酵母培养物对畜禽益生效果的研究进展

■张 丽 丁宏标

(中国农业科学院饲料研究所，北京100081)

具有益生性的益生素如今已是广大养殖者首选的饲料添加剂，而在众多微生态制品的添加剂中应用最早、使用时间最长、效果明显的应属酵母菌及酵母培养物。酵母培养物最早是作为蛋白质补充饲料应用于反刍动物生产中，后来由于微生态概念的引入，学者们最先开始对反刍动物进行益生试验。Harrison等[1]研究表明，日粮中添加YC能增加瘤胃内总挥发性脂肪酸含量以及有益菌数量，稳定瘤胃酸度并降低氨氮浓度。周联高等[2]证明了YC可提高奶牛产奶量并改善奶品质，这些积极的效果使学者们加深了对微生态学的研究，并将其试验于其他畜禽动物上，取得了良好的试验效果。

酵母培养物是在特定工艺条件下由酵母在特制的培养基上经过充分的厌氧发酵干燥后所制成的一种微生态制品。它是由酵母细胞代谢产物、经过发酵后变异的培养基以及少量酵母细胞所构成，营养丰富。所谓的酵母培养物益生作用是指通过自身所含的活性成分调节宿主免疫功能、改善胃肠道营养与菌群平衡，对宿主产生有益的生理作用。本文对其益生特性作一定的阐述，目的是为了让人们更清楚地了解酵母培养物的作用机制以及应用效果。

1 酵母培养物的益生作用及其机制

酵母培养物是由酵母代谢产物、活酵母菌、培养基三方面共同发挥作用，具有多种生物活性成分：细胞内容物、菌体代谢物、细胞壁以及酵母本身，这些活性物质既给予了动物丰富的营养物质，又提高了其免疫功能，为动物提供了营养与保健双重益生功效。

1.1 维护胃肠道微生物区系平衡

有报道称，酵母培养物能产生一些可溶性营养因子，可促进纤维素细菌和乳酸菌的生长。酵母菌从培养基中吸收营养物质转化为自身所需的初级代谢产物小肽、氨基酸、螯合矿物质、维生素，还有酵母细胞生长产生的次级代谢产物，如小肽、有机酸、低聚糖、香味素(谷氨酸)、维生素、未知促生长因子，均可调节胃肠道微生物区系平衡，增加有益菌的有效浓度，使胃肠道发酵得以调控，促进消化道内营养物质的消化吸收，提高纤维利用率，从而提高动物的生产性能，起到有效的益生作用。解洛香等[3]采用体外法研究了YC对双歧杆菌嗜酸乳杆菌和植物乳杆菌增殖的影响,直接证明了由发酵培养基制备的酵母培养物具有较好的促进肠道有益菌体外增殖的效果。

酵母菌代谢过程会产生一些杀菌物质，如细菌素、过氧化氢等起到了抑制有害菌生长的作用，再加上有益菌的大量繁殖，在菌群中占据优势，吸收大量的营养物质，使有害菌得不到足够的营养而死亡。还有研究表明，酵母细胞壁中的多糖可抑制有害菌定植于肠道。Jensen G S等[4]通过体外试验直接评价了YC抑制有害大肠杆菌和真菌的作用。周怿等[5]利用体内和体外试验研究酵母β-葡聚糖对大肠杆菌数量的影响，结果均表明酵母β-葡聚糖能显著降低大肠杆菌的数量，认为β-葡聚糖可通过增加肠道分泌型IgA的分泌量而减少致病微生物对肠道的黏附，从而减少大肠杆菌增殖。另外，微生物的作用可使胃肠道处于一种低酸厌氧的环境，不仅促进了有益菌的生长，更抑制了大肠杆菌等的增殖与活性，起到了维持微生物区系平衡的作用。

1.2 提高动物机体免疫防御能力

酵母培养物增强机体免疫机能的主要原因是酵母细胞壁成分，如葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、几丁质等，这些物质一方面是通过调节免疫防御体系，促进宿主免疫器官发育成熟和刺激免疫系统发生细胞免疫和体液免疫应答，来维护机体正常的免疫功能。另一方面是调节非免疫防御机制，甘露聚糖有黏附病原菌的能力，防止毒素和废物的吸收，可减少肠道疫病的发生。研究证明，酵母多糖能诱导脾脏细胞活性，分泌白细胞介素2和干扰素，能诱导巨噬细胞分泌一氧化氮和白细胞介素1。这说明免疫多糖可刺激免疫细胞的活性分泌细胞因子来调节免疫功能。还有研究表明，多糖能调控免疫酶活性，增强免疫反应；促进免疫器官的发育，提高T、B淋巴细胞的转化率。

