultrasonic cleaning and protease treatment were optimized to select the appropriate parameters in cell wall breaking. The effects of these 4 methods and the synergistic action of ultrasonic disruption and protease treatment were compared. The results showed that when the ultrasonic cleaning time was 40 min and ultrasonic disruption time was 50 min, the water content of slurry was 15% and the times of freezing and thawing was 3, and the protease treatment was carried out at 40℃ for 15 h with enzyme concentration 300 IU/g and pH 5.0, respectively, the extraction rates of yeast polysaccharides were the highest. The effect of protease treatment was the best among these 4 cell wall breaking methods, its extraction rate of polysaccharide was 149.81 mg/g and the cell wall broken rate was 53.49%. The effect of combined way was better than that of single treatment, but the synergistic action would destroy the integrity of polysaccharide's structure. So the protease treatment was thought an ideal cell wall breaking method of yeast.     

酵母壁多糖对断奶仔猪生长性能和小肠黏膜形态结构的影响

本研究旨在探讨饲粮中添加酵母壁多糖对断奶仔猪生长性能和小肠黏膜形态结构的影响。试验采用单因素试验设计方法,选取180头遗传背景一致、健康状况良好、胎次和体重接近的21日龄断奶仔猪,随机分为4个组,每组5个重复,每个重复9头猪。4个组分别饲喂对照饲粮、0.15%酵母壁多糖饲粮、0.30%酵母壁多糖饲粮和0.45%酵母壁多糖饲粮。试验期21 d。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加酵母壁多糖能够显著提高断奶仔猪平均日增重和平均日采食量(P0.05);酵母壁多糖有降低断奶仔猪腹泻率和料重比的趋势,但差异不显著(P0.05)。2)与对照组相比,饲粮中添加酵母壁多糖能够显著提高断奶仔猪空肠绒毛高度/隐窝深度值(P0.05),添加0.45%酵母壁多糖能够显著提高断奶仔猪空肠绒毛高度和十二指肠绒毛高度/隐窝深度值(P0.05)。由此可知,酵母壁多糖可提高断奶仔猪的生长性能,并改善小肠黏膜形态结构;综合生长性能、小肠黏膜形态及经济成本等指标,其在仔猪饲粮中的适宜添加量为0.30%。     

三种多糖对小鼠免疫功能的影响

为探讨黄芪多糖、酵母胞壁多糖和虫草菌丝体多糖对动物免疫功能的影响,本试验分为对照组和黄芪多糖、酵母胞壁多糖、虫草菌丝体多糖,3种多糖等量复配4个试验组。每组选用昆明种小鼠40只,对照组小鼠每只灌胃1mL生理盐水,黄芪多糖、酵母胞壁多糖、虫草菌丝体多糖和3种多糖等量复配组小鼠每只灌胃量为140mg多糖/kg体重,每隔10d取样1次,分别检测增重率、免疫器官指数、血细胞数和外周血IgG含量。结果表明,黄芪多糖组、酵母胞壁多糖组和虫草菌丝体多糖组均可显著提高小鼠增重率、免疫器官指数、血细胞数目及外周血IgG含量(P<0.05),复合多糖组则与单多糖组相比差异显著(P<0.05)。说明3种多糖组及其混合多糖组均能提高小鼠免疫力,且最好的为混合多糖组。     

Role of yeast cell wall polysaccharides in pig nutrition and health protection

Polysaccharides are the major components of the yeast cell wall and play multiple functions, ranging from the carriers of immunochemical specificity and marker molecules, by which cells recognize each other and interact with the environment, to the skeletal substances that define stability, shape, and morphology of the cell. In Saccharomyces cerevisiae, the two major polysaccharides, constituting up to 90% of the cell wall dry weight, are -d-mannan and β-d-glucan, which have remarkable properties to interact with the immune system of the host. Modulation of mucosal immunity by the binding of these two polysaccharides to the specific receptors of immune cells provides beneficial effects on animal health and resistance to diseases. Specific commercial yeast cell wall polysaccharides supplied in feed (Bio-Mos®, Alltech Inc.) are able to block fimbriae of pathogenic bacteria, and thus prevent their adhesion to the mucous epithelium. Since adhesion presents the first step in microbial invasion, blocking of the receptors may prevent or eliminate infection. Yeast cell wall polysaccharides are also able to adsorb mycotoxins, thus decreasing their toxic effect and mediating their removal from the organism. Commercial yeast polysaccharides (MTB100®, Alltech Inc.) have been shown to absorb a wide range of mycotoxins at low inclusion levels. Thus, especially if the ban on antibiotic growth promoters becomes global, use of yeast polysaccharides as natural growth stimulators becomes a very urgent and rewarding issue.