欢迎来到珠海文琪生物科技有限公司官方网站!

13672739863

酵母核苷酸类产品的作用机理以及在养猪的应用

作者:admin 发布时间:2019-10-12 12:54

含细胞成分的食品或饲料原料均是核酸、核苷酸的潜在来源。酵母作为广泛工业化的微生物之一,其核酸、核苷酸含量高达2.7~11%,可作为在研究和养殖生产中核酸类物质的来源,且酵母核酸和核苷酸是生物发酵得来的一类营养物质,安全性高。
    随着对动物日粮中添加酵母核苷酸类产品可促进肠道发育、完善免疫系统等认识的加深,如何进一步研究和应用酵母核苷酸类产品已逐渐成为人们关注的 问题之一。以下就酵母核苷酸类物质的作用机理及其在养猪中的应用做一综述,希望能为此类产品的应用和发展提供参考。
1、饲料中核苷酸和酵母核苷酸类产品
     核苷酸作为生物体内的一类及其重要的化合物,机体自身可利用各种氨基酸等合成核苷酸。但近年的研究表明,外源核酸类的添加对动物胃肠道、免疫系统、肝功能等均可产生重大影响,在特定的条件下需补充核苷酸类,以维持机体的正常生理功能。动物器官、鱼粉以及豆科籽实中嘌呤、嘧啶、核酸、核苷酸的含量相对丰富。目前日粮配方中,尚未将核苷酸列为考虑对象,因为原料中含有一定量核苷酸,动物一般不会出现缺乏症。且在幼畜(禽)阶段或应激时,普遍选用良好原料(如鱼粉、酵母、乳清粉等),其中含丰富核苷酸,配方设计中不自觉地补充了核苷酸,这对于幼畜( 禽)或应激动物有重要意义。
    当前工业化生产的酵母,其中核酸和核苷酸含量高达2.7~11%,而酵母核酸类的产品包含两大类:酵母自溶产品和提纯产品,前者通过自溶、破壁释放、烘干等工艺,可获得核酸和核苷酸类含量5~12%的产品,后者通过进一步工艺(食盐法、混合盐法、表面活性剂法、矿法等),生产含量更高的酵母核酸类产品。如浙江东立实业总公司提供的酵母核酸产品,核酸含量为70.9%(DM)。
2、酵母核酸类产品的作用机理
2.1 外源核苷酸的生理功能及作用
2.1.1外源核苷酸的消化吸收与代谢日粮来源的核酸存在于核酸蛋白中,核酸蛋白在肠道蛋白水解酶的作用下转化成核酸和蛋白质,核酸在核酸酶、脱氧核糖核酸酶及肠道多聚核酸酶、磷酸酯酶的辅助作用下分解成核苷酸。游离的核苷酸被碱性磷酸酶及核苷酸酶水解成核苷。90%的核苷及碱基被小肠上段上皮细胞吸收,吸收的核苷酸、核苷、碱基大部分在细胞内被迅速降解成游离的碱基、嘌呤碱基,最终分解生成尿酸,降解产物随尿或粪便排出。试验研究表明:虽然体内吸收的核苷酸大部分被代谢,但仍有2~5%的核苷酸能够整合到小肠、肝脏、骨骼肌、肾等组织细胞的核苷酸池中,供许多必要的生化反应包括核酸合成和细胞代谢活动使用。
2.1.2核苷酸对肠道生长发育的影响外源核苷酸能加速肠细胞的分化、生长与修复,可促使小肠成熟,并使肠道中双歧杆菌和乳酸杆菌的生长。因此,外源核苷酸可促进肠道发育,降低腹泻率,提高饲料利用率,从而改善生产性能。
2.1.3核苷酸对机体免疫系统功能的影响外源核苷酸是维持机体正常免疫状态的必需物质。尽管机体能利用小分子物质合成核苷酸,但免疫系统必须有外源核苷酸才能维持其正常功能,这可能因为参与免疫的大部分细胞不能合成足够的核苷酸有关。
2.1.4核苷酸对肝脏代谢的影响核苷酸参与调节肝脏的蛋白质合成,与维持肝脏的正常功能有关。肝脏是从头合成核苷酸的最主要器官,有研究证明在断奶仔鼠日粮中添加核苷酸,发现试验组肝中胆固醇和磷脂含量显著高于对照组,然而肝中的脂肪酸组成和磷脂分配并不受影响。
2.1.5 核苷酸的抗氧化和抗应激等功能核苷酸碱基的氮氧原子能够捕获亚油酸氧化过程中形成的自由基,减少由脂质过氧化引起的细胞膜及各种DNA损伤。饲喂富含核苷酸饲料能明显降低猪应激后引起的肌酸激酶、乳酸脱氢酶和天门冬氨酸转氨酸的活性。 
核苷酸在生物体内不断进行合成和降解过程,其合成的途径主要有两条: 一是从头合成途径(De novo synthesis),在机体内以一些氨基酸(谷氨酰胺、天冬氨酸、甘氨酸)、甲酸盐和二氧化碳等为原料从头合成;二是补救途径(Salvage):有机体内的磷酸核糖与外源核酸、核苷酸水解产生的自由碱基发生磷酸核糖化作用,从而合成相应的核苷酸。机体许多生长代谢旺盛的组织(小肠、大肠、淋巴)和细胞(红细胞、白细胞等)从头合成的核苷酸能力有限,尤其当动物处在受到免疫应激、肝损伤、饥饿及快速生长的情况下,内源合成的核苷酸不能满足机体的需要,因此,外源核苷酸的价值就在于“补救途径”。
2.2 小肽类物质
