饲用酵母及其衍生物产品的应用现状及发展趋势

摘要：本文主要介绍饲用酵母及其衍生物产品，分析其生长环境和产业价值，为相关领域的研究和产业需求做出一些贡献。

关键词：酵母；饲料添加剂；检测方法

动物饲料中使用各种形式的酵母和酵母衍生物已有100多年的历史。由于欧盟和美国政府最近限制或取消具有促生长作用的抗生素在动物饲料中使用，对使用可替代产品（包括酵母产品）保证动物健康和促进生长性能的关注显著增加。此外，近年来通过酵母发酵工艺生产的饲料原料（例如DDGS）也大幅度增加。因此，含有酵母的饲料添加剂和饲料原料的种类很多，形式多样。但动物营养学家不确定这些产品之间的特定差异，及其在动物营养和健康方面的潜在作用。此外，尽管含酵母的添加剂和饲料原料已经在饲料工业中被广泛使用了数十年，但还没有标准的检测分析方法来量化酵母及其重要的生物化学成分。目前，关于能准确和实际地定量检测饲料业中使用的酵母的成分的报道很少。因为需要确定使用量和日粮添加比例以达到最佳的生物活性物质量，不能准确量化饲料添加剂和饲料原料中的酵母和酵母组分成为了一个重要的问题，因此值得去研究。酵母和酵母组分的定量检测对于在动物发挥最佳健康和性能以及防止对酵母生物活性成分的过度摄取是至关重要的。因此，本文的目的是描述饲料添加剂和饲料原料中各种形式的酵母，评估各种检测量化酵母和已知活性成分的各种方法。

1.商业用途酵母菌

酵母菌数量巨大，在自然环境中几乎无处不在。可以在水果、蜂蜜、土壤、水、植物茎、叶和花中被分离出来。天然存在于常见饲料原料如谷物、谷物副产品、青贮饲料和干草饲料中。大多数酵母菌种对人类和动物既不有害也不有益。一些酵母属（假丝酵母属，隐球酵母属，球形酵母属和丝孢酵母属）是致病的，而一些种类（酿酒酵母，马克思克鲁维酵母，产朊假丝酵母）能产生有益的作用。

酵母约有60个不同属，由约500个不同的种组成。酵母菌种的差异体现在细胞形态、不同底物的代谢和繁殖过程。仅有少数的菌种有商业用途。商业应用包括生产酒精饮料（如啤酒、葡萄酒和烈酒）、非酒精饮料（如红茶菌、酸牛奶）、面包和糕点烘烤、生物治疗、生产工业乙醇、营养补充剂、益生菌、食品添加剂和调味剂，科学研究和基因工程生物材料。啤酒酵母是用于生产食品、饮料（蒸馏酒和啤酒）和燃料乙醇生产过程的主要菌种，将葡萄糖和蔗糖转化为乙醇。其他具有商业用途的重要的酵母菌株包括以牛奶中的葡萄糖和乳糖为底物的乳清酵母和在造纸木浆中使用木糖和葡萄糖作为底物的Torula酵母。

酵母细胞内的化学成分包括氨基酸、肽、碳水化合物、盐、谷氨酸钠、核酸（RNA）、酶和辅因子。酵母细胞壁由葡聚糖、糖蛋白、甘露聚糖和几丁质组成。这种组合使酵母无论作为动物饲料中的营养补充剂，还是作为有用的营养保健品都受到关注。

2. 酵母和含有酵母的饲料原料

2.1活性酵母产品活性

酵母产品通常添加到饲料中利用其潜在的益生作用。饲料工业中常用的活酵母是约95％干物质的活性干酵母。还有在烘焙业广泛使用的湿酵母饼（30％干物质）和酵母膏（约20％干物质）。这3种活酵母菌株都可以作为接种物来生产酵母培养物。酵母培养物也是饲料工业中常见的酵母发酵产品。

每g活性干酵母含有150~250亿个活酵母细胞（菌落单位cfu）。3种最常用的加工方法包括隧道干燥酵母（粒状粉末），流化床干燥酵母（椭圆形球体中快速上升）和旋转干燥酵母（生产小球）。美国最常见的是隧道干燥和流化床干燥方法，而在欧洲和拉丁美洲，旋转干燥法更常见。这些干燥方法中，流化床干燥已经成为最流行的方法，因为其对酵母细胞的损害较小，活力得以保持。

