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酵母培养物的作用机理
作者:bsf 文章来源:原创 点击数:6196 更新时间:2014-1-20 14:22:09
 

1.1 YC刺激瘤胃的生化基础

   尽竹人们对YC影响瘤胃细菌区系有一些基本的了解,但是YC对微生物的促生长作用的生理基础还不十分清楚。一些报道认为,YC作用是基于其提供重要的能刺激微生物活性的营养素或营养因了。还有报道认为,YC具有控制瘤胃环境中氧水平的能力。这些模型均有可取之处,但在解释日粮中YC的添加对瘤胃的所有效应方面却各有所限。但最近的研究结果表明,更基础的机制还在于对瘤胃有益菌的代识寸调控(Girard ;1996 ;  Girard等,1994, 1995)。

1.1营养理伦

   营养理论认为,酵母及YC含有氨基酸、葡萄糖、B族维生素、有机酸(乳酸、苹果酸、甲酸、琥珀酸)等营养成分,由于某些瘤胃微生物如乳酸利用菌CS.rumiauatium和M. elsdeuii的生长、代谢也需要这些营养物质。因而YC对瘤胃微生物起到营养作用,从而加大了瘤胃的发酵强度。Nisbet等(1991)发现,细菌纯培养时,SC(酿酒酵母)提取物能刺激S. rumiuatium的生长。Callaway等(1997)研究表明,向含5g/1 DL-乳酸的培养基中分别加入1%, 5% SC过滤液,能刺激S.rumiiuatium HD4、H18和M. elsdehii B159、T81的生长,在6 g/l纤维一糖培养基中,加入SC过滤液刺激了Fibroacter succihogeges S85及Rumiuococcus albus B199的生长。SC过滤液增加S. rum iuatiumHD4产生的乙酸及总VFA产量,增加了S. rumiuatium H18产的内酸及总VFA产量。在不含酪蛋白胰酶水解物及酵母提取物的情况下,在很少的基质上添加酿酒酵母过滤液能刺激瘤胃几种细菌的生长。这些结果可以证明YC能提供可溶性的生长因了(如有机酸、B族维生素、氨基酸),这些可溶性的生长因了能刺激瘤胃利用乳酸和分解纤维的细菌生长。有研究证明有机酸如延胡索酸、苹果酸及天冬氨酸能被瘤胃混合细菌快速利用(Callaway等,1997;  Russell等,1984)。而YC中含有这些物质。

1.2控氧理论

   控氧理论认为酵母菌是耗氧菌,其在瘤胃中消耗氧气,从而造成瘤胃的厌氧环境有利于瘤胃的发酵。酵母吸收消耗O2能保护瘤胃严格厌氧细菌免受O2的破坏(Rose 1987; Newbold等1996)。Newbold等(1996)报道,酵母的两种菌株SCNCYC240, NCYC1026及商品制剂Yea-sacc在人工瘤胃中能刺激总厌氧菌数和纤维分解菌增加,而将它们分别以1.3mg/ml的浓度加入瘤胃液中,发现能将Oz消失速率提高46%~89%,而对人工瘤胃中细菌没有影响的NCYC694NCYC1088对O2摄取也未见影响。而经溴化乙锭诱变,成为缺乏呼吸功能(Respiration-deficient,RD)的酵母变种后,SCNCYC240和NCYC1026则不能刺激人工瘤胃中总厌氧菌及纤维分解菌生长。

1.3小肽营养代谢扳机理论

   小肽营养代谢扳机理论认为,YC中可能含有一种结构类似于小肽的物质对瘤胃内的微生物具有很大的刺激作用(Daneeta,1998)。Newbold等(1991)、E.I.Hassan等(1993)发现,辐射灭活酵母在人工瘤胃中仍保持大部刺激活性,而经高温高压灭活后,则丧失此活性,据此推测,酿酒酵母刺激细菌生长的能力,可能是依赖于一种尚未知的热不稳定因了。Guard等(1995)研究发现,酿酒酵母(SC1026)提取物刺激R.albu的延迟时间比对照组短,而受SC的添加剂量的影响。酵母去细胞壁内容物也能缩短延迟时间,而酵母破壁离心残渣则没有刺激活性。内容物经过超微过滤(10KD后,也有刺激活性,证明这种刺激因了的分了量低于10KD。这些刺激因了的基本特征与一些具有生物活性小肽的基本特征相似。在随后的瘤胃细菌培养中发现,小对R.albus}}l有刺激活性。而人工合成的含色氨酸的小肽也具有相似的刺激作用,也能刺激瘤胃纤维分解的典型菌种的生长。这些刺激活性与单个AA并无关系。当浓度较低时,其刺激活性也较低,这说明,这些物质起到刺激瘤胃有益菌生长的代谢扳机作用Dawson2000)。这些刺激性肤在瘤胃内环境不稳定。日前,还不能测出其在瘤胃液中的去向。由于蛋白分解酶的作用以及微生物对小肽的快速摄取,小肽在瘤胃内快速消失。具有代谢活性的酵母细胞不断提供肤源,这就对瘤胃有益菌有低水平的长期刺激作用。