2 酵母培养物的益生作用效果

2.1 酵母培养物对反刍动物的益生效果

酵母培养物对反刍动物瘤胃发酵和生产性能的益生影响已被大量试验研究，有不同菌属菌种、不同发酵工艺、不同添加量等的影响研究，其结果各有不同，但都有益生的趋势，所以反刍动物生产应用上没有固定的要求。

近几年，酵母培养物的使用研究应用到了幼畜瘤胃发育、高精料下瘤胃亚急性酸中毒及奶牛围产期能量负平衡等这些特殊时期，使用效果相当可观。寇慧娟等[6]研究在日粮中添加YC对羔羊瘤胃发育的影响，结果显示，YC能极显著增加瘤胃乳头高度和宽度(P＜0.01)，显著增加瘤胃壁厚度(P＜0.05)。Ye G 等[7]研究了一种富含甘油的酵母培养物对围产期奶牛生产性能、瘤胃发酵的影响，结果显示，富含甘油酵母菌制剂能显著提高奶牛产后第14 d瘤胃内挥发性脂肪酸浓度，特别是丙酸的摩尔百分比，改善瘤胃发酵模式，且甘油给予围产期奶牛能量，两者双重预防了围产期奶牛能量代谢障碍，提高了生产性能。王晓旭[8]的体外试验发现，啤酒酵母、产朊假丝酵母和伯顿毕赤酵母这三种酵母利用乳酸变成丙酸的能力最强，并证明了日粮中添加这种复合制剂可以促进瘤胃乳酸利用菌的生长繁殖，增加瘤胃内挥发性脂肪酸浓度，降低分娩后奶牛血液中β-羟丁酸浓度，升高血液中葡萄糖浓度，初步证实该微生态制剂可缓解围产期奶牛的能量负平衡。Douglas M S等[9]研究了酵母培养物对亚急性酸中毒泌乳奶牛的影响，表明酵母培养物可以改善瘤胃酸中毒。

Cakiroglu D等[10]研究了酵母培养物对奶牛体液免疫和细胞免疫的影响，结果显示，免疫球蛋白IgG、IgG1、IgG2数量在试验期均有少量增加，IgA含量略有下降；T细胞数量在试验期均显著增加(P＜0.05)，而B细胞数量仅在前两周有显著变化。刘大程等[11]研究了两种酵母培养物对隐性乳房炎奶牛免疫功能的影响，结果显示，添加2种不同酵母培养物后各试验组奶牛外周血淋巴细胞亚群CD8+的比例均呈上升态势，使得CD4+/CD8+的比值下降低于正常范围。这些研究都证实日粮中添加酵母培养物可提高动物机体免疫功能，增强机体抗氧化能力，保证动物健康生长。

2.2 酵母培养物对非反刍动物的益生效果

酵母培养物在非反刍动物的使用上，无论是单胃动物、家禽，还是水产方面，均表现了良好的促进生长、维持健康的益生效果。

Shen Y B等[12]在断奶仔猪日粮中添加YC研究对仔猪生长性能、肠道健康和免疫应答的影响，结果显示，YC能提高仔猪的生长性能，对肠道微生物菌群影响较小，仅降低了盲肠的大肠杆菌的数量；试验不同时期，细胞因子CD4+含量和干扰素IFN浓度均有不同的变化，表现出YC具有很好的抗应激作用。Aditya Upadrasta等[13]证明了日粮中添加酵母菌可以减少肠道沙门氏菌、埃希氏肠杆菌等有害菌的数量，防止仔猪腹泻发生。Trckova M等[14]则通过饲喂妊娠后期母猪、哺乳期母猪以及断奶后仔猪酵母培养物研究了对仔猪腹泻、免疫功能及生长性能的影响，结果表明，断奶仔猪腹泻时间和程度有所下降，免疫功能和生长性能有所提高，酵母培养物可以通过母体效应影响仔猪健康。田书会等[15]研究了YC对夏季生长育肥猪肠道菌群结构和发酵能力的影响，其结果表明，夏季生长育肥猪日粮中添加YC能显著降低回肠乳酸杆菌数和乳酸浓度，提高结肠丁酸产生菌数和丁酸浓度，为肠道上皮细胞提供更多的能量。通过以上研究表明，YC在猪各个生长阶段都有较好的作用，能在一定程度上促进猪的健康生长。

