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酵母培养物及其在家禽生产中的应用

2011-04-13郭发祥

饲料博览 2011年10期
关键词:仔鸡家禽胃肠道

郭发祥

(河源市动物疫病预防控制中心,广东 河源 517000)

畜牧业规模化、专业化程度的不断提高,在某种程度上促进了畜牧业的快速发展,同时提高了畜禽生产效率,也为市民供应充足的畜禽产品提供保障。然而在规模化养殖不断提高的同时,畜禽疫病也越来越复杂,大部分疫病由原来的单一病因转变为多病因协同作用,给养殖业造成很大损失。在饲料中添加药物是目前防治疾病的常用手段之一。然而,长期广泛地使用防病促生长的化学药物及抗生素等饲料添加剂,不仅容易造成动物胃肠道正常菌群失调,使动物对药物产生耐药性,而且药物的残留也给动物和人类的健康带来严重的危害。如今,人们崇尚绿色、保健食品,迫切要求在不降低养殖业生产水平的条件下,寻找“绿色”添加剂替代抗生素等药物。因此,饲用微生物的开发应用随之引起大家的重视,微生态制剂、酶制剂、低聚糖、中草药添加剂等天然添加剂应运而生。其中,酵母培养物作为微生态制剂中的一种,因具有无毒副作用、无残留污染、不产生耐药性且可部分替代抗生素等优点而引起人们广泛关注。

1 酵母培养物营养成分

酵母培养物(YC)是指在特定工艺条件下,由酵母菌经过充分厌氧发酵后形成的微生态制品。YC主要由酵母细胞代谢物、经过发酵后变异的培养基和少量已无活性的酵母细胞所构成,除含有维生素、酶、肽、氨基酸、矿物质、蛋白质螯合物、甘露寡糖、有机酸、脂类、醇类外,还含有未知的“生长因子”,能够通过促进动物胃肠道有益微生物的生长、调整胃肠道微生态平衡来提高动物对饲料的消化能力,保持动物机体健康,提高机体免疫力,促进动物生长[1]。

2 酵母培养物的生产工艺

酵母培养物的生产主要有液体深层发酵法和固体发酵法。目前,生产上一般采用液、固相结合的发酵工艺。此工艺采用液态制备菌种,固态发酵,培养基灭菌熟化,加大了液态接种量,采用合理的干燥工艺缩短发酵周期,大大降低了杂菌的污染程度,有效保证了产品中的生物活性物质。目前市场上使用的YC主要为以酵母活细胞为主要功能部分的YC和以含有的大量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[2]。

酵母培养物的生产工艺为:加入液体培养基,促进酵母代谢,开始产生营养代谢物→谷物培养基与液体培养液相混合形成湿混合料,使其继续发酵→湿混合料被挤压成柔软面条状发酵过程,在此过程中,酵母细胞继续利用培养基产生更多的营养代谢物→发酵的面条状YC被烘干、磨碎、包装[3]。

3 酵母培养物在肉鸡生产中应用

3.1 促进生长

酵母培养物能够改善肉鸡的生产性能。张连忠分别在海兰褐蛋用公雏鸡日粮中添加YC 2.5%和5%,结果显示,与对照组相比,2.5%和5%YC组试验期平均日增重分别提高了13.6%和13.1%(P<0.05);2.5%和5%YC组整个试验期料重比与对照组相比分别降低了10.3%和10.7%(P<0.05)[4]。武书庚等研究显示,与对照组相比,日粮中添加YC 0.1%、0.2%和0.3%可降低1~20周产蛋鸡料蛋比2.15%、3.36%和2.10%(P<0.01);提高1~20周产蛋鸡产蛋率 1.25(P>0.01)、0.94(P>0.01)和 1.36(P<0.01)个百分点[5]。有研究发现,在日粮中添加YC 0.3%可通过提高肉仔鸡肠道双歧杆菌数量(P<0.05),降低生长前期(1~4周)盲肠内大肠杆菌数量以及改善肠道黏膜结构等方式促进营养物质吸收,从而改善肉仔鸡的生产性能[6]。刘观忠等报道,在日粮中添加YC 0.1%和0.3%能够提高蛋雏鸡日增重,增加小肠绒毛高度和肠壁厚度[7]。另外研究发现,向20周龄产蛋鸡日粮中添加YC,产蛋鸡的生产性能得到明显的改善,YC对日粮中营养物质的吸收代谢产生显著的促进作用,YC的添加量分别为0.1%、0.2%和0.3%时,结果显示YC组粗蛋白质、脂肪、总能和酸性洗涤纤维的消化率都得到提高[8]。

3.2 提高免疫力

王东明分别在日粮中添加YC 0.15%和0.3%,研究YC对肉仔鸡免疫器官发育、体液免疫功能和细胞免疫功能的影响,结果显示,0.3%YC组能够显著促进肉仔鸡胸腺、法氏囊和脾脏等免疫器官的发育(P<0.05),与对照组相比,0.3%YC组新城疫抗体滴度峰值显著提高了12.77%(P<0.05),血清中IgG峰值极显著提高了13.75%(P<0.01);在试验结束时,与对照组相比,0.3%YC组新城疫抗体滴度极显著提高50%(P<0.01),IgG水平显著提高了20%(P<0.05);另外,在细胞免疫方面,添加YC 0.3%具有提高外周血T淋巴细胞转化率的趋势[1]。张连忠分别在日粮中添加YC 2.5%和5%,结果显示,与对照组相比,2.5%和5%YC组法氏囊指数分别提高了6.6%和10.2%(P<0.05);2.5%YC组胸腺指数和脾脏指数分别比对照组提高了13.3%和12.8%(P<0.05)[2]。刘观忠等在京白939蛋雏鸡日粮中添加不同水平YC,研究YC对雏鸡免疫机能的影响,结果显示,与对照组相比,0.3%YC组脾脏、法氏囊指数分别提高了28.35%和23.14%(P<0.05);与对照组相比,0.1%YC组、0.3%YC组、0.5%YC组和0.7%YC组雏鸡新城疫血凝抑制效价比 分 别 提 高 了 24.34%(P>0.05)、 33.99%(P<0.05)、19.30%(P>0.05)和14.47%(P>0.05)[7]。

