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酵母β-葡聚糖的营养研究进展

日期:2020-03-27作者:admin 浏览:
        引言
        葡聚糖是葡萄糖的聚合物,可来源于酵母等微生物,燕麦、大麦等植物籽实;有a-葡聚糖和β-葡聚糖两种类型。按提取方式来分,可分为碱溶性葡聚糖、碱不溶酸溶性葡聚糖及碱不溶酸不溶性葡聚糖三种类型;按连接方式来分,可分为β- 1,3-葡聚糖、β-1,4-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖,在食品、保健、化妆、饲料行业应用广泛[1-2]。近年来,随着酵母发酵产业的发展,酵母β-葡聚糖成为研究热点。酵母β-葡聚糖具有增强机体免疫降低血糖、胆固醇、调节肠道  健康等多种生理生化功能,近年来在畜禽养殖中得到较广泛应用。

        1 β-葡聚糖的生理生化功能
        1.1降低胆固醇、血脂及血糖的作用由于动物- -般不能自己合成β-葡聚糖酶,因此摄入的β-葡聚糖不能被分解,只能以营养纤维的形式被动物体吸收,这些被吸收的纤维具有降血脂、降胆固醇的功能效用。β-葡聚糖的吸收可使肠道黏度增加,进而减少了机体对胆固醇的吸收,并促进排泄;β-葡聚糖具有的特殊空间结构可以促进脂蛋白、脂肪酸的释放,使血液中大分子脂类分解为小分子,有利于血液澄清和胆固醇的降低[3]”。Kalara 等( 2000)报道[4],在小鼠日粮中添加不同含量的β-葡聚糖可使小鼠血清及肝脏中胆固.醇含量呈显著下降趋势。Nicolosi 等( 1998)给15名肥胖的高胆固醇男性食用酵母葡聚糖,发现病人在保持体重不变的情况下,第7周时血液中总胆固醇含量降低了8%[5], 彭灿阳等( 2016)报道[6],β-葡聚糖可通过表面的活性基团吸附胆固醇及胆汁酸,以减少这些物质在肝脏中的重吸收,从而降低动物体内的胆固醇含量。β-葡聚糖还具有降低动物血脂、血糖的功能。β一葡聚糖可通过增加食糜黏度,影响碳水化合物吸收和保护胰岛β细胞,修复其病变,改善其功能特性来调控血糖[7]

        1.2 抗氧化作用
        酵母β-葡聚糖具有很强的抗氧化作用,可以通过清除体内自由基,提高抗氧化酶活性,阻止过氧化物及活性氧对机体的损害途径,提高机体抗氧化能力[8]。刘蓝天等(2016)报道[9],水溶性酵母葡聚糖可以可以使血清中SOD活性增加,且与剂量呈正相关。田祥宇等(2014)报道[10] ,在肉鸡日粮中添加100mg/kgβ一葡聚糖进行饲养实验,可使肉鸡空肠黏膜SOD活性增加,MDA含量明显降低,进而提高盲肠黏膜的抗氧化功能。顾鲲涛等(2018 )报道[11],β-葡聚糖可提高荷斯坦奶牛体内SOD、GSH - Px等酶活性,从而更好地清除体内自由基,减少过氧化物对机体的毒害作用。康雨芳等(2018)报道[12],胶红酵母细胞壁多糖对0H和0-自由基具有很好的清除效果,且效果优于VC的清除效果。顾鲲涛等(2018)报道[13],在围产期奶牛日粮中添加酵母β-葡聚糖,可显著提高产前和产后血清谷胱甘肽过氧化物酶活性( P <0.05),产前血清丙二醛含量有降低的趋势。黄鑫等(2014)报道[14],酵母β-葡聚糖可降低肝脏中两二醛的含量,提高谷胱甘肽过氧化物酶的活性。

