酵母水解物在母猪生产中的应用

尹敬博， 郜陆敏， 万 丹， 李 彪，赵艳平，舒绪刚，黄运茂， 吴 信,*

（1.仲恺农业工程学院 动物科技学院，广东广州 510225；2.中国科学院亚热带农业生态研究所，中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室，湖南省畜禽健康养殖工程技术中心，湖南长沙 410125；3.安琪酵母股份有限公司，湖北省酵母功能重点实验室，湖北宜昌 443003；4.漳州双胞胎饲料有限公司，福建漳州 363100；5.韶关金苹果饲料有限公司，江西南昌330000）

母猪生产中存在诸多问题，如：死胎及弱仔发生率居高不下、乳汁供应不足、哺乳期母猪体重损失严重、围产期便秘及产后氧化应激严重、再次发情周期长等，这些问题影响着猪场生产效率。研究发现日粮中添加酵母水解物对提高母猪生产性能具有重要作用。酵母水解物是酵母细胞通过自溶或加酶水解得到的产物，含有大量的氨基酸、小肽、B族维生素、谷胱甘肽及核苷酸类物质。其中核苷酸含量非常丰富。核苷酸是构成遗传物质的基本单位，参与动物体众多的生理生化反应，是一种重要的低分子化合物。正常情况下，机体依赖肝脏从头合成或食物中降解的核苷或碱基进行补救合成以维持机体对核苷酸的需求。研究表明当机体处于疾病、应激、快速生长、肝损伤等情况下，对核苷酸需求增加，机体内源合成的核苷酸不能满足需求，需外源添加核苷酸以维持正常生命活动，故核苷酸被视为是一种“半必需”营养素（Carver，1994）。本文就酵母水解物在母猪生产上的应用进行综述。

1 酵母水解物的营养与功能

酵母是一种单细胞微生物，由于其易扩大培养且水解后营养物质丰富，故作为饲料添加剂应用于养殖业。人们利用发酵技术使菌种快速增殖，将处于对数生长期的酵母破壁处理，然后经酶解、洗涤纯化、破壁酶解、喷雾干燥等生产工艺加工而成酵母水解物。其复合物中富含小肽、氨基酸、核酸/核苷酸、维生素及功能性寡糖等物质。其中氨基酸含量30%以上、蛋白质含量为35%～50%、核酸类物质8%以上、碳水化合物含量为35%～40%、脂质含量为2.8% ～3.0%（郭小云等，2015）。其具体营养与功能如下：

1.1 核苷酸 酵母中核苷酸的含量约为8%，其在加工过程中分解为单核苷酸。核苷酸是生物体内一类极其重要的化合物，它作为遗传物质的基本单位参与体内各种蛋白质的合成，对维持各个器官的正常功能有重要作用。研究表明核苷酸可加强蛋白质的合成，其途径可能是核苷酸直接促进了肝中蛋白质的合成或核苷酸通过诱导生长激素（GH）分泌促进蛋白质合成，促进动物的生长发育，从而提高生长性能。外源核苷酸能加速肠细胞的分化、生长与修复，促进小肠成熟，并促进肠道中双歧杆菌和乳酸杆菌的生长 （Adjei等，1995；Barness，1994）。双歧杆菌经发酵产生乳酸和醋酸，降低了肠道内的pH，抑制了肠道内其他病原菌的繁殖，从而降低腹泻率，提高饲料利用率。就核酸对机体各个系统的影响，免疫系统是最敏感也是最直接受影响的系统。核苷酸对细胞免疫及体液免疫有重要的作用（Weaver等，2014）。核苷酸碱基中氮氧原子捕获亚油酸氧化过程形成的自由基，并螯合加速氧化的铜、铁等离子，减少由脂质过氧化引起的细胞膜及各种DNA的损伤（Ames等，1981）。因此，核苷酸是一种抗氧化剂，而核酸及其相关物质也可作为内源性自由基清除剂和抗氧化剂。

1.2 小肽 酵母中蛋白质含量很高，尤其8种必需氨基酸，其中，以赖氨酸和甲硫氨酸含量最高，且这两种氨基酸在营养学上有“第一、第二限制性氨基酸”之称。此外，酵母水解物中天门冬氨酸和谷氨酸具有鲜味，具有很好的诱食性。

蛋白质经消化最终分解为小肽 （主要是二肽和三肽），小肽通过肠黏膜细胞进入体循环，参与体组织代谢。小肽是蛋白质的主要消化产物，是肠道氨基酸的一种重要吸收形式。它可促进氨基酸、矿物质元素的吸收与代谢、提高消化酶活性、促进肠道黏膜发育、提高动物机体免疫力等多种功能。因此，酵母是一种非常有营养价值的生物蛋白质来源。

