酵母细胞壁在动物生产中的应用

酵母细胞壁在动物生产中的应用

摘 要 酵母细胞壁是从啤酒酵母中提取的全天然绿色添加剂，对动物的免疫功能有促进作用，在动物生产中已经得到广泛的

应用，并取得良好的效果。 文中主要综述酵母细胞壁的主要结构和功能，以及酵母细胞壁在畜禽和水产动物生产中的应用。

关键词 酵母细胞壁 免疫 动物生产

酵母细胞壁（Yeast cell wall，YCW）是生产中应 用最多的多糖。 酵母细胞壁是将啤酒酵母培养增殖 后，收集菌种细胞，音波震碎，多次清洗过滤，将其可 溶物在高温、酸碱处理后离心分离，提取的细胞壁于 特定的温度和压强下进行喷雾干燥而得到的一种全 天然绿色添加剂。 产品为淡黄色粉末，无苦味。 啤酒 酵母细胞壁占整个细胞干重的 20%~30%，它在维持 细胞形态和细胞与细胞间的识别中起重要作用。 1 酵母细胞壁的结构和功能

酵母细胞壁分为 3 层，内、外层为甘露寡糖和糖 蛋白，在细胞与细胞、细胞与环境之间的识别和相互 作用及决定酵母免疫特异性中起作用；中间层为 β- 葡聚糖和几丁质，其作用是保持细胞壁的稳定性，维 持其形态 [1]

。 酵母细胞壁主要成分是 β-葡聚糖（β- Glucan），占 30%；甘 露寡 糖 （Manna oligosaccharide， MOS），占 30%；糖蛋白（Glucoprotein），占 20%；几丁 质（Chitin）；其他成分有蛋白质、核酸、类脂和灰分， 占细胞壁干重的 20%以内 [2] 。

1.1 β-葡聚糖 β-葡聚糖广泛存在于许多细菌、真 菌、蘑菇、海藻及高等植物中，因其具有免疫刺激、抗 炎症、抗感染、抗微生物、抗肿瘤、降低胆固醇、抗辐 射以及治愈创伤等生物活性和医学特性 [3]

，日益 引

起人们的关注。

β-葡聚糖是细胞壁最重要的结构物质，对侵入 人和动物体内的微生物具有防御功能。 一些研究表 明， 磷酸化葡聚糖的医疗价值在于它能与所感染的 致病细菌、真菌和病毒结合，从而起到缓解病情的作 用。 β-葡聚糖是葡萄糖的一种聚合物，β-1,3-D-葡 聚糖构成了它的骨架，β-1,6-D-葡聚糖作为它的侧

链。 β-1,3-D-葡聚糖的连接方式是 β-1,3-型，而 β- 1,6-D-葡聚糖的连接方式是 β-1,6 型。 Cross 等 [4] 研

究表明，葡聚糖在免疫上具有如下功能：刺激动物体 内淋巴细胞的产生；活化动物体内的巨噬细胞；增加 动物体产生自然杀伤细胞的能力； 诱使动物对念球 菌症产生特异性免疫，提高存活率。

1.2 甘露寡糖 酵母细胞壁的甘露寡糖结合部分蛋 白质形成甘露寡糖-蛋白质复合体覆盖于细胞表

面。 甘露寡糖以 α-（1, 6）键形成，长度约为 50 个甘 露糖基，主链上连接有由 1~4 个甘露糖以 α-（1, 2） 和 α-（1, 6）键相连接构成的支链。 核心末端的甘露 糖分子又通过 β-（1,4）键 N-乙酰酮二糖相连接，后 者结合在蛋白质多肽链中的天冬酰胺处， 形成甘露 寡糖蛋白网状结构，该网状结构具有抗原特异性，甘 露糖支链上所结合的各种基团因不同的构型常引起 动物产生特异抗体。 甘露寡糖上的特定侧基是酵母 细胞壁抗原的决定部位。

甘露寡糖是从酵母细胞壁提取的， 大部分是磷 酸化的甘露寡糖， 主要是通过提高畜禽肠道的健康 23福建畜牧兽医 第 33 卷 第 2 期 2011 年

状况改善其生产性能， 它不仅能够影响消化道的非 自然免疫系统，还可以调整、改善自然免疫系统的防 御功能。此外，甘露寡糖对改善饲料品质能起一定的 作用。

2 酵母细胞壁在动物生产中的应用

2.1 酵母细胞壁在猪生产中的应用 在猪饲料中添 加少量酵母细胞壁提取物， 能改变其消化道微生物 菌群，提高猪的增重和饲料转化率，且对肠道组织具 有保护和营养作用。 Eicher [5]

所做的试验表明，对于

未断乳仔猪和断乳后仔猪，将 β-葡聚糖与维生素 C 联合使用，比单独使用维生素 C 的对照组的平均日 增重要高，差异达到显著水平（P<0.05）。 LeMieux 报 道，对断乳仔猪日粮而言，甘露寡糖在没有添加抗生 素的情况下会降低仔猪的日增重， 在同时添加抗生 素和甘露寡糖时则会增加其日增重。 在日粮中有过 量锌的时候甘露寡糖对仔猪的生长表现不起积极作 用甚至起消极作用。

2.2 酵 母 细胞壁 在 家 禽生产中的 应 用 高 舒 天 等 [6]

灌胃啤酒酵母多糖可显著提高 50 日龄肉鸡平均体

重。 无论是饮服或肌肉注射方式给艾维因肉鸡投给 酵母多糖，都可显著提高新城疫抗体效价和血液中淋 巴细胞的数量。 Zhang 等 [7]

在肉鸡日粮中添加 0.3 %

啤酒酵母细胞壁可显著降低 0~3 周的料肉比和提 高 0~5 周日增重。

2.3 酵母细胞壁在牛生产中的应用 杉浦创等 [8] 采用

犊牛口服干酵母细胞壁制剂 β-1,3 葡萄糖的试验方 法发现， 口服干酵母细胞壁制剂能促进新生犊牛未 成熟 T、B 淋巴细胞转化率和 IgG 的产生，从而提高 犊牛的免疫功能。

2.4 酵母细胞壁在水产动物生产中的应用 酵母细 胞壁可使鱼、虾免疫器官的发育加快，淋巴细胞数量 增加，既可增强非特异性免疫，又能激发机体体液免 疫的产生。大量的试验证实，酵母细胞壁及其提取物 在畜禽和水产养殖中发挥了很好的防病、 治病和保 健作用。 Robertsen 等 [9]

的试验结果证明，β-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 森感染的抵抗力。 Jeney 和 Anderson [10]

将葡聚糖作为

佐剂与 A.salmonicida 灭活苗联合使用，结果证明能 显著提高供试虹鳟的非特异性免疫力。 陈昌福 [11] 将

不同剂量的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 mg/（kg·d） 酵母细胞壁对受免异育银鲫 的免疫应答具有较强的调节效应，与对照组鱼相比， 不仅血清中凝集抗体效价有所提高， 而且血液中白 细胞的吞噬百分比和吞噬指数活性明显上升；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 mg/（kg·d） 酵母细胞壁 后，鱼体的增重率与饲料效率都有所增加。 但是，当 免疫多糖的添加量上升到 300 mg/（kg·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。