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发表于 2009-3-18 22:51:42
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中国饲料工业年鉴————饲料酵母
《饲料酵母》QB/T 1940-1994：饲料酵母是指以碳水化合物(淀粉，糖蜜，以及味精、造纸、酒精等高浓度有机废液)为主要原料，经液态通风培养酵母菌，并从其发酵醪中分离酵母菌体(不添加其他物质)，酵母菌体经干燥后制得的产品。饲料酵母的主要理化指标：优等品粗蛋白质为45%，其他级别为40%；酵母细胞总数分别为270、180和150亿个/克。
1956年Milson首先提出单细胞蛋白(Single Cell Protein，SCP)的概念，把食品和饲料行业用作蛋白源的微生物细胞都称为单细胞蛋白。酵母因生产效率高，菌种来源广泛，并易实现工业化生产，成为生产单细胞蛋白的主要原料之一，被广泛应用于食品和饲料领域。传统上，人们将用作饲料蛋白源的酵母称为饲料酵母。
随着动物微生态学和动物营养学的发展，酵母在动物饲料中的应用得到进一步拓展。除可用作传统的蛋白源外，部分酵母菌种可以直接添加到饲料中，以活菌的形式调节动物消化道的微生态环境，改善动物的健康水平和生产性能。与传统饲料酵母不同的是，这类酵母发挥作用的前提是必须保持足够的活性，因而也被称为活性酵母益生菌，属于微生态制剂的范畴。
近年来，随着发酵工程技术与动物营养与饲料学、免疫学的发展与有机融合，人们立足于酵母，已研发出了一系列应用于饲料行业的酵母源生物制剂。其中，典型的产品包括酵母细胞壁多糖、酵母水解物、酵母培养物、酵母有机微量元素及复合酵母等。因而，广义上的饲料酵母还包括活性酵母益生菌和多种酵母衍生物制剂。在当前的动物营养学研究和应用中，人们更加关注于活性酵母益生菌和其他酵母衍生物的开发的利用。
1 饲料酵母蛋白
传统意义上的饲料酵母，即指用作饲料的酵母单细胞蛋白。酵母菌体蛋白的营养价值很高，饲料酵母干物质中蛋白质含量可高达50%，其赖氨酸含量比大豆还高，接近动物蛋白，色氨酸含量比大豆高7倍以上，还含有B族维生素、矿物质以及其它生理活性物质，在畜牧业一直作为单细胞蛋白被广泛使用。目前多用假丝酵母、得巴利酵母、球拟酵母和红酵母来生产单细胞蛋白，其生产速度快，周期短，接种酵母l～3h后可繁殖一代。
由于限于成本压力，当前专门发酵生产的饲料酵母蛋白产品已经很少了，饲料酵母多为一些工业发酵的副产物，如酿造废酵母及各种工业废酵母。这些产品是工业生产完成后剩余的副产品，其中除含有大量老化的酵母外，往往还含有一些培养基杂质物质。
全球养殖业的发展，饲料的需求数量大幅度增加，蛋白饲料的需求更是首当其冲。1990年全世界的畜牧业所需蛋白为5.24亿吨，而到2000年这个数字已超过9亿吨，到2007年这个数字已超过15亿吨。我国是人口大国，随着国民经济和人民生活水平的提高，人们对动物蛋白质的需求还将继续增加。目前，我国畜牧业生产的第一限制因素是粮食供应。由于人均可耕地面积仅有1.2亩，多年来人均粮食产量徘徊在400kg以下，饲料工业的粮食资源非常紧缺。因此，必须一方面尽最大努力提高粮食单产，另一方面大力开发非粮食饲料资源，充分利用农副产品的下脚料和一些工业副产品生产饲料酵母类单细胞蛋白。
2饲料酵母益生菌
与传统饲料酵母仅作为提供蛋白源不同，活性酵母菌是作为一种益生菌类微生态制剂而应用于畜牧水产业的。活性酵母菌是指干燥，保持发酵能力，含酵母活菌数大于1.5×109/g的酵母产品（AAFCO，Association of American Feed Control Officials，2002年）。活性酵母菌主要选用的是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中的一支特殊菌株，该菌种已被美国FDA和中国农业部批准在动物饲料中使用，是可以直接饲喂动物的安全的微生物菌株。
与其它益生菌（如双歧杆菌）相比，酵母具有培养条件简单等优点，能实现大规模的工业化生产，满足饲料工业对产能的要求。随着生物工程技术的发展，以及生产设备和工艺的完善，目前的酵母益生菌类微生态制剂能做到高活性、高纯度、高浓度，最高浓度能达200亿/克。酵母经干燥休眠后，在真空条件下可保存一年而不丧失活性。