3.3 解毒作用

酵母细胞壁的主要成分为葡聚糖、甘露聚糖、几丁质和蛋白质。酵母细胞壁上的多糖、蛋白质和脂质产生的特殊结构,可通过氢键、离子键和疏水作用力对霉菌毒素产生吸附力。另外,酵母细胞壁中的甘露寡糖还可以与有害菌细胞壁的凝集素结合,从而减少有害菌定植于肠壁细胞的机会,具有减少动物肠道疫病发生的功能。受黄曲霉毒素污染的肉鸡日粮在添加YC后,与对照组相比,YC组鸡的生产性能和免疫机能得到改善。免疫功能的改善主要体现在免疫器官重量增加,血清总蛋白、白蛋白含量以及免疫球蛋白数量的增加。侯然然在含有0.1 mg·kg-1黄曲霉毒素B1的日粮中添加葡甘露聚糖(从酵母细胞壁中提取)后发现,与对照组相比,YC组免疫器官重量以及血清中总蛋白和白蛋白含量有所提高,而且血清中谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性降低,提示YC能够减轻黄曲霉毒素B1对肉鸡的毒性作用[9]。Prasada等研究发现,在体外条件下YC可以吸附68%的赭曲霉毒素A[10]。

4 酵母培养物作用机制

4.1 营养理论

酵母培养物是由酵母细胞代谢产物、发酵后的培养基以及少量酵母细胞组成,营养丰富,这对于胃肠道内有益菌的繁殖起到非常重要的作用。YC中的氨基酸、葡萄糖、维生素、有机酸(乳酸、苹果酸、甲酸)等是某些微生物(如乳酸菌)生长、代谢所需的营养物质。YC可通过提高肠道乳酸菌的数量,增加乳酸,提高蛋白尤其是寡肽通过肠道管壁的速率。蛋白质在酶的作用下降解成寡肽和游离氨基酸,寡肽在肠道的吸收主要是通过肠道刷状缘膜上的寡肽转运载体PepT1进行转运,其对寡肽的转运需要H+浓度梯度的驱动,而钠/氢交换载体(NHE),在维持刷状缘膜表面酸性的微环境起主要作用[11-12]。邹仕庚研究发现,日粮中添加植物源性乳酸菌有提高动物十二指肠和空肠PepT1、NHE2和NHE3 mRNA表达丰度的趋势(P>0.05),其中对十二指肠PepT1和空肠PepT1、NHE2 mRNA表达丰度的提高达到显著水平(P<0.05)[13]。另外,胃肠道处于低酸环境有利于限制有害大肠杆菌的增殖。乳酸菌较易生存在pH 4~5的环境中,当胃肠道pH>5时,大肠杆菌将会转变成致病性的。

4.2 控氧理论

酵母吸收消耗氧自由基能保护胃肠道严格厌氧菌免受氧自由基的破坏。有研究报道,酵母菌在鸡肠道中能够与需氧的大肠杆菌争夺有限的氧气,同时也给乳酸菌的增殖提供有利的厌氧环境,从而起到维持肠道菌系平衡的作用[14]。

4.3 小肽营养代谢的扳机理论

小肽营养代谢的扳机理论认为,YC中可能含有一种结构类似小肽的物质,对瘤胃内的微生物具有很大的刺激作用,这些刺激活性与单个的氨基酸并无直接关系,当肽浓度很低时,其刺激活性也很低,提示这些物质可能起到刺激有益菌生长的代谢扳机作用[15]。然而,家禽胃肠道中微生物的数量毕竟有限,微生物营养对消化吸收的影响较反刍动物小,对其作用机制的研究可能还需要在营养物质消化吸收、肠道形态改变以及神经、内分泌和免疫网络等方面进行。

5 小 结

在家禽日粮中添加YC可通过促进胃肠道有益微生物的生长,调整胃肠道微生态平衡来提高家禽对饲料的消化能力,保持家禽机体的健康,提高机体免疫力,促进家禽生长。虽然在家禽生产中使用YC在表观指标方面表现出较大的应用潜力,但目前有关YC在家禽机体中的作用机制、适宜添加方法及其最佳添加剂量等方面还有待于进一步研究。今后应重点针对性地筛选和培育专门应用于家禽动物的酵母菌株,如何使其功能更专一、效率更高等问题进行深入研究。

[1]王东明.酵母培养物对肉鸡消化与免疫调节影响的研究[D].长春:吉林农业大学,2007.

[2]关艳玲.酵母培养物对肉仔鸡营养应激缓解影响的研究[D].长春:吉林农业大学,2008.

[3]于素红.酵母培养物对肉仔鸡生产性能的影响及代谢机理研究[D].长春:吉林农业大学,2008

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[5]武书庚,刘质彬,齐广海,等.酵母培养物对产蛋鸡生产性能和蛋品质的影响[J].动物营养学报,2010,22(2):365-371.

[6]周淑芹,孙文志,魏树龙.酵母培养物对肉仔鸡生长性能和免疫机能的影响研究[J].饲料博览,2003(6):1-3.

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