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彭一凡 甄玉国
1 酵母培养物概述
酵母培养物是一种复杂的发酵产品，它是根据微生物代谢理论及生物发酵技术生产的含有多种代谢产物成分的纯天然产品，它的生产制作以获取更多的酵母细胞外代谢产物为目的，与人类利用微生物的代谢物作为食品和医药有所不同，酵母培养物里的代谢产物被用来作为动物胃肠道内微生物的营养底物。酵母培养物这个名称很容易让人与酵母本身联系在一起。实际上，已经制成的酵母培养物无论是功能作用还是实际用途都跟酵母没有必然或直接的关联。从这个意义上讲，与其说酵母培养物是这类产品的名称倒不如说是该类产品由来的一种表述更为贴切一些。
酵母培养物的生产过程是一个使得所选用的酵母菌种在精心设置的生产工艺环境下利用特制的培养基进行深度发酵并产生细胞外代谢产物的生物反应过程。酵母菌种、培养基和发酵生产工艺是酵母培养物生产的三大要素。经过发酵生产后，酵母培养物所形成的终端产品是一个包含了少量酵母细胞、变异培养基和细胞外代谢产物的混合物。与其它酵母类产品所不同的是，酵母培养物的主要作用成分是在该产品的生产过程中酵母细胞对培养基发酵产生的细胞外代谢产物，而并非酵母细胞本身。尽管酵母菌在酵母培养物的生产过程中是不可或缺的要素之一，但它们也只不过是被用来在该产品制作过程中进行发酵和生产代谢产物的一种工具而已。一旦终端产品被形成，酵母菌的使命就已经完成。此后，酵母细胞在该产品中的存活与否及其数量多寡对酵母培养物本身没有任何实际的意义，也不会对它的使用效果产生任何的影响。那些将酵母培养物描述成“活酵母”或“死酵母”产品的说法显然是对它的一种误解。
生产酵母培养物时所使用的培养基和发酵工艺控制参数对其终端产品中代谢产物的组成、浓度及其生物利用率的稳定性有着至关重要的影响。即便在使用相同酵母菌种的情况下,不同的培养基组成或不同的发酵生产控制工艺也都会导致酵母培养物产品中代谢产物组成和浓度出现明显的差异。由于生产酵母培养物所使用的培养基和发酵工艺不同,所以市场上的酵母培养物产品是各不相同的。这也是酵母培养物类产品的一个独特之处。鉴于酵母培养物是一类非标产品,一般来讲,在每种酵母培养物产品的包装标签上都应该标注出该产品生产时所用的培养基组成,以便能够让消费者清楚地知道该产品是在何种培养基上发酵制成的。酵母培养物的制作是现代生物发酵工程技术在商业化生产中具体应用的体现。对某一种具体的酵母培养物产品而言,其所使用的发酵生产技术及其工艺水平不仅决定了该产品的质量状况和一致性程度,也是区别该产品与其它酵母培养物产品之间是否存在着差异的重要判据之一。
与抗生素、氨基酸、酶制剂等含有特定代谢产物成分的发酵终端产品不同，酵母培养物中所包含的代谢产物不但种类繁多，而且没有任何一种代谢物质能够被认为是其主要的或特定的作用成分。这些代谢产物都是在特定工艺环境下由酵母菌按照其自身的代谢特点和产物间的平衡规律经过深度发酵而自然产生的。而各种代谢物质之间体现出的相互协同效应则是酵母培养物唯一的作用特征。由于市场上的酵母培养物产品的组成成分各不相同，不能够一概而论。表1所示为美国达农威公司生产的酵母培养物益康XP所包含的部分物质组成。
酵母培养物中所含有的代谢产物有上百种之多，除了少数已知的营养物质外，更多的是那些以各种各样化合物形式存在的未知成分。显然，人们无法用确切的和那些已经被认知的营养物质来描述或解释酵母培养物的组成成分。因此说酵母培养物是一种复杂的发酵产品。
酵母培养物的功能可概括为：通过向寄宿在动物胃肠道内的微生物提供额外的营养底物来刺激它们代谢活性和维护内生态环境的相对稳定。
