酵母水解物在猪上的营养价值评定

酵母水解物是采用纯培养酵母，利用内源酶(细胞内自溶酶)及外源酶水解，充分释放核酸、小肽等功效成份而获得的酵母提取物。由于其核酸含量高（核酸≥8%）可作为外源核酸营养源，广泛应用于幼龄动物。关于酵母水解物在动物上应用的研究，已成为现代抗病营养的研究热点之一。已有的研究表明：在仔猪日粮中添加酵母水解物能改善动物的生产性能，提高饲料的利用率。在仔猪日粮中添加酵母水解物能提高试验期内仔猪的平均日采食量和平均日增重(ADG)，以及饲料报酬(G/F) (Veum, 1988)；另外的研究均表明在日粮中添加酵母水解物能提高断奶仔猪的生长性能 (Mathew, 1998)；在日粮中添加的酵母与不添加相比，能极显著地提高断奶仔猪的平均日采食量和日增重 (Heugten, 2003)。虽然目前对酵母水解物在仔猪饲养中应用的研究较多，但是关于酵母水解物的营养价值还缺乏研究。为此，本研究通过化学分析和消化代谢试验，测定酵母水解物的各养分含量和主要养分的生物利用率，从而系统地评定纯培养酵母水解物的营养价值，为酵母水解物的科学使用提供相关的营养参数。

1  材料和方法

1.1  试验材料

酵母水解物：由湖北安琪酵母股份有限公司提供，其生产原料均来源于特异性酿酒酵母菌株（Saccharomyces cerevisiae），是被美国食品药物管理局（U.S. Food and Drug Administration）和中国农业部批准，可以直接饲喂动物的安全微生物菌种；其生产工艺：优选天然微生物菌种，经深层通气发酵、自溶破壁、离心、喷雾干燥等工艺制作而成。

1.2  试验日粮

试验采用无氮日粮和半纯合日粮法，酵母水解物作为半纯合日粮的唯一蛋白质源，试验日粮参照NRC（1998）10-20千克仔猪的营养需要（CP和氨基酸除外）配制成粉状饲粮，其日粮组成和营养水平见表1。

^1）矿物质预混料为每千克饲粮提供Mineral Premix provided the following per kg of diets：Fe 100 mg， Cu 6 mg， Zn 100 mg， Mn 4 mg， Se 0.3 mg， I 0.14mg。

^2）复合多维为每千克饲粮提供Multi-vitamin provided the following per kg of diets：VA 32 000 IU，VD₃ 8 000 IU，VE 20 mg，VK₃ 4 mg，VB₁ 1.6 mg，VB₂ 12.8 mg，VB₆ 480 μg，VB₁₂ 24 μg，烟酸 nicotinic acid 28 mg，D-泛酸 D-pantothenic acid 20 mg，叶酸 folic acid 400 μg，抗氧化剂antioxidant 400 μg。

^3）干物质、粗蛋白含量和总能为实测值，其余为计算值。DM， CP and GE were measured values， others were calculated values.

1.3  试验设计与饲养管理    

    试验采用单因子设计，选用体重（19.9±1.2）kg的杜×长×大三元杂交仔猪12头进行消化代谢试验，随机分为两组，每组6个重复，每个重复1头猪，分别饲喂无氮日粮和以酵母水解物作为唯一蛋白质源的半纯合日粮，预试期3天，正试期4天。试验在四川农业大学动物营养研究所试验场的环境控制与调节试验室进行，所有仔猪均单头饲养于仔猪代谢笼内。每天定时饲喂（8：30、12：30、16：30和 20：30），自由采食，自由饮水。室温控制在25℃左右。

1.4  样品的采集

1.4.1  饲料样和原料样的采集

    分别采集酵母水解物以及对照组和试验组的饲料样 200克左右于样品袋中，置于4℃冰箱中保存备测。

1.4.2  粪样尿样的采集

    在正试期连续收集4天的粪便，在早、中、晚固定时间（选在饲喂后的1小时内）收集；每天上午饲喂前收集前一天动物排泄的全部尿液。

每天早上结算前一天的粪尿样量，按粪样鲜重的10% （10ml/100g）加入浓度为 10%的硫酸，并滴2到3滴甲苯防腐，置于 -20℃冰箱保存。代谢试验结束后分别将每个重复的4天收集的粪样充分混匀，取总重的10%，倒入已烘干的干净瓷盘中65℃时烘干，室温下回潮24h，粉碎过40目筛，制成风干样，置于4℃冰箱保存待测。供分析的尿样按总体积10%取样，并按尿样总体积的 1%（2ml/100ml）加入10%的硫酸，置于-20℃冰箱中保存待测。