        1.3 改善胃肠道功能及影响肠道内菌群
        β-葡聚糖可通过对肠道沙门氏菌、大肠杆菌等病原菌的吸附以减少肠道中有害菌的数量;可促进肠道中革兰氏阳性有益活性细菌的增殖,抑制革兰氏阴性的腐生性细菌增殖;提高肠道表面分泌型IgA的分泌,进而改善胃肠道功能及调节肠道内菌群平衡:[15-17]。王忠等( 2010)报道[18],β-葡聚糖可显著降低肉鸡盲肠大肠杆菌和沙门氏菌数量,有效阻止沙门氏菌感染引起的肉鸡死亡率升高。田祥宇等(2014)报道[l0],β-葡聚糖可增加肉鸡盲肠乳酸菌和双歧杆菌数量,并可改良肉鸡盲肠菌群紊乱。张金宝等(2018)在仔猪上饲喂试验显示β-葡聚糖提高了断奶仔猪盲肠乳酸菌和双歧杆菌数量[19]。而崔艺燕(2018 )则认为,β-葡聚糖能够抑制肠道大肠杆菌的增殖,对双歧杆菌或乳酸杆菌的增殖影响较小,即β-葡聚糖在不影响有益菌生长下,改善肠道菌群结构(20)。安尚泽等(2012)研究发现[21],用添加β -葡聚糖的饲料饲喂21日龄的仔猪后,仔猪消化道内病原性大肠杆菌的数量明显减少,也未检测出小肠上皮细胞脱落等异常现象。周怿等(2009)报道[22],β-葡聚糖可使断奶犊牛的瘤胃乳头宽度、长度和黏膜厚度得到相应提高,并增加犊牛小肠绒毛高度及其与隐窝的深度比。

        1.4 提高机体免疫力,抗肿瘤及抗感染作用
        酵母β-葡聚糖具有对免疫调节作用,能够与动物体中的巨噬细胞结合而激活巨噬细胞;能激活T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨嗜细胞、自然杀伤细胞(NK)等发挥免疫增强剂的作用;可分泌--些激活免疫细胞的细胞因子,从而增强动物免疫系统的功能,因此被用作动物的免疫刺激剂;还可活化胃肠组织中的嗜中性粒细胞和吞噬细胞,由此进一步 活化和影响“免疫-
神经-内分泌”调控网络,增强其抗感染、抗应激和细胞适应性保护能力;酵母β-葡聚糖对机体补体激活的替代途径和抗体水平的产生也有影响[23-25]。酵母β-葡聚糖具抗肿瘤、抗感染的效用,研究显示,这种效用是通过刺激免疫系统提升机体抗病能力来实现的,而不是直接对肿瘤的毒性细胞产生作用[26]。朱娅敏等(2015)报道[27],高剂量酵母β-葡聚糖可显著增强小鼠的细胞免疫,中、高剂量酵母β-葡聚糖能够显著提高巨噬细胞活性及增强体液免疫功能。张金宝等(2018)报道[19] ,酵母多糖显著提高了断奶仔猪血清中IgM水平(P <0.05) ,但对IgA和IgG水平无显著性影响(P>0.05)。鄯来平等(2018)报道[28],酵母多糖可以促进肉仔鸡胸腺和脾脏的发育,提高血清中新城疫抗体滴度水平。孙英峰等(2015)报道[29],硫酸酯化酵母β-葡聚糖能明显抑制猪流感病毒血凝,说明具有防止免疫抑制引发的不良作用的功效。有研究报道[30],β-葡聚糖与抗肿瘤单克隆抗体对小鼠的抗肿瘤功能具有协同作用。郭勇等(2010)报道[31] ,酵母β -葡聚糖能诱导巨噬细胞产生白细胞介素-2(IL-2)和一氧化氮(NO),从而提高免疫力,对癌细胞的增殖具有很强的抑制活性。

