酵母源生物饲料在水产养殖中的应用

○武汉工业学院

安琪酵母股份有限公司

刘立鹤

姚 娟 李 彪 蔡学敏

黄炎鑫 杨志龙

酵母及其衍生物是天然、绿色、健康的产品。目前，已知的酵母菌有1000多种，根据酵母菌产生孢子的能力，可将酵母分成三类：形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌；不形成孢子，主要通过芽殖进行繁殖的称为不完全真菌，也称“假酵母”。已知的大部分酵母都属子囊菌门。随着生物技术、酶工程和发酵技术的发展，酵母在水产养殖和饲料中的应用已不仅局限于“单细胞蛋白”、“饲料酵母”的范畴。目前，以酵母为原料或生物载体，利用现代生物技术，结合微生物发酵工程，已形成了一系列具有特定营养功能的生物饲料及饲料添加剂产品，通称为“酵母源生物饲料”。

目前，酵母源生物饲料主要分为以下几大类：酵母细胞壁多糖，酵母水解物，活性干酵母，霉菌毒素吸附剂，酵母硒，活酵母衍生物，复合酵母，酵母培养物，海洋红酵母，与芽孢杆菌等益生菌复配而成的EM菌或微生态制剂（用于水质或底质改良剂），利用酵母发酵而得到的酵母饲料等。在酵母源生物饲料中，有些已在水产养殖和饲料中得到广泛使用（如酵母细胞壁多糖、酵母粉），而许多相关产品的应用则还处于起步阶段。

一、酵母细胞壁多糖

1.作用及机理。现有的研究已证实酵母细胞壁多糖能有效增强多种水产动物机体的免疫能力。酵母细胞壁多糖在水产动物中的作用归纳起来主要表现在以下几方面：一是提高水产动物非特异性免疫力，注射或饲喂酵母细胞壁多糖后，水产动物血清或肝脏中的 ACP、 ALP、 SOD、 CAT、LYZ、PO酶的活性，白细胞的吞噬指数、吞噬比例均得到明显地改善；二是促进水产动物淋巴细胞的增殖，促进浆细胞产生更多的抗体，提高水产动物的特异性免疫应答反应；三是显著提高水产动物抗病能力，降低水产动物攻毒后的感染率和死亡率；四是能有效降低肝脏损伤，显著降低水产动物血液中克PT、克OT的活性；五是酵母细胞壁多糖对水产动物还具有一定促生长作用。

酵母细胞壁多糖作为免疫刺激剂的作用机理相对比较清楚，通常认为如下：一是酵母细胞壁多糖在动物消化道内不易被消化，而淋巴或血液系统，免疫细胞表面存在着一个β-葡聚糖的特殊受体，结合后可激活免疫细胞的活性，并进一步激活细胞因子，启动免疫应答过程。二是大多数动物体内的网状内皮系统存在大量的巨噬细胞，当β-葡聚糖通过LECTIN（巨噬细胞表面上的一种特殊蛋白质）与巨噬细胞结合后，巨噬细胞被激活，并能诱导机体产生一系列的细胞免疫和体液免疫反应。三是β-葡聚糖可通过激活水产动物的酚氧化酶系统，将酚氧化酶原氧化成酚氧化酶，后者进一步将酚氧化成醌，并最终合成黑色素，醌与黑色素均可直接参与甲壳动物的一系列防御反应。四是酵母细胞壁多糖可通过补体系统的替代途径，激活C3、C4等补体活性，从而使机体产生一系列的炎症应答或免疫黏附反应。但是β-葡聚糖能否有效促进几种主要免疫蛋白的基因表达，现有的研究极少。

2.应用。酵母细胞壁中的甘露寡糖同样具有很多的特殊功能，简单而言：一是甘露寡糖能对病原微生物进行识别、黏附和排除，其可与有害细菌的聚集素结合，抢夺有害细菌与肠黏膜的结合部位，干扰有害细菌在肠道内定植，减少肠道细菌病。二是甘露寡糖可增加细胞因子的释放，而细胞因子则可以协调不同免疫细胞的活动，提高可使T细胞增殖和分化的白细胞介素（IL-2）浓度，白细胞介素可增强干扰素（IFN）的活性。三是对毒素具有明显的吸附作用。

3.注意事项。在饲料中使用酵母细胞壁时也应该注意：不同饲养对象的添加量有一定的差异，需按推荐量视不同养殖品种、规格、环境的差异酌情增减；又因免疫应答的发生，尤其是抗体的发生与水温、环境密切相关，使用时应在疾病高发季节前添加；持续使用一段时间后停用一段时间，再次使用效果更好；在饲料中添加，需逐级扩大混合，确保混合的均匀度；饲料添加期间，配合微生态制剂进行水质调节，效果更佳；酵母细胞壁多糖应储存于清洁、阴凉、通风的库房，启封后尽快使用，用后需扎紧包装袋，注意防潮。

