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酵母细胞壁及其在水产中的应用

作者:admin 发布时间:2019-10-12 12:57

酵母细胞壁是一种环保型绿色产品,在水产养殖中使用,具有提高鱼体免疫力、平衡肠道微生态、抑制有害菌的繁殖、提高生长速度以及吸附饲料霉菌毒素等功能,并能部分替代抗生素,是水产饲料的良好营养保健伴侣。

酵母细胞壁的活性成分主要由p一葡聚糖(Glu- can)(57D)、甘露寡糖(Mannan 0ligosacharides, MOSB10MOS)(66)、糖蛋白(22)和几丁质组成。

1酵母细胞壁的作用机理

11 β一葡聚糖的作用机理

β一葡聚糖是一种具有特殊结构的多糖,通常由lO20个单糖组成,相对分子质量为65007500 ku,大多数为水不溶性或胶质的颗粒。与其他糖类不同,一般糖类单糖之间以β14键相结合,而p一葡聚糖中的单糖之间以β13键和β—l6键相连。由于特殊的键结合方式和分子氢键的存在,β一葡聚糖呈螺旋形分子结构,能提高对动物免疫系统。大多数动物体内的网状内皮系统(RES)存在大量的巨噬细胞,一般情况下,巨噬细胞不具有活性,当β一葡聚糖通过细胞表面糖蛋白(LECTIN)与巨噬细胞结合后,巨噬细胞就被激活,并能诱导机体产生一系列的细胞免疫和体液免疫反应,故又将p一葡聚糖称为免疫多糖。

12甘露寡糖的作用机理

甘露寡糖由210个单糖组成,单糖之间以α12αl3α16键相连,多为碱溶性。甘露寡糖与很多饲料纤维类似,都含有大量不能为消化酶切断的化学键,在小肠中几乎不能被消化利用而进入消化道后段被浓缩,并为动物消化道菌群中(主要为消化道后段菌群)的有益菌如双歧杆菌、乳酸杆菌等选择性发酵利用,以有机酸、CH4CO2H2的形式释放或参与代谢,提供能量。同时,发酵产生的酸性物质使整个肠道的pH下降,抑制了有害菌的生长。另外,有些病原菌黏附在寡糖底物上而不与动物肠道上皮细胞相接触,因而病原菌无法在肠道中固定下来,也就失去了对畜禽的危害作用。许多病原菌的细胞表面均含有一种特殊的用于细胞识别的蛋白质,称为外源凝集素,它们能与肠内壁细胞表面上的受体结合而黏附在肠上皮上繁殖。而肠内壁细胞表面的受体,其结构是短链带分支的糖类物质,寡糖加入饲料中就会竞争性地和病原菌细胞表面的外源凝集素结合,阻止病原菌在肠上皮上的黏附.减少肠道病原菌的数量。因此,称甘露寡糖为病原菌吸附剂病原菌清除剂

2酵母细胞壁的功能

21激发、增强机体的免疫力和抗病力

酵母细胞壁含有大量的β13D一葡聚糖和甘露寡糖,对细菌、真菌和病毒引起的疾病以及运输、接种、转群、气候变化等引起的应激反应产生非特异性的免疫力。对甘露寡糖而言,寡糖本身具有一定的免疫原性,能够使机体产生免疫应答。寡糖分子与动物肠道内有害微生物肠内皮细胞上受体的结构相似,因此能与一定的毒素、病毒和真菌细胞的表面结合而作为这些外源抗原佐剂,减缓抗原的吸收,增加抗原的效价,从而增强动物体细胞和体液免疫反应。动物肝脏能够分泌一种与甘露糖结合的糖蛋白,这种蛋白质与细菌荚膜相连接并触发一连串的补体,从而启动免疫系统产生应答反应。含甘露糖的寡糖能够使肝脏分泌甘露糖结合蛋白,因此可影响免疫功能。寡糖还可以促进有益菌如双歧杆菌等的大量增殖,而双歧杆菌可以提高机体的抗体水平,激活巨噬细胞的吞噬活性,从而影响机体免疫功能。

22维护肠道微生态平衡、抑制有害菌的繁殖

葡聚糖是细胞壁最重要的结构物质,对侵入动物体内的微生物具有防御功能。研究发现,一些磷酸化葡聚糖能与所感染的致病细菌、真菌和病毒结合,抑制有害菌的繁殖。酵母细胞壁也是低聚甘露寡糖的重要来源,甘露寡糖在动物体内具有捕获肠壁附着有害菌(如大肠杆菌、沙门氏菌等)的功能,防止病原菌定居增殖,维护动物体内已建立的消化道健康菌群,从而控制疾病的发生。甘露寡糖减少和预防致病菌在胃肠道定居的能力,已得到了充分证实。