        1.5其他作用
        酵母β-葡聚糖还具有吸附、排除霉菌毒素,抗辐射,促进伤口愈合等作用。Fruhauf S等( 2012)报道,酵母β -葡聚糖可吸附玉米赤霉烯酮、黄曲霉毒素在内的多种霉菌毒素。徐智鹏等(2015)、 张丽霞等(2006)报道,酵母β-葡聚糖特有的三维结构特征对霉菌毒素具有很好的吸附作用。张海波等(2009)报道[26] ,给予致死剂量辐射后小鼠饲喂酵母β-葡聚糖,可使小鼠死亡率降低60%,且用酵母β-葡聚糖治疗经辐射的小鼠,可以增强小鼠恢复的能力。Waisun 等( 2002)研究发现,将-定浓度的酵母β-葡聚糖搽抹在动物腿部受伤处,其伤口的愈合速度明显加快。

        2在畜禽养殖中的应用
        酵母β -葡聚糖的生理生化功能多元化,使其作为一种无污染、无药残、无抗药性的饲料添加剂在畜禽养殖中得到广泛应用。

        2.1对畜禽生 产性能的影响
        酵母β-葡聚糖对畜禽具有促进生长、促进产蛋、提高饲料报酬等作用。高婕等(2014)报道,用添加酵母细胞壁水解物的日粮饲喂仔猪,可使仔猪平均日增重与对照组相比提高了6.06% ,料重比降低4.76%。段丽娟等(2006)报道,酵母β-葡聚糖的添加量为0.025% ~0. 05%时,具有提高仔猪生产性能的趋势,超过此范围反而使仔猪生产性能下降。而徐杰等(2018)报道,添加酵母细胞壁多糖对断奶仔猪日增重和日采食量无影响。李志清等(2004)报道,在肉鸡饲料中添加2000mg/kg酵母细胞壁多糖,可显著提高肉鸡日增重和降低料肉比。而贺森等(2015 )研究表明,在肉鸡日粮中添加酵母多糖有助于改善肉鸡平均体重,和促进全期采食,无显著影响。周大薇等(2006)报道,在蛋鸡基础日粮中添加2%红酒酵母多糖等量代替豆粕后,试验鸡群平均产蛋率、平均蛋重及蛋料比指标均显著高于对照组(P<0.05)。而贺森等(2018)报道,在蛋鸡日粮中添加500 ~5000 g/t的四个梯度酵母多糖,对蛋鸡产蛋量和蛋重无影响。李萍萍等( 2011)报道,在良凤花种鸡日粮中添加0.15%的酵母多糖,可使种鸡产蛋率提高4.56%,种蛋受精率提高3.27%,人孵蛋孵化率提高了7.45%。在实际畜禽养殖中出现的对生产性能上的差异,可能与饲喂的阶段、畜禽种类及酵母β-葡聚糖的实际含量有关。具体添加比例还有待于深入研究。

        2.2对畜禽发病率及死亡率的影响
        在畜禽养殖中,死亡率及畜禽腹泻是造成养殖业损失的严重问题。而酵母β-葡聚糖具有的提高免疫力,调控肠道健康的作用,可有效防止畜禽腹泻和降低死亡率。杉浦创等(2003)报道,在反刍动物日粮中添加酵母细胞璧可防止犊牛、羔羊腹泻,提高免疫力。贺琴等(2017)、崔艺燕等(2018)报道,酵母β-葡聚糖可通过减少仔猪肠道中大肠杆菌、沙门氏菌数量来降低仔猪腹泻率,降低比例达30%。

        3展望
        在人们对动物性食品安全越来越重视的今天,酵母β-葡聚糖作为一种具有降低胆固醇及血脂血糖抗氧化,抗肿瘤,抗感染等多种生理生化功能的物质;在畜禽养殖中将可作为一种多用途绿色微生态制剂而被广泛应用。但还需在以下方面进行深人研究,以便积累相关数据资料,为其广泛应用提供理论和技术支持。




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