摘要：酵母是一類特殊的微生物，可為飼料工業提供蛋白來源。同時一些酵母產品也具有特殊的功能性作用。酵母培養物可作為飼料添加劑，提高畜禽的生產性能；硒酵母、鉻酵母、鋅酵母等可作為安全高效的微量元素來源，代替無機微量元素發揮作用；酵母細胞壁可作為畜禽的免疫促進劑，改善機體健康狀況，提高機體抗病力；細胞浸出物可用于提取維生素和制備生物多肽，應用價值有待開發。
關鍵詞：酵母培養物；硒酵母；鉻酵母；
酵母是一類單細胞微生物，屬于真菌，有60個屬，約500個種，通常呈橢圓形狀，直徑約為5~10微米。它們屬于兼性厭氧微生物，在有氧或無氧的狀態下都能夠生存。其繁殖是有氧過程，通過有氧代謝把氧和糖轉化成可供酵母細胞生長用的二氧化碳和能量。商業用的酵母菌種很少，主要有：啤酒酵母、產蛋白假絲酵母和馬克斯克魯維酵母等。由于酵母菌具有蛋白含量高、雜食性強、易于培養、代謝產物多等特點，在現代工業中除了利用于釀酒外，還用于生產甘油、食用酵母、有機酸和酶制劑等。
酵母產品飼喂動物的歷史已超過100年，這些產品包括農場里制作的酵母發酵飼料，釀酒廠生產的酵母副產品以及專門為動物生產的商業性酵母產品。由于酵母中豐富的蛋白含量，所以在畜牧業中酵母產品一直被當作單細胞蛋白來源而廣泛利用。這類營養性酵母產品主要指活性干酵母（也被稱為飼料酵母），它是非常好的蛋白質和氨基酸來源。有以下特點：
（1）蛋白質含量高，可達40~55%，相當于大豆蛋白的質量。
（2）富含各種氨基酸，特別是賴氨酸，但含硫氨基酸相對缺乏。
（3）產蛋白質的效率高，成本低。
（4）粗蛋白氮中約20%為核酸形式，攝入過多會引起尿酸的代謝病，因而限制其飼喂量。
隨著人們對酵母產品的逐步了解和應用，研究者們認識到，酵母產品除了可以提供蛋白之外，其中的其他組分和特定條件下的代謝產物還具有不同的功能性作用，在畜牧業生產中有廣泛的應用前景。
1 酵母培養物
酵母培養物（yeast
cultures，YC），又被稱為酵母飼料，它由酵母菌和酵母菌賴以生長的培養基組成，也含有酵母菌發酵產生的代謝產物。所以營養豐富，含有維生素、礦物質、消化酶、未知促生長因子和較齊全的氨基酸，適口性極好，是集營養、保健為一體的生物活性添加劑。酵母培養物最早是用作反芻動物的蛋白質補充料。許多試驗結果表明，在日糧中添加酵母培養物可有效的提高家畜對飼料粗蛋白、粗纖維、礦物質、維生素等養分及能量的消化、吸收；改善粗飼料的適口性；預防和治療腹脹、腹瀉等消化不良；促進幼、病畜胃腸發育和功能的恢復提高，進而增強機體的免疫力和抗病力。
1.1 在單喂動物中的應用
酵母培養物在單胃動物的作用主要在胃、十二指腸、小腸和盲腸內完成。Mathew等（1998）報道，添加酵母培養物可提高斷奶仔豬的采食量，使豬生長速度加快，提高生產性能。但對消化道的微生物生態環境（大腸桿菌、鏈球菌、乳酸菌的菌群比例）沒有影響，對消化道的短鏈脂肪酸及PH值也無影響。Jur-
gens等(1997)報道，給母豬補飼酵母培養物，乳脂含量顯著提高，γ-球蛋白含量也提高，斷奶仔豬日增重也較對照組高。這些有益作用可能與酵母培養物中存在某些活性因子有關，但具體的原因還有待進一步探討。補飼酵母培養物也可提高家禽的生產性能。Bladley(1995)報道，補飼酵母培養物提高了火雞的日增重，料肉比下降。對腸道形態結構分析表明，補飼酵母培養物降低了回腸內每毫米腸絨毛上杯狀細胞數量，隱窩深度下降。隱窩深度下降表明上皮細胞更新率下降，而更新率的下降是腸道微生物所產毒素濃度下降的結果。這說明補飼酵母培養物可降低腸道微生物所產毒素的濃度。曾正清等（2001）報道酵母菌可在雞腸道中與需要氧的大腸桿菌爭奪有限的氧氣，同時給厭氧的乳酸桿菌的增殖創造條件，從而起到維持腸道菌系平衡的作用。
