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酵母源生物饲料起源及发展历程

2020-06-29 16:40:01

酵母与人类关系密切,是人类文明史中被应用得最早的微生物,千百年来人类几乎从来没有离开过酵母,古埃及人制作面包、中国古代酿酒都已经用到酵母。酵母主要分为面包酵母、食品酵母、药用酵母及饲料酵母,等等。酵母在整个人类历史中发挥着巨大的作用,为人类作出了卓越的贡献。

酵母源生物饲料是以酵母为生物饲料或载体,利用现代生物技术,并结合微生物发酵而获得的一系列与酵母相关的具有特定营养或功能的、天然的、安全的饲料原料及饲料添加剂产品。作为一类天然绿色生物饲料,它在稳定饲料品质、改善动物消化道健康、强化动物免疫水平、减少动物应激、提高动物生长性能等诸多方面都有着良好的应用前景。

1 酵母源生物饲料的起源

    1910年德国首次利用啤酒生产中的酵母泥作为补充饲料,并起名饲料酵母,其在动物营养领域的诸多营养与保健功能逐渐被发现,并开始广泛应用。

1967年在美国召开的第一次国际单细胞蛋白学术会议中,正式将所有用单细胞微生物生产的蛋白质统称为单细胞蛋白Singel Cell ProteinSCP)。酵母源生物饲料作为单细胞蛋白之一,其在饲料和动物养殖行业的应用已有近半个世纪的历史。本世纪以来,酵母源生物饲料得到快速空前的发展。

201311月,生物饲料开发国家工程研究中心专家委员会将生物饲料定义为以饲料和饲料添加剂为对象,以基因工程、蛋白质工程、发酵工程等现代生物技术为手段,利用微生物工程发酵开发的新型饲料资源和饲料添加剂的总称。

201724日,国家发展和改革委员会发布20171号文件《十三五国家战略性新兴产业发展规划》中明确指出,生物饲料(包括酵母源生物饲料、高活性生物发酵饲料、微生态制剂、无抗全价生物饲料、饲料用寡聚糖等)将作为十三五战略性新兴产业重点产品大力推进。

2 酵母源生物饲料的生产

最早的酵母源生物饲料来源于工业发酵副产物,如啤酒酵母、乳清酵母、酒精酵母等。啤酒酵母是啤酒工业的副产品,是将啤酒发酵罐中酵母回收并高温烘干而制成;乳清酵母是利用乳品工业中乳清废液生产的副产品;酒精酵母为酒精生产工业的副产品。现阶段,随着酵母工业的发展,纯培养酵母及其衍生物也作为酵母源生物饲料的重要来源之一,广泛应用于畜牧、水产等养殖领域。

纯培养酵母是用糖蜜等糖类基质在有氧反应器(如种子扩大培养罐、发酵罐)内专门培养、收获,然后经过特殊的干燥工艺而获得酵母细胞,不是其它工业的副产物;其衍生产品是指以纯培养酵母细胞为基础,经过酶解、分离等特殊工艺深加工而得的酵母源产品,而被用于饲料的主要包括:酵母细胞壁、酵母水解物、酵母硒、酵母蛋白粉等。纯培养酵母及与其他主要依靠啤酒酵母来源的同类产品相比,克服了产品质量不稳定、营养不平衡及味苦、供货不稳定等问题,而且应用领域也更广,对于用户来讲,降低了使用风险,增加了产品的应用选择。

酵母生物源饲料迅速发展的产业和广泛的应用机遇,使得越来越多的企业加入了生产与销售的竞争行业。目前全球约有300多家酵母企业,国外主要酵母生产公司有法国乐斯福公司、英国联合食品集团(ABF)、加拿大拉曼公司等。

我国企业在酵母产品的研究和生产上已经取得了很大进展。安琪酵母股份有限公司是全球第三大、亚洲最大的酵母生产企业,在国内约20-30家涉足酵母生物源饲料业务的酵母生产企业中,安琪酵母股份有限公司也是酵母生物源饲料生产产量最大、品种最多、国内市场占有率最高的企业。目前公司已成功开发出了一系列酵母源生物饲料产品,这些产品包含动物生长发育所必需的各种营养物质,能促进动物的新陈代谢,促进健康、改善饲料效率、提高生产性能,具有较高的经济价值,而且得到了国际市场的广泛认可,出口规模逐年增大。随着酵母源生物饲料逐渐进入了饲料原料目录2014年安琪酵母股份有限公司相继推出NA系列、NB系列和NX系列为代表的酵母源蛋白原料产品,并获得消费者青睐,成功打开了酵母源生物饲料的原料市场。

3 酵母源生物饲料的应用

伴随着酵母产能的快速发展,国内外尤其是欧美等发达国家已经开始积极在动物饲料中应用酵母源生物饲料产品,例如活性酵母、酵母细胞壁、酵母硒等,取得了很好的应用效果,在生猪、家禽、水产、反刍、狐貉、宠物等动物领域均得以广泛应用。

酵母源生物饲料的应用可分为以下四个方面。

1)原料替代:新型功能性酵母蛋白原料,减少饲料企业对常规蛋白原料的依赖。

酵母水解物是采用天然高活性酵母菌株,经深层液态发酵,利用内源酶(细胞内自溶酶)及外源酶定向水解,再经浓缩干燥获得。酵母水解物富含天然核苷酸、营养性小肽、消化酶及丰富的B族维生素,同时含有一定量的酵母细胞壁,是一种新型的功能性蛋白原料,具有消化利用率高、适口性好、资源丰富等优势。酵母水解物在饲料中的应用能补充动物快速生长时期内源核苷酸合成的不足,修复肠道、提高免疫力、改善肝功能、促进生长发育,通过将其良好的功能性和营养性的相结合,在饲料中充分发挥其新型功能性蛋白原料的作用。

2)无抗应用:天然高效免疫增强剂,减少饲料企业抗生素的使用。

酵母源生物饲料中的酵母细胞壁主要通过激发免疫功能,维持消化道微生态平衡来增强动物免疫力,改善动物健康状况,增加动物对外界不良刺激的适应,从而提高生产性能,增加经济效益。现今,酵母细胞壁在全球很多国家和地区的畜牧、水产养殖中已经得到普遍应用,且发挥了良好的防病、治病和保健作用,是一种具有很大发展前景的免疫促进剂。

3)品质提升:生物发酵有机硒源,提高饲料产品和肉蛋奶产品品质。

酵母菌能以有机态的形式富集人及动物必需的微量元素硒,和无机盐形态的微量元素硒相比,酵母硒中硒以硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、硒代胱氨酸等形式存在,硒的这些存在形式将硒的毒性降到最低,是动物消化和代谢硒的理想形式,提高了机体对硒的吸收储存,最大限度的保证了机体对疾病应激、繁殖和胚胎生长期间硒需求量增加时的供给。在畜牧饲料应用上,酵母硒又是一种很好的饲料添加剂,能够改善动物的生产性能、繁殖性能,增强其免疫力,提高肉蛋奶品质等。

4)经济环保:真菌类微生态制剂,提高饲料消化吸收利用率,减少环境污染。

酵母属于兼性厌氧菌,在消化道内代谢耗氧,创造厌氧环境,抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌群的生长繁殖,促进双歧杆菌、乳酸菌等有益菌的繁殖。同时,酵母具有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性,可促进饲料中营养素的消化吸收。酵母代谢产生有机酸,降低胃肠道pH,提高饲料消化率。