另外，纯活性干酵母在稀释饲料添加剂产品中也有发现（稀释原料如稻壳和酒糟可溶物）。许多稀释的产品仅含纯活性干酵母cfu的20%~25%。因此，比较这些产品与商业纯活性干酵母产品的价格非常重要。另外，只有了解了产品中的cfu数，才能达到所需的饲喂剂量和预期的生长和健康效果。

储存方法对维持活性干酵母的稳定性和发酵活性非常重要。活性干酵母在氧气或空气中储存时，其稳定性降低。因此，使用真空包装或使用惰性气体储存在包装材料中将有助于确保最佳的稳定性。

2.2酵母培养物

酵母培养物是一种独特的酵母产品，是酵母生物质和在特定发酵过程中产生的发酵代谢物的混合物。生产酵母培养物，要用活酵母细胞接种到特定的培养基，并在特定的条件下发酵，随后将整个发酵的培养基干燥。随着酵母细胞发酵，培养基中的糖产生各种各样的代谢产物，包括肽、醇、酯和有机酸。然而，产生什么样的代谢物取决于所使用的发酵培养基的组成和发酵条件。因此，酵母培养物是独特的饲料添加剂，含有几种对动物营养和健康有有益作用的不确定代谢物，但不是饲料中的营养素。

2.3营养性酵母产品

干酵母、啤酒干酵母、啤酒液体酵母、产朊假丝酵母和乳清酵母是营养性酵母产品，由死酵母细胞的酵母生物质组成，具有饲喂营养价值。干酵母价格高，主要用于食品工业作为营养补充剂。啤酒酵母常用于饲料工业，作为特种氨基酸、维生素和矿物质的补充剂。啤酒酵母粗蛋白质含量约为46.5％，与去皮豆粕相似。然而，酵母中约20％的粗蛋白质相当于核酸（总组分的6%~8％），这限制了酵母产品能够饲喂动物的量。此外，虽然啤酒酵母产品的总赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸含量优于去皮豆粕，但所有必需氨基酸的标准化回肠消化率（猪）显著低于去皮豆粕。啤酒酵母中的脂质（乙醚提取物）和中性洗涤纤维含量分别是去皮豆粕的两倍和一半，因此啤酒酵母的代谢能（猪）更高。此外，与去皮豆粕相比，啤酒酵母含有更多的磷，富含B族维生素。

2.4特色酵母产品

辐射酵母。辐射酵母含有麦角甾醇，当用紫外线照射时可转化为维生素D2（麦角钙化醇）。辐射酵母曾经是维生素D的重要来源，但是市场上更低价的合成维生素D3（胆钙化醇）已经将其取代。

酵母硒。商业化生产和销售的酵母硒是高生物有效性硒（硒代蛋氨酸）。与喂食无机硒相比，酵母硒有独特的代谢作用，改善动物的健康状况，并增加肉和蛋中的硒含量。

法夫酵。母法夫酵母产生红色素或类胡萝卜素（虾青素），在鳟鱼和鲑鱼饲料上使用可增强鱼片红色素沉着。虽然这种来源的虾青素比合成形式的类胡萝卜素更昂贵，但生物利用度更高。

4. 小结

相关实际案例和研究表明，酵母类产品对于动物的生长具有极大的积极影响，但是内部也有着极大的差距，产业从业者需要知道这些内部差距，以及在在饲料中具有的不同作用。尽管已经开发许多检测方法，但对比活性干酵母产品中活酵母含量和酵母活力的分析，每种方法都有局限性，全球饲料工业还没有标准的程序。更值得关注的是尚缺乏分析含有酵母的添加剂和原料中的死酵母和酵母细胞组分的商业化检测方法。使用纯酵母产品的甘露聚糖含量评估玉米副产品中酵母含量比使用氨基酸组成更精确。市售的Mega⁃zyme国际酵母β-葡聚糖测定法是一种准确和实用确定玉米副产品中β-葡聚糖含量的方法。评估酵母类产品中的功能性营养成分，需要采取恰当的检测方法，从而有利于营养学家对这些成分进行量化，执行精确的营养和饲喂方案。

参考文献：

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