1.2 在反芻動物中的應用
反芻動物攝入的酵母培養物主要在瘤胃內起作用。目前已知的作用機制主要有兩種：（1）提高纖維分解菌的濃度，增強瘤胃微生物對纖維和氨的利用，增加菌體蛋白的合成。酵母培養物可直接刺激瘤胃內厭氧微生物、纖維分解菌的生長與繁殖。Callaway（1997）的實驗表明，酵母培養物可促進纖維素分解菌的增殖，加快其分解纖維素的速度，提高丙酸菌和揮發性脂肪酸的濃度，但纖維素的消化程度不受影響。進一步的試驗表明，補飼酵母培養物的閹公牛瘤胃厭氧微生物與纖維分解菌數量顯著增加。但是，熱失活酵母培養物(121℃，15min)不能刺激厭氧微生物與纖維分解菌的增殖。說明酵母培養物的作用在很大程度上取決于酵母細胞在消化道內的代謝活性。（2）促進乳酸利用菌的生長，維持瘤胃內環境的穩定。營養物質在瘤胃內的迅速發酵所產生的大量有機酸會導致瘤胃pH值下降。過低的pH值抑制瘤胃微生物的生長，降低動物對營養物質特別是粗纖維的利用，導致瘤胃功能失調；對犢牛，瘤胃內低pH值是抑制采食量的限制因素。
Callaway（1997）報道，酵母培養物可促進瘤胃中乳酸利用菌的生長。其他研究表明，酵母培養物或酵母浸出液均可提高乳酸利用菌對乳酸的消耗量。因此酵母培養物在促進乳酸利用菌生長，維持適當的瘤胃pH值方面具有重要意義。
大多數研究者一致認為添加酵母培養物能提高反芻動物的生產性能，表現在：提高采食量、增重、產奶量及改善乳組成，減少環境應激和生理應激所帶來的不利影響等方面。但酵母培養物在反芻動物生產中的應用效果不很穩定，許多實驗達不到統計顯著水平。這是因為影響酵母培養物添加效果的因素很多（主要有酵母菌種、活性及劑量、日糧類型及水平、動物生理期、飼養管理等），所以酵母培養物在反芻動物飼糧中的最佳添加條件難以確定。國內外的大量研究工作表明，當實驗對象是圍產期至泌乳早期的高產奶牛，日糧中NSC含量不低于
37%，精粗比不低于5:5時，添加酵母培養物有很好的效果。因此，酵母培養物的應用對于解決高產奶牛的能量負平衡問題有一定的意義。今后的研究應進一步弄清酵母培養物刺激瘤胃菌群特定區系的具體機理。可通過瘺管技術或人工瘤胃技術，篩選出對瘤胃微生物區系及消化能指標和小腸營養流量指標有顯著正效應的酵母品系，并在生產實踐中加以檢驗，目的是研制出符合特定日糧下特定生理期的功能性產品。
2 微量元素結合酵母
添加微量元素在動物生產中越來越受到重視，尤其是在礦物質的添加形式方面。無機形式的微量元素吸收率不高，易對環境形成壓力。有機形式微量元素易于在體內存留、積累，利用率高；但化工方法生產造價太高。所以利用酵母作為微量元素的生物載體是可行的好方法。研究較多的是硒酵母和鉻酵母，鋅酵母和鐵酵母也有報道。
2.1 硒酵母
硒參與動物體的營養、代謝、繁殖、免疫等生命活動，是必需微量元素之一。近年來的研究表明有機硒，特別是酵母硒不僅在效價上不低于亞硒酸鈉，而且有更廣泛的保健功能。有機硒相對于無機硒在效價上的優勢源于它們在機體內吸收和代謝上的差異。