 

研究表明,YC对反刍动物的有益作用是由于YC能改变瘤胃的发酵和改善瘤胃的微生态菌群,增加瘤胃中细菌数量。选择性地刺激瘤胃特定微生物,改变微生物区系,提高菌体蛋白合成,改善菌体蛋白品质。日粮中添加YC可增加厌氧微生物和纤维分解菌、乳酸利用菌、蛋白分解菌和!吃Hz产乙酸菌的浓度。提高瘤胃内消化纤维的真菌和原虫的活性。根据研究结果,综合起来,提出了提高动物生产性能的机理,见图1-5 

2、影响YC效果的因素

   研究表明,酵母产品的使用效果受动物种类、日粮类型、酵母产品种类的影响,因而许多结果有很大差异。

2.1酵母菌株、活性、剂量

   研究表明,酵母菌及其活性和添加剂量对其在动物中的使用效量有影响。日前发现的酵母菌有60个属,约500个种,但应用于饲料中的仅有50种左右,酵母菌株的不同也会影响其在当动物中的作用效果。如Ne+-bold等(1995)报道,不同的酵母菌株对瘤胃微生物数量的影响有别。在体外瘤胃模拟研究中,酉良酒酵母菌株NCYC240, NCYC1026和商业化产品Yea-sacc能刺激总厌氧菌和纤维分解菌的生长,而NCYC649和 NCYC1088却没有发现此功能。而在体内的究表明,只有NCYC240, NCYC1026对纤维分解菌的刺激作用达到显著水平。该研究结果证明了不同菌株对瘤胃细菌的刺激不同。

2.2日粮水平及类型

    Williams(1991)指出,当饲粮的精粗比增加(特别是对易发酵碳水化合物含量高的日粮),YC提高产奶量的效果更加明显。但谭支良等(2004)的体外研究表明,日粮精粗比与YC添加的4_作效应不明显,即精料水平的高低并不影响YC的添补效果,而日粮中是否添加油脂却影响了YC效果。在添加5%棉籽油时,补充YC对体外干物质的降解效果更明显。反刍动物日粮中纤维的来源也会影响YC的作用效果(Roa等,1997)。与咖啡壳和玉米秸相比,简楷来源的粗纤维与日粮中的YC存在显著互作,YC能显著增加苜蓿干草的降解率(Roa等,1997)。

    也有人认为,日粮营养水平越低、品质越差,添加酵母后日粮消化率提高幅度更大,YC使用效果越显著。如Putnam (1997)报道,当粗蛋白水平较低时,YC的作用效果较强。 Yoon等(1995)认为,当饲料中可利用养分较高时,YC的添加效果不显著。Carro(1992)在低、中、高二种营养浓度的日粮中添加YC导致不同的发酵,证明了日粮类型确会影响YC的作用效果。但日粮类型对YC在反刍动物的应用效果的影响不可一概而论,研究表明,过高或过低营养水平的日粮都不利于YC作用的发挥。

2.3动物及饲养管理

    Hayat等(1993 ) , Bradley等(1995)的研究表明,在日粮中添加YC的有益作用受动物品种的影响。Harrison等(1998)报道,泌乳早中期C104d)添加YC比泌乳晚期添加效果显著,而以泌乳中期添加效果更明显。YC对不同动物的影响也不一样,YC在反刍动物如奶牛应用较多,多数研究者认为在反刍动物的作用主要是YC对瘤胃的调控,而YC在单胃动物的作用模式争议较大。

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