1.3 维生素 酵母水解物中维生素的含量很高，尤 其 是 水 溶 性 维 生 素 ， 如 ：VB1、VB2、VB3、VB6、VB7、VB5等。然而却不含脂溶性的维生素。但含有丰富的维生素D前体，即麦角甾醇，其在体内可转化为维生素D。

1.4 功能性寡糖物质 细胞壁约占整个细胞干重的20%～30%，其主要成分为：甘露寡糖24%、β-葡聚糖39%、粗蛋白质30%、水分6%和粗灰分1%（检测机构：中国科学院广州化学研究所测试分析中心）。饲粮中添加酵母细胞壁不仅能促进动物胃肠道中有益微生物的增殖和吸附病原菌，而且能通过提高动物机体先天性或获得性免疫及增强疫苗效价等途径改善动物的生长性能。其中功能性寡糖物质起着重要作用，它不易被单胃动物消化，却能够改善动物肠道内的微生态环境、促进有益菌群生长、抑制病原菌的繁殖、提高动物免疫力，从而促进动物健康生长。

2 酵母水解物在母猪生产上的应用

酵母水解物含有丰富的有益菌发酵因子和B族维生素等，可增加饲料适口性，提高饲料利用率，从而提高母猪繁殖性能。近年来，国内外学者针对外源核苷酸对母猪生产性能的影响进行了大量的研究，并取得了一定的进展。

2.1 对母猪繁殖性能的影响 研究发现，妊娠后期母猪日粮中添加1%的酵母水解物能增加母猪的产仔性能和提升哺乳仔猪的生长性能，有效减少死胎、弱胎、木乃伊胎等情况发生（孙雪梅等，2016）。妊娠期后期和哺乳期母猪日粮中添加酵母核苷酸可显著提高断奶窝重（Kim等，2008）。有研究发现，在母猪妊娠后期和哺乳期的基础饲粮中添加0.5%的酵母培养物，母猪和仔猪的生产性能得到了显著的提高。此外，母猪产前7 d的日粮中添加0.25%的酵母培养物，可显著提高哺乳母猪日采食量，提高窝产活仔数，并显著降低死胎率（朱鹤岩等，2008）。哺乳母猪日粮中分别添加0.1%和0.2%的酵母核苷酸发现母猪的日采食量、窝产活仔数、仔猪的断奶重及健仔率均有提高，差异并不显著。但仔猪的日增重和成活率均有显著提高。

由此可见，尽管酵母核苷酸的添加时期和添加量有所不同，导致其结果也不尽相同。但母猪日粮中添加酵母核苷酸对窝产仔数、产活仔数、平均初生体重和平均初生窝重均有不同程度提高，故酵母核苷酸的添加对母猪的繁殖性能有重要影响。

2.2 对母猪泌乳性能的影响 初乳摄入不足是导致初生仔猪在出生后第一天内死亡的最主要的原因。试验表明母猪营养摄入不足时，产奶量不能满足仔猪的日益增长的需求（Kim，2010）。酵母水解物中含有大量的呈味核苷酸如5'-肌苷酸二钠（IMP）、5'-鸟苷酸二钠（GMP）等以及多种呈味氨基酸（如谷氨酸等），二者可共同刺激的味觉，从而提高采食量。研究发现母猪在泌乳早期和中期增加采食量可以缩短断奶时间，而在泌乳中后期增加采食量可增加断奶仔猪的断奶重 （Koketsu等，1997）。Eastham等（1988）发现断奶窝重与母猪日粮摄入量呈正相关。Noilert等（2017）认为，核苷酸的添加改善了泌乳母猪生产性能，从而提高仔猪的断奶重。研究表明日粮中添加0.3%的酵母水解物可显著提高了母猪的泌乳力（周慧琦等，2015）。由此可推断，酵母核苷酸的添加可提高母猪的采食量，改善母猪泌乳性能，从而提高母猪繁殖性能。此外，研究发现母猪饲粮中添加酵母培养物可显著提高母猪营养物质利用率和产奶量，董艳奎等（2010）在妊娠后期母猪（产前15 d）日粮中添加酵母培养物得到了相似的结论 （董艳奎等，2010）。母猪日粮中添加0.5%酵母培养物还能显著提高猪乳总脂与乳总能。

以上结果表明，核苷酸的添加使母猪泌乳力有所提高。而乳汁是新生仔猪能量的主要来源，乳汁的数量和质量对仔猪的生长发育极其重要。初生仔猪能量储备非常低，包括1%～2%的脂肪、8%～25%的肝糖原和12%的蛋白质，故需母乳供应大量能量。研究发现母猪日粮中添加酵母核苷酸后可显著增加断奶仔猪体重 （姚远等，2008）。Vitagliano等（2014）推测母猪日粮中添加核苷酸能显著提高乳汁中RNA浓度，并因此增加了窝产仔数和断奶仔猪数量。而仔猪的出生重与其存活率成正比关系，其出生重与断奶重也成正比关系（Smith等，2007），故提高仔猪的初生重对仔猪的存活率和生长性能至关重要。此外，外源核苷酸的添加还可降低母猪产后感染、奶水不足以及断奶后7 d内不发情比例，并能有效缩短断奶至发情期的间隔（Jang等，2013），为下一轮孕育期打下基础。