关于YC在禽类上应用研究，表明YC无论是在蛋鸡还是肉鸡上均起到有益的促进作用。张连忠[16]研究了YC对蛋用雏鸡生长性能、免疫器官发育和血清相关激素的影响，结果显示，YC可以提高蛋雏鸡的平均日增重(P＜0.05)，促进蛋雏鸡免疫器官的发育，提高其器官指数(P＜0.05)，还可增加血液中甲状腺素含量，促进生长。郭伶等[17]探讨了日粮中添加YC对肉仔鸡生长性能和免疫功能的影响，结果表明，其能提高肉仔鸡的平均体重，能显著提高血液中免疫球蛋白lgG、lgA、lgM的含量和免疫器官指数。也有学者研究了YC对鸡肠道微生物的影响，证明了其能降低大肠杆菌数量，提高乳酸杆菌和双歧杆菌数量。另外，还有些学者开展了对鹌鹑生长性能和免疫影响的研究。YC在水产上也有应用，陈昌福[18]研究了YC对黄颡鱼非特异性免疫功能的调节作用的影响，结果显示酵母培养物对黄颡鱼白细胞吞噬活性和溶菌酶的活性以及补体C3和C4活性有极显著的提高作用(P＜0.01)。

3 影响YC效果的因素

酵母培养物良好的益生效果经大量试验已得到证明，但也有一些试验研究表明其没有明显的影响，可能是由于外界因素引起的，如菌种差异、饲喂日粮不同、发酵工艺不同、动物品种不同、饲喂时间和剂量不同等。

3.1 菌种

酵母菌的种类不同使得其发酵产物产生差异，影响培养物的营养价值，故菌种是影响益生效果的主要因素之一。大量研究已表明，同种菌属不同菌种作用效果不同，且大多数为酿酒酵母。近年来发现了多种新菌种并比较了这些菌种的使用效果。Tripathi M K等[19]比较了酿酒酵母、葡萄汁酵母和克鲁维氏酵母以及三者复合培养物对羔羊瘤胃发酵、纤毛原虫数量和微生物水解酶的影响，结果显示葡萄汁酵母培养物和复合培养物降低了瘤胃pH值和总挥发性脂肪酸浓度，复合培养物对纤毛原虫和乳酸利用菌的数量有降低的作用，葡萄汁酵母培养物对水解酶活性有一定的积极作用。孙满吉等[20]研究了扣囊酵母、酿酒酵母和热带假丝酵母三种菌种培养物对奶牛瘤胃发酵功能的影响，结果表明三种菌种均能提高瘤胃pH值，但以热带假丝酵母效果最好，均能提高氨态氮浓度，瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丁酸浓度，能提高细菌总数和纤维酶活性，但三种菌种组间差异不显著。

3.2 其他

发酵工艺不同，其最终的发酵产物也不同，其使用效果也随之不同，这也是影响益生作用的因素之一。王秋菊等[21]研究了达农威XP以及不同菌种固态和液态等不同发酵工艺酵母培养物对瘤胃发酵的影响，试验结果表明，无论是固态发酵还是液态发酵都可以促进挥发性脂肪酸的生成，并且有显著差异(P＜0.05)，降低瘤胃内氨氮的含量，但各组间差异不显著(P＞0.05)。整个发酵过程中，液态发酵的酵母培养物与达农威XP的瘤胃发酵效果基本保持一致，较固态发酵的酵母培养物效果好，且差异显著(P＜0.05)。研究表明，精料和粗料饲喂下，酵母培养物对瘤胃益生的效果存在差异，高精料日粮饲喂，其效果会更好些。日粮能影响到微生物的生长，虽然研究表明不同日粮对酵母培养物的使用效果影响不大，但可以通过添加来调整日粮造成的菌群区系的变化。其他如品种、环境、饲喂时间和剂量等，这些因素虽然不是主要的，但在一定程度上也影响其使用效果，饲喂动物时应注意。

4 小结

酵母培养物从最初的提高奶牛生产性能，到提高仔猪、雏鸡的生长性能，从调控正常瘤胃发酵，到调整紊乱的瘤胃内环境以维持特殊时期奶牛健康和提高幼畜的抗应激能力及免疫机能，都体现了酵母培养物益生这一本质特性。酵母培养物的益生效果因各种因素而有所不同，但都无法否定酵母培养物益生的特性，这是科学家经过20多年研究所认可的事实。如今常用的酵母菌种有酿酒酵母、热带假丝酵母、产朊假丝酵母，还有不常用的扣囊酵母和克鲁维氏酵母等，研究验证了这些菌种间的作用效果，差异不显著，所以目前不同动物没有专一性菌种的要求。

酵母培养物今后的发展趋势主要有三方面：①研究特定组合的复合酵母菌制剂，并将其作为专一性益生素运用到处于特殊条件下的反刍动物或非反刍动物生产中。②将酵母培养物与其他抗生素替代品联用，如酶制剂、中草药等，以发挥其更大的益生效果，治疗动物营养性代谢疾病。③利用基因工程技术制备能生产特定活性物质的新菌种，并将其运用到动物生产中，以期促进动物的健康快速生长。