二、酵母水解物

酵母水解物是酵母细胞通过自溶（利用细胞内的自溶酶）或外加酶水解得到的相关产物。酵母水解物中含有丰富的氨基酸、小肽、核苷酸、B族维生素以及大量的矿物质。因此，在水产动物饲料配方设计时，酵母水解物的营养素可作为辅助补充剂。酵母水解物中核苷酸的含量通常为2.3%～8%，是酵母水解物中最重要的成分之一。核苷酸作为生物体内遗传物质的基本单位，也是蛋白质合成所必需的。核苷酸促进畜禽生长和免疫的功能已经被证实。相比而言，水产动物核苷酸的营养和免疫的研究数据还比较缺乏。

尽管有零星的资料表明某些鱼类能够利用酵母核苷酸，但是目前人们对水产动物酵母核苷酸的消化和免疫功能还知之甚少，尚缺乏大量数据来佐证，这在一定程度制约了酵母水解物在水产养殖中的应用推广。

三、活性干酵母（ADY）

ADY是含有微量乳化剂的“活酵母”。它的水分含量通常为4%～6%，采用真空包装，因此菌体处于“休眠状态”，能在储运过程中长期保持其活性，一般可达两年。当这种酵母以饲料的形式进入动物消化道后，即可复活并发挥其生物功效。目前ADY在水产养殖中应用研究还较少。

需要说明的是，ADY通常无法耐受水产动物饲料加工、制粒过程中的高温高湿环境，这使活性酵母在水产养殖中的应用受到了很大局限。

四、霉菌毒素吸附剂

消除霉菌毒素的方法很多，其中利用甘露寡糖（MOS）吸附霉菌毒素是个方便且有效的方法。酵母细胞壁的特殊结构会对霉菌毒素产生吸附力。酵母细胞壁上多糖、蛋白质和脂类等物质对毒素的吸附是通过氢键、离子键和疏水作用力等实现的。试验结果表明，酵母细胞壁可以吸附2.7毫克/克玉米赤霉烯酮，并且这种吸附平衡可以在10分钟内完成，在这点上，它比铝硅酸盐类吸附剂有明显的优势。

MOS对玉米赤霉毒素、T-2毒素、赭曲霉毒素、黄曲霉毒素等具有较强的吸附能力，解吸率低，每吨饲料通常只需添加1千克即可吸附80%以上的霉菌毒素。

目前有关霉菌毒素对水产动物生长和危害的相关基础和应用研究几乎是个空白，相关基础原理和应用技术正是水产动物营养研究者急需研究的重点内容。

五、酵母硒

在适宜的条件下，啤酒酵母能够富集大量的硒，并将其整合到细胞内，形成有机硒。酵母硒细胞内有机硒的主要存在形式是硒代氨基酸，还有少部分硒与多糖或其他有机小分子结合。硒是水产动物正常生长和生理功能所必需的重要微量元素。研究证实蛋氨酸硒和酵母硒在肝脏和肌肉中的沉积明显高于亚硒酸钠（Na2SeO3）。因此，在日粮中用蛋氨酸硒和酵母硒代替无机硒至少可以节约1/2硒的添加量。添加有机硒可能与其能完整地被吸收和运输至组织，因此在代谢过程中较无机硒有更高的吸收率有关（Ashmea等，1992）。

目前，实际生产中硒的主要添加形式仍然是Na2SeO3，而无机硒毒性高、添加的安全剂量比较低，加上水产动物对硒的绝对需求量较低，所以添加过多的无机硒具有较大的毒性。因此，有机硒作为一种更安全、更环保的酵母源生物饲料必将在水产养殖中得到越来越广泛的应用。酵母硒的应用效果已经得到国际学术界的广泛认可。相对畜禽而言，酵母硒在水产养殖中的应用还有大量的基础和应用研究工作要做。

六、活性酵母细胞衍生物（LYCD）

LYCD是指酵母细胞在人为控制的伤害条件下（如用紫外线、热、X-射线或化学损伤）产生的具有促进细胞呼吸和修复作用的保护性物质。相关研究证实，饲料中添加LYCD可以有效提高水产动物的成活率。LYCD在水产动物上的研究还极其有限，LYCD对不同水产动物的作用还需要进一步地研究和证实。

七、其他酵母源生物饲料

其他酵母源生物饲料种类还有很多，如酵母与细胞壁或其他功能菌株合理配置而成的复合酵母；酵母培养物（YC），发酵产物如酵母饲料，一些营养型和功能型酵母菌等。其中，不少酵母源生物饲料在水产养殖中的应用研究才刚刚开始。

近年来，生态养殖成为一种被广泛推广和普遍接受的养殖模式，酵母源生物饲料可在生态养殖模式下发挥重要的作用。如酵母菌单独使用，或与芽孢杆菌等益生菌复配成EM菌或微生态制剂，对养殖水体和底质具有较好的改良效果。有研究表明，假丝酵母对养殖水体中亚硝酸盐的降解具有一定的作用（吴伟等，2001）。此外，利用酵母对秸秆进行发酵而得到优质廉价的酵母饲料，可以作为水产饲料的良好原料。随着人们对酵母认识的逐步系统和深化，将有越来越多的酵母源生物饲料广泛应用于水产养殖业。