23  改善动物的生产性能

酵母细胞壁改善动物生产性能主要通过以下个途径实现:通过促进肠道有益菌(如双歧杆菌和乳酸菌)的增殖,抑制病原菌,使它们产生的毒素、胺、氨、吲哚等有毒有害代谢产物大量减少,减少动物疾病的发生率;可以生成营养物质,双歧杆菌在肠道合成维生素B1、维生素B2、维生素B6维生素B12烟酸、叶酸和各种氨基酸;促进矿物质元素的吸收,寡糖发酵产生的酸性物质吸附钙化合物使其溶解性增加,导致钙吸收能力增强;使肠绒毛高度增加,消化功能增强,更好地消化吸收营养物质。以上这些因素都可以改善动物的生产性能,提高动物生长速度。

24其他作用

饲料受到霉菌毒素的危害,曾使用沸石土吸附,但因添加量大,影响饲料中营养成分的平衡,干扰氨基酸矿物质的利用,不能真正解决问题。现在国际上用酯化葡甘露聚糖来吸附霉菌毒素。酵母细胞壁内层的葡聚糖是不具有活性的,但经改造成霉菌吸附剂(Mycosorb)后大大增加表面积而具有吸附能力,可吸附多种霉菌毒素(黄曲霉毒素、T-2毒素),并且不会对其他营养素造成不良影响。酵母细胞壁还可以降低血清胆固醇。

3酵母细胞壁在水产中的应用

   Robertsen(1990)的试验结果证明,β一葡聚糖能增强大西洋鲑对灭鲑气单孢菌、鳗弧菌和鲁克氏耶尔森氏菌感染的抵抗力。Chen和 Ainsworth(1992)报道指出,注射β一葡聚糖能提高斑点叉尾鲴抗叉尾爱德华氏菌感染能力。An— dersonSiwicki(1996)采用注射和浸泡法对溪红点鳟接种葡聚糖后,试验鱼对人工感染A. salmonicida活菌的抵抗力显著增强。Jeney和 Anderson(1993)将葡聚糖作为佐剂与Asalmoni— cida灭活菌苗联合使用,结果证明能显著提高供试虹鳟(Oncorhynehus mykiss)的非特异性免疫力。Samuel(1996)的试验结果证明β一葡聚糖能显著增强毛足(Trichogaster trichopterusP)A. salmonicida感染的抵抗力。EngstadRobertsen(1994)研究证明了大西洋鲑巨噬细胞上存在β一葡聚糖的受体。

摘要:刘栋辉(2002)试验发现,在饲料中添加啤酒酵母β一葡聚糖制剂可提高斑节对虾的增重、存活率,降低饲料系数,这种效果和添加高含量的维生素C磷酸酯的效果相当。另外,通过注射弧菌和病毒的攻毒试验可以发现,添加啤酒酵母β一葡聚糖制剂大大提高了斑节对虾的抗病力,这种效果是饲料中高含量的维生素c磷酸酯所不可比的。

摘要:陈昌福(2004)将不同剂量的免疫多糖(酵母细胞壁)拌在饲料中投喂接种灭活柱状嗜纤维菌菌苗的异育银鲫,试验结果表明,在饲料中添加150 mgkg·d免疫多糖,对受免异育银鲫的免疫应答有较强的调节效应,与对照组鱼相比,不仅血清中凝集抗体效价有所提高,而且血液中自细胞的吞噬百分比(PP)和吞噬指数(PI)活性明显上升;同时,观察酵母细胞壁对该异育银鲫的生长和摄食的影响,发现在饲料中添加150 mgkg免疫多糖后,鱼体的增重率与饲料效率都有所增加,说明适当添加酵母细胞壁还有促进异育银鲫生长和摄食的作用,但是,当免疫多糖的添加量上升到300 mgkg.d时,供试异育银鲫的相对增重率和饲料效率并没有相应上升,反而略低于投喂量为150 mg/kg·d的试验组,说明饲料中免疫多糖添加量应当适宜。4酵母细胞壁在水产中的用量及其影响因素

酵母细胞壁在鱼虾中的推荐用量:正常状态下102Okg/t;应激状态下30kg/t;疾病状态 下100kg/t(那日苏,2004)。鱼、虾、蟹等水产动物常规添加量为01%,连续使用;辅助治疗量为015%~025%,连用710 d。用时均匀混于饲料中,直接或经制粒后投喂。

影响酵母细胞壁在水产养殖中应用效果的因素有:酵母细胞壁的活性物质实际含量;酵母细胞壁的添加量,如果添加量过大,不仅增加饲养成本,还会影响其正常生长,但是,添加量不足,起不到明显效果;不同种鱼、不同年龄阶段添加量不同,因其消化道结构和功能存在差异,消化道菌群也有很大变化,其作用效果可能出现差异。在实际生产中,必须通过试验来确定酵母细胞壁在饲料中的适宜添加量。

5结语

综上所述,酵母细胞壁作为新型绿色饲料添加剂具有广阔的市场前景。酵母细胞壁可以增强水产动物机体免疫力,调节机体生理机能,预防水产动物的传染性疾病;维护肠道微生态平衡、抑制有害菌的繁殖;改善动物的生产性能,是一种绿色饲料添加剂。

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