由此可见，酵母培养物是专门为滋养和刺激动物胃肠道内微生物而设计生产的产品。它的主要生物活性成分——代谢产物被用来作为提供给动物胃肠道内寄生细菌的营养底物，而并非作为提供给动物本身的一种营养源。
众所周知，养殖行业从事的是典型的转换型生产活动。转换效率越高，养殖者所能够获取的经济效益也就越好。饲料需要在动物体内进行转换以满足动物生长、繁殖和生产的需要，而完成这一转换过程的正是动物的胃肠道功能。因此，在养殖生产过程中，能否始终保持或维护胃肠道功能的正常运作对于动物健康及其生产性能的发挥是取得良好经济效益的关键。
自然界动物胃肠道内寄生了大量的微生物细菌，这些寄生细菌在宿主的生存、生长和发挥生产性能等过程中扮演了重要的角色。迄今，虽然人们对各种动物体内寄生细菌的竞争定植条件、代谢机理以及对宿主生产性能的影响方式等方面的认识尚停留在一个较为肤浅的阶段，但经过长期的实践观察和试验研究，人们已经逐步就设法维持动物体内微生物之间的动态平衡即改善胃肠道内生态环境以达到促进动物健康生长及其生产性能发挥等方面形成了广泛的共识。科学研究和生产实践证实，动物胃肠道内的寄生微生物在适当的营养底物滋养刺激下能够保持它们的代谢活性和进行正常的新陈代谢，这将有利于维护各菌系之间的代谢平衡并为胃肠道消化吸收功能的正常发挥提供一个良好的微生态环境，使得日粮中所携带的各种养分能够被更多地转运到胃肠道内进行充分的吸收和利用，从而最大限度地满足动物对养分的需求和促进其遗传潜力的进一步发挥以及帮助实现养殖效益的最大化。
在养殖生产实践中,有多种调整动物胃肠道的产品组合方案或手段被应用来解决生产中存在着的各种问题，酵母培养物也是其中之一。与抗生素和活菌制剂等用来调整动物胃肠道的产品相比较,酵母培养物通过向胃肠道微生物菌群提供营养底物来刺激它们的代谢活性以实现促进或维护菌系之间保持相对代谢平衡的调节作用是一种最自然的方式,并且没有任何副作用以及与其它成分的配伍禁忌。由于代谢产物已经存在于酵母培养物之中，且它们的生物活性即使在经过制粒加工后仍非常稳定,无需象活菌制剂那样考虑胃肠道内环境对其存活和代谢的影响,因此酵母培养物作用的可靠性是相当高的。
有一点是需要特别加以说明的，酵母培养物对动物胃肠道内寄生细菌的滋养作用是多种代谢营养物质的协同效应，而绝不仅是某一种或几种代谢物质作用的结果。除了代谢产物对动物胃肠道的滋养作用之外，酵母培养物中的寡糖和其它未知生长因子等物质也具有其它生物效能，例如，在发酵制作产品的过程中酵母菌在变性培养基内产生的芳香和芬香物质能够起到刺激动物食欲、改善饲料适口性和提高动物采食量的作用。所以，许多代谢产物生物活性成分的综合作用是酵母培养物能够促进动物健康和提高生产性能的关键所在，酵母培养物在畜牧业有广阔的应用前景。
2 酵母培养物的应用
2.1 在反刍动物养殖领域中的应用
酵母培养物在反刍动物领域中的应用较为普遍并最为人们所熟悉，这主要是人们对瘤胃微生物的作用及其与宿主健康和生产性能之间关联性的认识程度要远高于单胃动物的缘故。反刍动物的瘤胃好似一个天然的生物发酵工厂，在这个“工厂”里，微生物负责将进入瘤胃的食物分解、转化或合成动物所需要的营养。奶牛每日所需蛋白和能量的70%～80%都是由瘤胃微生物所提供的。养奶牛的关键在于养好瘤胃，而向瘤胃微生物提供额外的营养底物来刺激它们的代谢活性和维护菌系之间的代谢平衡是改善瘤胃健康或保持瘤胃功能正常的既经济又实用的有效举措。大量的科学研究和生产应用实践表明，酵母培养物能够增加瘤胃微生物的总量和纤维消化菌的数量；提高瘤胃内挥发性脂肪酸的产量；改善或稳定瘤胃内环境及降低瘤胃酸中毒的几率；提升瘤胃对青贮、全棉籽和粗草料的利用效率。