動物對硒的吸收是在十二指腸中進行的。無機硒（硒酸鈉或亞硒酸鈉）在到達小腸時，若未發生化學變化，很容易被小腸吸收。紅細胞攝入吸收后的亞硒酸離子，然后以還原形式（硒化物）進入血漿而運載至肝臟。但是，當消化道中的亞硒酸鈉通過化學方式被還原為硒化鈉時，這種形式的硒就不會被小腸吸收，而直接從糞便中排除。這一現象在反芻動物中較為普遍，因為瘤胃可使亞硒酸鈉首先被氧化，即轉化為不溶性或不易被吸收的硒化物，則降低亞硒酸鈉的生物學效價。有機硒首先在小腸被消化為相應的氨基酸硒，然后以單體氨基酸硒形式被吸收。吸收后的硒經血液循環迅速轉運并結合蛋白質，以硒蛋白質形式分布于不同組織細胞中。黃志堅等（1999）報道在奶牛飼料中添加硒制劑可提高奶牛機體內的抗氧化作用，減少細胞膜的損傷和破壞，表現在血中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和過氧化物岐化酶（SOD）活性的提高，丙二醛（MDA）含量的下降，不同硒源之間效果有差異，富硒酵母的抗氧化性最為突出。
Pehrson等（1999）報道，當與其它微量元素一同添加到飼糧中時，酵母硒的效果要遠好于無機硒。Mahan等（1999）通過關于育肥豬的實驗，比較酵母硒與無機硒的效價，發現當以GSH-Px活性為指標時，無機硒略高，但酵母中的有機硒更易于在肌肉等組織中沉積。酵母硒相對于無機硒，除了具有易于吸收、存留和利用率高等特點外，還可以克服無機硒在運輸和貯存過程中的過氧化作用，所以富硒酵母在代替無機硒方面有很好的前景。
商業用的富硒酵母是通過硒富集在酵母的細胞蛋白結構內生產的，其原理是：酵母菌在生長和繁殖過程中對硫的需要量很高，當培養基中的含硫量很低，而含硒量很高時，硒將代替硫而參與合成蛋白質。所以硒酵母中的有機硒主要是蛋氨酸硒、半胱氨酸硒和胱氨酸硒。商業用的富硒酵母含硒量可達0.1~0.2%，其中有機硒占70~80%。影響硒酵母品質的發酵條件有菌種、接種量、培養基、硒濃度、培養溫度、發酵時間等因素。
2.2 鉻酵母
鉻是生物體必需的微量元素之一，人體缺鉻會產生葡萄糖、脂肪、蛋白質代謝障礙
，引起各種疾病；動物缺鉻表現為膽固醇或血糖升高、生長遲緩、免疫力下降、繁殖能力降低和壽命縮短。
常見的鉻源 ，主要有無機鉻 (常用GrCl3?6H2O、Gr2(SO4)3、Gr(NO3)3)和有機鉻
(常用煙酸鉻、蛋白螯合鉻、鉻酵母 )兩種形式。無機鉻毒性大，吸收水平極低，約為 0.4%?3%；有機鉻安全性高，且易被吸收
，吸收率約為
10%?25%。瑞士聯邦學院畜牧所Gebert和Wenkin的研究表明，煙酸鉻和酵母鉻的效果明顯好于氯化鉻，尤以酵母鉻最佳。Hossain等（1998）報道300mg/kg鉻酵母可降低肉用仔雞的死亡率和改善胴體品質，建議當畜禽處于應激環境，鉻流失加重時，應補飼鉻酵母。加拿大學者所進行的幾項研究表明，在日糧中添加鉻酵母顯著提高應激犢牛的生長性能，降低了呼吸道疾病的發生率和使用抗生素的必要性。在奶牛，觀察到了鉻酵母提高了奶牛的繁殖效率（Mowat，1995）。
鉻酵母是以生物方法制備的，其制備過程如下圖：
培養基調制 → 滅菌 → 濾蛋白 → 添加氯化鉻→滅菌 → 接種酵母菌 → 培養 → 離心 → 水洗→干燥 → 粉碎
→ 成品
郝素娥等（1999）用麥牙汁和尿素作為培養基制備鉻酵母，經紅外光譜法分析，證明鉻酵母中的鉻是以有機形式存在的，而且很有可能是以鉻氨基酸的形式存在。