2.3 对母猪免疫力的影响 外源核苷酸的添加有助于母猪或仔猪建立一个稳定而平衡的状态，该状态有助于改善和激活机体本身的免疫系统，从而提高淋巴细胞的数量。研究发现，酵母细胞壁中的β-葡聚糖和甘露糖具有调节免疫的作用（Kogan等，2007）。此外，日粮中添加酵母会使母猪血清中的IgA显著增高，而IgA在黏膜免疫中起重要作用，它可以防止致病微生物粘附于黏膜上皮并可中和毒素和病毒，对维持母猪健康有重要作用（Hung，2015）。 Zanello 等（2013）检测乳汁中的免疫球蛋白含量后发现酵母核苷酸的添加可显著提高母猪乳汁中IgG水平，故推断日粮中的酵母核苷酸可以刺激母猪的局部肠免疫系统。

综上，核苷酸的添加可提高母猪体内免疫球蛋白水平，增强体液免疫功能。其原因可能是核苷酸可刺激淋巴细胞的增生，促进T淋巴细胞的增殖，从而提高对抗原的免疫应答能力。

2.4 对母猪抗氧化性能的影响 随着胎儿生长速度加快和泌乳强度的增加，母猪加速分解体内储存的能量，从而导致体内自由基的增加。当自由基含量超出机体清除自由基的速度时，就会产生氧化应激（Herrera等，2010），严重影响了母猪的繁殖性能和泌乳性能。核苷酸是一类抗氧化剂，其碱基中氮氧原子能捕获亚油酸氧化过程形成的自由基，并能螯合加速氧化的铜、铁等离子，减少由脂质过氧化而引起的细胞膜及DNA的损伤。此外，与核苷酸相关的物质也具有其功能，如嘌呤代谢的产物——尿酸，也有很强的抗氧化能力。适宜的条件下，可有效地保护红细胞膜，避免脂质过氧化及由过氧化损伤造成的红细胞破裂。分析动物的血浆可发现，其中的尿酸盐含量要远高于VC的含量，因此，核苷酸在动物体内承担着极其重要的抗氧化功能（Ames等，1981）。此外，尿酸又能防止超氧化物歧化酶（SOD）的降解，SOD的存在可以催化超氧负离子（O2-）合成 H2O2，H2O2又在过氧化氢酶、谷胱甘肽酶的催化作用下分解，从而对机体起到保护的作用（Hink等，2002）。由此可见，母猪妊娠期和泌乳期由于特殊的生理代谢过程，机体产生大量的自由基，使其遭受严重的氧化应激，导致母猪繁殖性能降低。而核苷酸及其相关物质能激活机体抗氧化酶的活力，抑制过氧化物和自由基对细胞成分的氧化作用，增强体内清除自由基的能力，改善机体脂质过氧化的水平。关于核苷酸作为抗氧化剂在母猪体内应用鲜有报道，其具体机理还待进一步探究。

2.5 对母猪肠道的影响 活动空间有限影响母猪大肠的蠕动。缓慢的蠕动致使食物在肠内停留时间延长，水分的反复吸收导致母猪便秘。酵母核苷酸的添加会在母猪小肠内创造一个良好的、利于吸收养分的微生物环境，使日粮中养分得到最大限度的利用。此外，酵母核苷酸能提高母猪大肠中微生物的数量，使食物滞留在大肠的时间缩短，并通过充分发酵为机体提供更多的养分。研究发现酵母水解物中β-葡聚糖具有一定的粘黏度，可以刺激肠蠕动，从而促进肠道中食物残渣的排出，对维持肠道健康有重要作用。酵母细胞壁中的甘露聚糖和葡聚糖又可促进多种益生菌的的繁殖、生长，从而维持微生物区系平衡，改善肠道环境，维护母猪的营养和健康。

综上，酵母核苷酸的添加既满足了母猪对核苷酸的需要，又预防了便秘的发生，对维持肠道健康有重要作用。

3 小结和展望

酵母提取物已被农业部公布的《饲料原料目录（2013）》所收录，它在促进动物生长、增强抗氧化作用和消化吸收、提高免疫机能及增强动物肝脏、肠等器官的功能等方面发挥着重要作用。对后备母猪可增强其免疫，维持其肠道健康；对妊娠母猪可促进其胚胎发育，减少氧化应激；对哺乳母猪可提高其泌乳量，减少产后感染及发情延迟等作用。酵母核苷酸的添加能全面提高母猪繁殖性能，增加养猪效益。此外，酵母水解物中的核苷酸物质对动物尤其是幼年动物有重要的营养作用。