1.4.3  回肠末端食糜的采集

在试验期第8天的上午7：00到8：00，对仔猪逐个饲喂，每隔10分钟饲喂一头猪；在9：00到12：00屠宰对照组和试验组仔猪，采集回肠末端10cm内的食糜样，用液氮罐冷冻后，保存于-70℃备测。

1.5  指标测定与计算方法

1.5.1  酵母水解物的常规指标的测定

干物质的测定按GB/T 6435中的规定进行；粗白质的测定按GB/T 6432中的规定进行；粗脂肪的测定按GB/T 6 433中的规定进行；粗灰分的测定按GB/T 6438中的规定进行；钙含量的测定按GB/T 6436中的规定进行；总磷含量的测定按GB/T 6437中的规定进行；能量的测定采用GR-3500型氧弹式热量计。

1.5.2  粪样、尿样、饲料样和食糜样的指标测定

测定粪样、对照组和试验组饲料样中的干物质、粗蛋白、能量、Cr₂O₃含量，尿样中的能量、粗蛋白含量；干物质、粗蛋白、能量测定方法如前所述，Cr₂O₃含量的测定参照GB/T 6730.57-2004火焰原子吸收光谱法。

委托“国家粮食局成都粮油食品饲料质量监督检验测试中心”检测酵母水解物、对照组和试验组饲料、以及回肠末端食糜中的氨基酸含量；回肠末端食糜中Cr₂O₃含量的测定参照GB/T 6730.57-2004火焰原子吸收光谱法。

1.5.3  酵母水解物在仔猪上的表观消化能和表观代谢能计算

参照Adeola的方法计算日粮的表观消化能和表观代谢能：

日粮的表观消化能=食入饲料总能-粪能

日粮的表观代谢能=食入饲料总能-粪能-尿能

    酵母水解物在仔猪上的表观消化能的计算方法采用套算法，参照杨凤（2001）《动物营养学》的方法进行计算：

待测原料某养分消化率=（待测日粮组某养分消化率-基础日粮组某养分消化率）/待测原料某养分占待测日粮该养分的比例+基础日粮组某养分消化率料的消化率

无氮日粮的表观代谢能由玉米淀粉提供，玉米淀粉的表观代谢能可以由无氮日粮的表观代谢能除以玉米淀粉占无氮日粮的比例计算而得；半纯合日粮的表观代谢能由玉米淀粉和酵母水解物提供，将半纯合日粮表观代谢能中玉米淀粉所提供的部分扣除后，除以酵母水解物占半纯合日粮的比例，计算出酵母水解物的表观代谢能^]，计算公式为：酵母水解物的表观代谢能=（半纯合日粮的表观代谢能-0.7352×无氮日粮的表观代谢能/0.9296）/0.2）

1.5.4  酵母水解物粗蛋白在仔猪上的消化率和利用率计算

    参照杨凤（2001）的方法计算酵母水解物粗蛋白在仔猪上的消化率和利用率：

    氮表观消化率=（食入氮-粪氮）/食入氮  

氮真消化率=[食入氮-（粪氮-代谢粪氮）]/食入氮

氮表观利用率=（食入氮-粪氮-尿氮）/食入氮  

氮真利用率=[食入氮-（粪氮-代谢粪氮）-（尿氮-内源尿氮）]/食入氮

1.5.5  酵母水解物中氨基酸在仔猪上的回肠消化率计算

酵母水解物氨基酸的回肠表观消化率（apparent ileal digestibility，AID）、回肠真消化率（true ileal digestibility，TID）的计算方法参照Stein等（2007）的方法进行。

AID， % = [（AA intake− ileal AA outflow）/AA intake] × 100.

TID， % = {[AA intake− （ileal AA outflow − total IAA_end）]/AA intake} × 100.

AA intake代表某氨基酸的摄入总量（g），ileal AA outflow代表回肠流出食糜中该氨基酸总量（g），total IAA_end代表内源损失的该氨基酸总量（g）。

1.6  统计分析

试验数据经Excel 2003预处理后，采用SPSS 18.0进行单因素方差分析和t检验；结果以平均值±标准差表示。

2  结果

2.1 酵母水解物的营养成分

酵母水解物的营养成分如表2所示。其中，必需氨基酸与非必需氨基酸之比为49：51（19.69%比20.17%），赖氨酸含量为3.43%，蛋氨酸含量为0.72%，赖氨酸：蛋氨酸：色氨酸：苏氨酸=100：21：19：64。

2.2  酵母水解物的消化能和代谢能

无氮日粮和半纯合日粮在仔猪上表观消化能和表观代谢能见表3，酵母水解物在仔猪上的表观消化能、表观代谢能见表4。

表3 无氮日粮和半纯合日粮在仔猪上表观消化能和表观代谢能（风干基础） 

由表3可知，仔猪饲喂半纯合日粮所排出的粪能和尿能都极显著高于无氮日粮组（P<0.01），无氮日粮和半纯合日粮在仔猪上表观消化能和表观代谢能都没有显著差异（P>0.05）。