3 酵母細胞壁
酵母細胞壁是一種全新的天然綠色添加劑，其產品為蛋黃色粉末狀。它是生產啤酒酵母過程中從可溶性物質中提取的一種特殊產品。其活性成分主要由β-葡聚糖（57%）、甘露寡糖（6.6%）、糖蛋白（22%）和幾丁質組成，其它成分如蛋白質、核酸、脂肪、灰分等占細胞干重20%以內。酵母細胞壁可作為一種免疫促進劑，能增強機體免疫力，提高生產性能，尤其是充分發揮幼齡動物的生長潛力。其功能主要由葡聚糖和甘露寡糖來發揮。
β-葡聚糖可刺激體內網狀內皮系統（RES），產生對機體免疫功能起關鍵作用的巨嗜細胞，而巨嗜細胞通過吞噬作用吸收、破壞和清除體內損傷、衰老、死亡的自身細胞和侵入體內的病原微生物。許多研究證明，酵母細胞壁中的葡聚糖能增強機體體液和細胞免疫功能，從而對惡性腫瘤和細菌或病毒的感染產生顯著的抵抗力。
Dr.Andrew
Paquet（1996）研究表明，葡聚糖在免疫上具有如下之效果：刺激動物體內淋巴細胞（Lymphocyte）的產生；活化動物體內的巨噬細胞（Macrophage）；增加動物體產生自然殺傷細胞（Natural
killer cell，NKC）的能力；誘使動物對念珠菌產生特異性免疫（Non-specific
immunity），提高存活率。
甘露寡糖是一種重要的寡糖。研究表明，某些對動物體有害的微生物如大腸桿菌、沙門氏菌等，以葡萄糖為主要能源，而有益菌如雙歧桿菌、乳酸菌則以寡糖為主要能源，因此寡糖有助于有益菌的增殖。此外，科學家還發現某些病原菌（如大腸桿菌、沙門氏菌、梭狀牙孢桿菌和弧菌等）的細胞表面有一種蛋白質-類丁質（Lectin），它能識別動物腸壁細胞上的“特異性糖類”受體并結合而附著于腸壁上，在腸壁上發育繁殖，分泌毒素，導致腸道疾病的發生。酵母細胞壁所含的甘露寡糖（簡稱
MOS）與病原菌在腸道上的受體非常相似，并與類丁質有很強的結合能力，但這些類丁質若與低聚糖MOS結合時，則不會再附著于腸壁上，病原菌因不能利用
MOS而缺乏能源，最終死亡并排出體外。可見因不能利用MOS能夠阻止病原菌在動物腸細胞表面吸附。許多實驗也表明在飼料中添加甘露寡糖可以減少腸道病原菌的數量。因此，有些報告稱MOS為“病原菌吸附劑”或“病原菌清除劑”。
4 酵母浸出物
酵母浸出物即酵母細胞的內容物，每噸酵母約有半噸浸出物，富含酵母細胞的可溶部分。可通過自解（用細胞內的酶）或通過酶或酸水解得到。其中含游離氨基酸35~40%，還有大量的小肽和水溶性維生素，在飼料工業主要用于生產生物多肽。生物多肽的成本十分昂貴，美國Alltech公司的研究表明，生物多肽用于7~14日齡的肉雞可增加采食量、減少死亡，若全部代替仔豬開食料中的血漿蛋白粉，肥育期可提前3~4天。生物多肽在動物營養上的應用還有待進一步的研究，但在人們日益關注動物飼料中有沒有基因修飾產品的今天，生物多肽不失為一種高品質的非基因修飾蛋白質。
我國可再生資源豐富，如果工業產生的各種的廢渣廢液得到充分利用，可年產飼料酵母300萬噸以上，而我國現在的年產量只有約15萬噸，可見發展潛力巨大。除了作為飼料原料的活性干酵母，酵母培養物在反芻動物中的應用也是一個研究熱點。在微量元素方面，高品質的鋅酵母、鐵酵母等都有待于開發。所以說，研究和利用功能性酵母資源是飼料工業走向健康、高效的一條有效途徑。
