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酵母菌在養(yǎng)殖生產(chǎn)中應用研究進展

來源: | 作者:上海嘉冠 | 發(fā)布時間: 2023-11-28 | 504 次瀏覽 | 分享到:

酵母菌（yeasts）是以出芽生殖為主的一類單細胞真核微生物，最常見的酵母菌是圓形、卵圓形或橢圓形，也有其他各種形態(tài)，如檸檬形、三角形、藕節(jié)狀、臘腸形，假菌絲等。酵母菌比細菌粗約10倍，其直徑一般為2-5μm，長度為5-30μm，最長可達100μm。

例如：釀酒酵母（S.cerevisiae）

寬度：2.5-10μm

長度：4.5-21μm

酵母細胞壁厚度0.1-0.3μm，重量占細胞干重的18％-25％。

酵母菌的化學組成包括葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質、脂類和幾丁質等。

幾丁質并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因種而異。裂殖酵母一般不含幾丁質，釀酒酵母含1～2％，有的假菌絲酵母含量超過了2％。

酵母細胞壁呈“三明治”結構：

外層：主要為甘露聚糖

內(nèi)層：主要為葡聚糖

中間層：主要是蛋白質

葡聚糖和甘露聚糖都是復雜的分枝狀聚合物，維持細胞壁強度的物質主要是位于內(nèi)層的葡聚糖，此外，細胞壁上還含有少量的幾丁質、脂類和無機鹽。

壁外成分：有些菌壁外含有由多糖構成的類似莢膜的結構。如異多糖和淀粉類物質。

yeast源自希臘語 zestos，意思是“沸騰”，指酵母利用糖發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳形成泡沫。人類利用酵母菌歷史悠久，早在史前時期，人類祖先就從成熟的落果自然發(fā)酵現(xiàn)象中學會了釀酒，6000年前埃及人就有利用酵母菌生產(chǎn)酸啤酒的記載，公元前1200年，埃及建立了釀酒和制作面包的工藝技術。公元前1000年，我國已有蒸餾乙醇飲料的記載。

“酵母菌”這一叫法不是分類學上的名稱，而是一種習慣上的叫法。一般認為酵母菌具有以下幾個特點：個體一般以單細胞狀態(tài)存在；多數(shù)出芽繁殖，也有的裂殖；能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；細胞壁常含有甘露聚糖；喜在含糖量較高、酸度較大的環(huán)境中生長。

目前發(fā)現(xiàn)1500多種酵母，飼用酵母的主要種類有啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母。啤酒酵母除用于釀造啤酒及其他的飲料酒外，還可發(fā)酵面包。菌體維生素、蛋白質含量高，可作食用、藥用和飼料酵母。啤酒酵母中的核糖核酸含量高達5％左

葡聚糖和甘露聚糖都是復雜的分枝狀聚合物，它們共同維持細胞壁的強度。位于內(nèi)層的葡聚糖在保持細胞壁的結構方面起著主要作用，而細胞壁上還含有少量的幾丁質、脂類和無機鹽。

此外，有些菌類的細胞壁外含有由多糖構成的類似莢膜的結構，如異多糖和淀粉類物質。

“yeast”源自希臘語 zestos，意思是“沸騰”，指酵母利用糖發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳形成泡沫。人類利用酵母菌的歷史可以追溯到史前時期，當時人類祖先從成熟的落果自然發(fā)酵現(xiàn)象中學會了釀酒。公元前1200年，埃及人利用酵母菌生產(chǎn)酸啤酒，而我國在公元前1000年已有蒸餾乙醇飲料的記載。

“酵母菌”這一名稱并不是分類學上的正式名稱，而是一種習慣上的叫法。通常認為酵母菌具有以下特點：個體一般以單細胞狀態(tài)存在；多數(shù)通過出芽方式進行繁殖，也有裂殖方式；能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；細胞壁常含有甘露聚糖；喜在含糖量較高、酸度較大的環(huán)境中生長。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1500多種酵母，其中主要應用于飼料的種類有啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母。啤酒酵母不僅用于釀造啤酒和其他飲料酒，還可用于制作面包。其菌體富含維生素和蛋白質，因此也可用作食用、藥用和飼料酵母。啤酒酵母中的核糖核酸含量高達5%左右。三磷酸腺苷（ATP）在體內(nèi)水解時，第二、三高能鍵斷裂，并釋放出大量熱能，是體內(nèi)代謝作用的能源。啤酒酵母中還含有谷胱甘肽、糖原、甘露聚糖，葡聚糖和海藻糖等成分。谷胱甘肽系由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三者化合的三肽，其分子結構具有以硫氫基的作用中心，為體內(nèi)氧化還原的重要因子，有改善肝功能的作用。約占啤酒酵母重量20％的細胞壁，含有豐富的葡聚糖和甘露聚糖，具有免疫促進劑的功能，能夠激發(fā)或增強機體免疫功能^[¹^]。甘露寡糖還可作為生長代謝的營養(yǎng)物質，促進雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌的增殖，可作為益生菌的碳源而被利用，從而促進益生菌增殖。