酵母对常用的细菌类抗生素有较好的耐受性，因而，酵母益生菌可以部分替代动物饲料中的抗生素，在现阶段我国饲用抗生素尚未被全部禁用的时期，可以与抗生素同时应用于动物饲料。
酵母属于兼性厌氧菌，具有较宽的pH值适应范围，对胃酸具有良好的耐受性，同时，在发酵过程中产酸，可促进饲料的消化。酵母进入动物胃肠道后，消耗胃肠道的氧气，造成厌氧环境，从而促进厌氧有益菌群（如双岐杆菌、乳酸菌等）的繁殖，改善动物消化道微生态平衡。上述酵母益生菌的作用机理已经在研究和应用中得到广泛证实。另外，酵母益生菌还作为水产养殖中的开口饵料和养殖水体的改良剂，而被市场广泛认可。
3饲料酵母的衍生产品
受益于现代生物工程技术的发展和不同学科的交融，人们以酵母发酵和生物分离提纯等技术为基础开发出了多种酵母类饲料添加剂。
3.1 酵母细胞壁是一种天然、绿色饲料添加剂，其产品淡黄色，粉末状，无苦味。它是生产酵母过程中由可溶性物质提取的一种特殊的副产品，占整个细胞干重的20%-30%。它在维持细胞形态和细胞与细胞间的识别中起重要作用。酵母细胞壁一般分为3层，中间层是糖蛋白层，内外两层分别为葡聚糖层（约占细胞壁干重的30%～34%）和甘露聚糖层（约占细胞壁干重的30%）。酵母细胞壁可作为一种免疫增强剂和消化道菌群调节剂，通过激发和增强机体免疫力和优化消化道菌群结构，改善动物健康水平，尤其是能很好地缓解动物的应激。其机理在于产品中β-葡聚糖是一种高效免疫增强剂，而甘露寡糖（MOS）又是一种良好的益生元。体内网状内皮系统(RES)在β-葡聚糖的刺激下，产生大量对免疫功能起关键作用的巨噬细胞，而巨噬细胞通过吞噬作用吸收、破坏和清除体内损伤、衰老和死亡的自身细胞核侵入体内的病原微生物，从而达到增强机体免疫功能的作用。由于许多病原菌利用含有D－甘露糖受体的Ⅰ型纤毛附着于肠道表面，而MOS可为细菌提供甘露糖源，细菌与MOS结合后，失去了在肠道定植的能力，与MOS一同被排出体外。因而可见，MOS使肠道中致病性细菌失去了胃肠道定植机会，从而优化了动物肠道的菌群结构。
3.2 酵母水解物是酵母细胞的水解产物，可通过自溶（细胞内的自溶酶）或通过外加酶水解得到。酵母水解物含有大量的氨基酸、小肽、丰富的B族维生素、谷胱甘肽及核苷酸类物质，主要功效成分是核苷酸成分，其含有的小肽主要以二肽、三肽为主。动物处在快速生长、免疫应激等情况下，人为的补充核苷酸能满足动物体内核苷酸的需要，能缓解动物应激、促进动物肠道发育。酵母水解物中的呈味核苷酸对动物还具有诱食的功能。与氨基酸相比，小肽具有吸收快的特点，同时小肽被吸收后，被水解的氨基酸的种类和数量也影响着蛋白质的代谢水平，这是酵母水解物与常规蛋白原料相比最明显的优势。但该类产品的关键点在于水解酶的选择和水解程度的精细控制，不同的厂家，产品的差异化很大。
3.3 酵母硒和酵母铬是在酵母培养过程中加入相应硒或铬的无机盐，使硒或铬离子以有机离子的形式在酵母中富集。这些酵母细胞中的矿物质元素主要以离子或分子形式同氨基酸或多糖等结合成稳定的有机体。单胃和复胃动物对酵母菌体蛋白质结合的矿物质元素，均比无机盐元素更易吸收和利用。利用有机微量元素产品替代无机制剂，以更好地发挥动物的生产性能，并减少环境排放是动物营养发展的方向之一。同时利用有机微量元素易于在动物体内沉积的特性，人们可以开发诸如富硒肉、富铬肉等功能型畜产品。
3.4为了更好地发挥多种酵母类产品在动物营养中的应用功效，市场上还开发了复合型酵母产品。这类产品主要是以多种酵母衍生物为原料，合理调配得到的一类饲料酵母产品。其配方可根据具体应用条件进行调整，以使该制剂在应用中发挥产品间的协同作用，实现更高的应用性价比。
除上述提及的酵母类产品外，还有一些与酵母有关的工业副产品，如酵母发酵液等。
4展望
酵母在饲料工业中应用已有近一个世纪，国际上尤其是欧美等发达国家，
饲料酵母产品在畜牧水产养殖中使用已非常普遍，例如酵母细胞壁多糖、酵母硒等。我们要积极借鉴国外的成功经验，并以国内优秀的酵母企业为依托，联合畜牧行业的同仁们群策群力，做大做强我国的饲料酵母行业，不仅让饲料酵母为人类提供更多、更好的蛋白质，而且让饲料酵母这类绿色安全的饲料产品更好地造福于人类。 |
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