为维持自身体况和获取更多营养满足产奶的需要，高产奶牛必须获得更高的干物质采食量来支持它的生产表现，同时，高采食量也对瘤胃功能和瘤胃微生物的代谢能力提出了更高的要求。所以，给高产奶牛饲喂酵母培养物很有必要。出于对养殖成本的考虑，一些人认为没有必要给低产奶牛也使用酵母培养物，其实不然，对于低产奶牛而言，人们给它们的营养待遇与其所做出的贡献相比要低得很多。由低质原料配成的精料和贫瘠的秸秆组合而成的日粮，因其中的养分难以被消化而大大加重了瘤胃微生物的工作负荷，很容易引起它们代谢能力的下降，并经常导致瘤胃出现功能性障碍，这种情况的出现反而增加了更多的非生产性开支。因此，低产奶牛同样会存在着瘤胃效率低下的问题，给它们饲喂酵母培养物也是非常必要的。事实上，在动物饲料中使用的廉价低质原料越多，对维护动物胃肠道功能正常运作的要求也变得更为迫切了。
尽管在大多数情况下酵母培养物在提高奶产量和乳脂率方面都有上佳的表现，但不要将酵母培养物当作单纯的增奶剂或一种可提高乳脂率的产品使用。事实上，酵母培养物的作用是通过调节或维护瘤胃功能的正常运作实现的，特别是当生产中存在着动物生理应激或其它各种各样应激因素的情况下，保持瘤胃的健康是反刍动物机体健康的关键。
2.2 在猪、禽养殖领域中的应用
在集约化生产条件下，各种应激因素的存在是导致动物健康状况大幅度下降的重要原因之一，它们给动物生产带来的负面影响和损失是难以估量的。任何一种应激的发生都会不同程度上改变动物胃肠道内的生态环境，影响寄生细菌的代谢平衡并导致胃肠道出现功能性障碍。当有较大的应激来临或几种应激产生叠加效应时，这种情况尤为严重。因此，必须采取有效措施降低或减缓各类应激反应对动物健康和生产性能带来的负面影响。
酵母培养物在母猪生产领域的应用较为常见。它主要被用来缓解母猪（尤其是初产母猪）在产仔前后以及哺乳期间所特有的生理应激反应程度；有利于恢复胃肠道菌群的代谢平衡和改善内环境及促进各类消化因子的内分泌水平；提高母猪的泌乳量；预防便泌现象的发生和减少粪便中有害细菌的数量以降低猪崽受到感染的几率。
酵母培养物在减轻仔猪断奶应激方面有积极的作用。它能够帮助建立和完善胃肠道内的微生态系统和环境，提高采食量和改善消化吸收效率，预防仔猪腹泻和促进它们的生长。需要特别提示的是，酵母培养物不能被用于治疗。酵母培养物不是抗生素，也不能替代抗生素的治疗效果。使用酵母培养物的目的在于防而不是治。在管理水平和卫生条件相对较差的猪场，可以将适量的抗生素与酵母培养物配伍使用以利用两者的协同效应来实现预防下痢和改善猪只健康的目的。在某些情况下，酵母培养物在预防腹泻方面的效果也许不如高锌（2 500～3 000 mg/kg）来的快，但它的优势是没有任何不良影响并且在后期的促生长效果明显。
出于对添加成本的考虑，酵母培养物在中大猪生产中的应用一直未受到人们的重视。事实上，鉴于中大猪胃肠道内寄生菌系已相对完善并且能够对消化吸收功能产生相应的影响，酵母培养物对肠道微生物的滋养和调节作用更加显著。它能够抵御应激的影响；维护胃肠道功能；改善猪群健康状况；提高后肠道的发酵效率和粗纤维的有效利用率。特别是在因原料价格居高不下而导致生产成本增加的情况下，酵母培养物的应用对于降低养殖成本和增加经济效益具有特殊的意义。
相对而言，家禽类动物对应激的敏感程度要更高一些。在家禽养殖生产过程中，各种应激因素导致肠道菌群代谢失调，出现功能性障碍并影响到动物健康和生产性能发挥。在后抗生素时期，如何寻找到一种更加自然且行之有效的方式来预防和降低肠道疾病发生而对家禽养殖生产的负面影响已经成为行业研究热点。