啤酒酵母蛋白質氮1000mg中氨基酸含量

名稱

纈氨酸

亮氨酸

異亮氨酸

蘇氨酸

賴氨酸

色氨酸

苯丙氨酸

蛋氨酸

含量（mg）

338

425

270

325

213

260

400

產(chǎn)朊假絲酵母能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖，能同化硝酸鹽。產(chǎn)朊假絲酵母的蛋白質含量和維生素B含量均高于啤酒酵母。它能以尿素和硝酸鹽為氮源，不需任何生長因子。特別重要的是它能利用五碳糖和六碳糖，還能利用造紙工業(yè)的亞硫酸、木材水解液及糖蜜等生產(chǎn)人畜食用的蛋白質。

馬現(xiàn)永等研究表明，酵母氨基酸的含量也較高，將中國飼料數(shù)據(jù)庫中標準的“啤酒酵母”與“國產(chǎn)魚粉”蛋白質、氨基酸相比較?！捌【平湍浮钡拇值鞍住⑾拗菩园被崤c“國產(chǎn)魚粉”相近，因此酵母可作優(yōu)質蛋白源可部分或全部代替飼料中的魚粉。

酵母菌本身含有豐富的生理活性物質及分泌多種酶，如淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶等，因而酵母可加強對營養(yǎng)物質的消化利用，促進生長，增加食欲，從而增強抵抗各種疾病的能力，且提高產(chǎn)蛋率和繁殖性能。大量的研究表明，酵母細胞可以提高反芻動物對飼料干物質，纖維素、半纖維素、蛋白質等有機物和磷酸的消化率，改善粗飼料的適口性。預防和治療腹脹，腹瀉等消化不良，促進病畜胃腸發(fā)育和功能的恢復提高，進而增強機體的免疫力。其作用的實質是酵母菌的作用，家畜酵母的攝入量增加及其在胃腸道上的大量繁殖，有效地改善了胃腸環(huán)境和菌群結構。從而促進有益菌群的有效濃度，增進整個胃腸道對飼料養(yǎng)分的分解、吸收和利用。同時，有效抑制病原微生物的繁殖，增強機體免疫力和抗病力。

復合酵母菌制劑可以提高動物的生長性能和生產(chǎn)性能，因而被廣泛應用^[^2-4^]。研究發(fā)現(xiàn)，仔豬日糧中添加酵母菌，可以通過調節(jié)腸道菌群結構，降低豬舍中氨氣濃度，提高腸道有益菌的豐度，調節(jié)腸道代謝，促進生長^[⁵^]。也有相關研究表明，仔豬日糧中添加酵母菌，可以提高機體中免疫球蛋白和抗炎細胞因子水平，提高免疫器官指數(shù)，進而提高平均日增重及采食量，改善生長性能，降低腹瀉率 ^[⁶^]。研究發(fā)現(xiàn)，在基礎日糧中添加酵母菌復合培養(yǎng)物可以顯著提高肉雞的生長性能^[⁷^] 。

酵母菌在反芻動物生產(chǎn)中應用也比較廣泛，可以提高反芻動物的生產(chǎn)性能，提高瘤胃中有益菌的豐度，改善肉品質等 ^[⁸^-⁹^]。飼料中添加酵母菌或其制劑可以明顯增加泌乳期奶牛干物質采食量，能幫助奶牛消化粗纖維，提高產(chǎn)奶量和乳脂率^[¹⁰^]。

相關試驗表明，在家禽飼料中添加酵母菌或其培養(yǎng)物，可以提高家禽對飼料的利用率，增強機體免疫力，改善糞便菌落，在蛋雞飼料中添加酵母還可以使雞蛋品質有所改善，產(chǎn)蛋期延長。周淑芹等^[¹¹^]研究表明，采用0.3％或0.4％的酵母培養(yǎng)物代替常規(guī)促生長抗生素藥物對肉雞的生產(chǎn)性能沒有顯著影響，但能顯著提高血清中IgA。

綜上所述，酵母菌及其產(chǎn)物具有多種獨特的營養(yǎng)特性和生理活性功能，在養(yǎng)殖生產(chǎn)中具有廣泛的應用價值。隨著研究的深入，相信酵母菌在無抗養(yǎng)殖實踐中將發(fā)揮更大的作用。

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