      酵母核酸类产品中含有大量的小肽和氨基酸。小肽是指含有2个或3个氨基酸残基的一类化合物。根据其功能分为两大类,即营养性小肽和功能性小肽。营养性小肽只为蛋白质合成提供氮架,功能性小肽则参与调节动物的某些生理活动。大量研究证实小肽可完整地通过肠粘膜细胞而进入机体循环,且有速度快、耗能低、载体不易饱和等特点,从而减少氨基酸间的相互竞争,加速蛋白质的合成。因此,酵母核酸类产品中的小肽类物质可直接被动物吸收和利用,不仅促进氨基酸吸收,还可协助矿物元素吸收。而部分功能性小肽(如谷胱甘肽等)具有调节机体生理活动和提高免疫的作用。
2.3 酵母细胞壁多糖和呈味物质
     酵母核酸类产品中,仅自溶水解得到的一类产品中,含部分源于酵母细胞壁的多糖成分,但提纯产品中,此类物质含量较少。酵母细胞壁多糖又称免疫多糖,由β-葡聚糖和甘露寡糖组成。其中的β-葡聚糖以β-1,3键为主链,以β-1,6键为支链,组成三维螺旋结构,独特结构有提高机体免疫能力的作用;甘露寡糖能够抑制有害菌肠道定植和吸附霉菌毒素,促进动物肠道有益菌增值,且有一定的免疫原性。
     1959年研究已经发现由酵母的 RNA(核糖核酸)分解而成的鸟苷酸(5′GMP)和肌苷酸(5′IMP)有呈味作用,仅用少量与谷氨酸混合,即可提高味精的鲜度数十倍。酵母核酸类产品中的呈味核苷酸(5‘IMP+5’GMP)与谷氨酸(酵母自身含量较高)混合有协同增鲜效果,此诱食作用在家畜和水产动物上尤为明显。
3、酵母核酸类产品在养猪中的应用
3.1 诱食、提高生长速度的作用
      大量研究证实,酵母核苷酸类物质有诱食、提高生长速度作用,可能因为其中的复合呈味物质和核苷酸帮助肠道发育等作用结果。乐国伟等(1999)试验发现,口服或日粮添加核苷酸均可提高乳猪采食量、日增重和断奶窝重。王学东等(2007)试验表明,适量添加酵母核苷酸类产品,极提高仔猪的平均日增重(P<0.01)和降低饲料系数(P<0.01)。周世业等(2008)经一系列研究发现,日粮中添加0.25%的核苷酸,降低仔猪日增重,提高日采食量和日增重的趋势,降低仔猪腹泻频率(p<0.05)。肖淑华(2009)试验证实,添加酵母核苷酸可显著地提高断奶仔猪的日均采食量(p<0.05)和平均日增重(p<0.05),并降低料肉比(p>0.05)。酵母技术研究推广协会进行2400头商品长大仔猪大群试验,与对照组比,添加酵母核苷酸类的试验组,仔猪体重提高8.31%,采食量增加2.60%,饲料系数降低5.28%,改善饲料品质。
     冯尚连等(2000)研究发现在肉猪饲料中添加外源核苷酸,缩短饲养周期,增加胴体质量,提高胴体价值。杨乃欢等(2009)试验显示酵母核苷酸产品能增加饲料适口性,提高育肥猪采食量,提高育肥猪的平均日增重(P<0.05)和料肉比(P<0.05),并有改善育肥猪皮毛和体型的趋势。
3.2 促使肠道发育,减少拉稀的作用
     王学东等(2007)和肖淑华(2009)试验均表明酵母核苷酸产品有降低仔猪腹泻的趋势(P>0.05)。潘树德等(2008)研究发现酵母核酸能不同程度的提高仔猪肠道中双歧杆菌、乳酸杆菌的数量, 降低大肠杆菌的数量, 改善肠道正常菌群结构。刘晓琳等(2008)发现日粮中添加不同剂量酵母核苷酸产品可降低断奶仔猪的腹泻率(P<0.05)。
3.3 提高免疫功能的作用
      潘树德等(2007)研究发现,早期断奶仔猪日粮中添加酵母核酸类后,可提高猪瘟抗体效价水平,适宜添加的酵母核苷酸对提高特异性免疫应答有着重要的意义。母猪的试验证明,在饲料中添加核苷酸可提高仔猪的存活率,减少病死率和仔猪离乳率,试验组表现的更健壮,同时提高蓝耳病疫苗的免疫效果。
3.4 抗应激的作用
      王学东等(2007)试验过程中发现,适量添加酵母核酸类产品对于降低仔猪免疫应激有一定效果。周世业(2008)发现在基础日粮中添加0.25%的核苷酸物质,降低第7天和14天血清中MDA含量(P<0.05),提高仔猪第14天SOD、CAT活性的趋势。刘晓琳等(2008)研究发现酵母核苷酸具有明显抗应激作用,尤其在转群和换料时表现更明显。
4、小结和展望
     大量研究和应用证实,酵母核苷酸类产品作为特殊营养性添加剂或较高蛋白原料,可与抗生素协同使用,且能耐受各种饲料加工(如制粒)。但目前此类产品仍缺乏系统的详尽的研究,尚难以确定其中核酸和核苷酸成分存在形式,以及应用于在不同动物品种、阶段,不同类型日粮中的适宜组分和日粮添加量。在今后的研究和应用中,有必要对不同核苷酸的类型、利用率、适宜添加量等进行一系列深入研究。
     核苷酸作为条件性的必需营养物质之一,对维持机体正常免疫功能、胃肠道发育和正常肝脏功能等有着重要作用。酵母来源的核苷酸类产品作为新一代的、新型安全饲料添加剂或原料,在动物生产中必将有着广阔的应用前景。