酵母培养物在家禽养殖领域的应用较为常见，在抵御应激影响、减少肠道疾病、降低粪便中的氨浓度、改善家禽健康、提高饲料效率和促进生产性能发挥等方面的作用已经被大量的实际生产所证实。在有助于改善家禽健康的前提下，酵母培养物在提高产蛋率，延长产蛋峰期，改善蛋壳品质、受精率和孵化率等生产性能指标方面均表现出一定的正面效果。在肉禽养殖生产中，酵母培养物在抗应激和维护肠道功能的效果主要集中体现在改善饲料报酬率和群体均匀度等方面。但改善的幅度与生产过程中存在着的应激多寡及其程度大小有关。应激越多且程度越大，酵母培养物所能够体现出的效果也愈加明显。
生产实践表明，酵母培养物能够被用来填补抗生素（抗球虫药除外）遗留下来的防御空缺，并在预防肠道疾病和改善动物健康方面扮演积极的角色。酵母培养物在家禽日粮中的添加比例应该根据动物的生产阶段、应激因素和日粮营养构成及其水平相应而定，一般在0.15%～0.5%范围之内。对于处在生理应激、免疫应激和冷热应激等情形下的动物应该适当增加酵母培养物的使用剂量。
2.3 在水产养殖领域中的应用
酵母培养物在水产养殖生产中的应用相对较晚且不太为人们所熟悉。美国达农威公司于20世纪80年代中期将其酵母培养物产品应用到水产养殖领域并开始进行了一些有针对性的应用试验，经试验研究和生产应用发现，作为一种天然的发酵产品，酵母培养物在维持鱼虾的存活能力和促进鱼虾的生长方面具有相当大的应用潜力。
随着研究的深入，人们逐步对酵母培养物的功能和作用有了更多的认识并对其在水产养殖领域所呈现出来的应用效果产生了日益浓厚的兴趣。由于水生动物的生存状况与微生物之间的关系更为密切，并且受到环境应激因素的影响也更多，因此对肠道内微生物的代谢活性和能力以及菌系之间的代谢平衡和生态环境的调控也有更高的要求，因此酵母培养物在水生动物上的应用效果更加明显。
目前，酵母培养物在鱼类养殖生产的应用还仅局限于鲤鱼、鲢鱼、斑点叉尾■、银鲫、罗非鱼、鳗鱼、牙鲆、武昌鱼和红鳟鱼等几个鱼种，而在虾养殖生产的应用则主要集中在南美白对虾和沼虾两个品种上。
无论是鱼或虾，酵母培养物都能够在缓解应激、增强抗病能力和促进生长等方面发挥积极的作用。经试验研究显示：酵母培养物可以增强鱼虾的非特异性免疫力，提高其成活率；促进饲料蛋白的沉积效率，提高饲料利用率；降低肌肉中的肌酸激酶，提高抗应激能力；改善水质，降低疾病发生率，提高生长速度和鱼虾群体的整齐度。
由于酵母培养物具有良好的耐热性，不受制粒加工的影响，因此在水产饲料中添加使用非常方便。经研究发现，酵母培养物在虾饲料中的添加比例为0.25％～0.3%，幼虾育苗阶段的添加量为0.5%～1%；对鱼而言，酵母培养物的添加量因鱼的种类而异，淡水鱼的添加量为0.15％～0.3%；海水鱼的添加量为0.25％～0.5%；幼鱼育苗阶段的添加量为0.5%。
3 小结
综上所述，酵母培养物是人类利用微生物的代谢产物在养殖生产活动中的一项具体应用实践。与抗生素、氨基酸、维生素和酶制剂等含有单一或若干种微生物发酵代谢产物成分的产品相比较，含有更多和更复杂代谢产物的酵母培养物更像是一个自然的“大产品”。酵母培养物生产过程中所使用的培养基组合和发酵生产工艺是确定该产品组成成分和质量一致性的关键判据。酵母培养物是被用来作为提供给动物胃肠道寄生微生物的营养底物，而不是给动物本身的营养物质。它的作用就是改善或维持动物的胃肠道功能，以便最大限度地体现出饲料的营养价值。因此酵母培养物对于改善动物的生产性能和降低养殖成本有着十分积极的意义。
（编辑：王 芳，）
彭一凡，达农威生物发酵工程技术（深圳）有限公司，518038，深圳市福田保税区桃花路6号腾飞大厦一层C区。
甄玉国，单位及通讯地址同第一作者。
收稿日期：2008-01-27
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