   粗蛋白的真消化率为89.71%，比表观消化率高8.92%；真利用率为69.53%，比表观利用率高13.64%. 除了苏氨酸，其他必需氨基酸的回肠真消化率都高于80%.赖氨酸的回肠表观消化率、真消化率分别为91.84%和94.35%，蛋氨酸的回肠表观消化率、真消化率分别为74.46%和83.81%.大部分非必需氨基酸的回肠表观消化率、真消化率要低于必须氨基酸。非必需氨基酸中回肠表观消化率和真消化率最高的是丙氨酸，分别为75.26%、86.07%，最低的是甘氨酸，分别为29.61%、56.49%.

3  讨 论

3.1  酵母水解物的氨基酸平衡性

酵母水解物是一种纯培养酵母水解物，粗蛋白含量高达47.35%，粗脂肪含量为1.14%，未检出含有粗纤维，其生产原料是特异性酿酒酵母菌种，根据国际饲料分类原则，属于单细胞蛋白质饲料。

酵母水解物的赖氨酸：蛋氨酸：色氨酸：苏氨酸=100：21：19：64，其比例与NRC（1998）公布的猪蛋白质沉积、泌乳的理想蛋白氨基酸模式中的比例接近，NRC（1998）所采用的猪蛋白质沉积、泌乳的理想蛋白氨基酸模式中的赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸的比例分别为100：27：18：60，100：26：18：58。而氨基酸的平衡，直接影响动物对饲粮蛋白质、氨基酸的消化和利用。张鹤亮等（2006）发现玉米醇溶蛋白添加赖氨酸的平衡饲粮与不平衡饲粮相比， 氨基酸消化率提高， 尤其是组氨酸（P = 0.02）、苯丙氨酸和缬氨酸明显提高（P = 0.1）；郑春田等（2001）发现在异亮氨酸含量明显不足的低氮日粮补充合成异亮氨酸直至满足需要量，能显著降低仔猪尿液中尿素氮的排放量，尿素氮排放量从4.82g/d降至2.63g/d（P<0.05），且蛋白质沉积量提高了50%. 赖氨酸，蛋氨酸，色氨酸，苏氨酸是猪的主要限制性氨基酸，酵母水解物的这四种氨基酸比例与NRC（1998）的推荐值接近，因而说明酵母水解物氨基酸的平衡性好，是一种优质的蛋白质饲料原料。

3.2  酵母水解物的消化利用率

2008年饲料数据库所公布的大豆粕的猪消化能和代谢能分别为14.26 MJ/kg和12.43 MJ/kg，鱼粉（CP =62.5%）的猪消化能和代谢能分别为12.97 MJ/kg和10.79 MJ/kg，显然酵母水解物在仔猪上的表观消化能和表观代谢能（14.98 MJ/kg和14.05 MJ/kg）比大豆粕、鱼粉高。而大豆粕、鱼粉是仔猪主要的蛋白质饲料，因而说明与一般的蛋白质饲料相比，酵母水解物的有效能值较高，在猪饲粮中添加酵母水解物能提供更多的能量。

酵母水解物粗蛋白的表观消化率为80.79%，表观利用率为55.89%，其蛋白质的生物学价值（biological value，BV）约为69%。饲料蛋白质的BV值越高，说明其质量越好，《动物营养学》所公布的几种饲料蛋白质对于猪的蛋白质的BV值数据：鱼粉（96%～90%），熟大豆（75%）。显然，酵母水解物蛋白质对于猪的BV值要低于鱼粉和熟大豆，这可能是由于酵母水解物的粗蛋白有一部分是以核酸氮形式存在，而核酸氮只存在于核酸的碱基，其结构是极其稳定的，动物对核酸氮的利用效率不如鱼粉蛋白和大豆蛋白。

酵母水解物在生产过程中经过喷雾干燥这道高温加工工艺，形成的产品带有一定的香味，与原料相比，产生了一定的“褐变”，酵母水解物在生产加工过程中很有可能产生了“美拉德”反应。“美拉德”反应会导致赖氨酸回肠消化率降低。但是，酵母水解物所含有的糖类物质是以β-葡聚糖和甘露寡糖的形式存在，本试验所测定其赖氨酸回肠真消化率高达94.35%。因此，“美拉德”反应对酵母水解物赖氨酸回肠消化率评定的影响不大。

4  全文结论

    ①酵母水解物属于优质蛋白饲料，粗蛋白含量高，氨基酸的平衡性好，赖氨酸含量为3.43%，蛋氨酸含量为0.72%，赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸四者间的比例=100：21：19：64，与猪理想蛋白氨基酸模式中的比例接近。

②酵母水解物的有效能值高，酵母水解物的总能为18.97MJ/kg，对仔猪的表观消化能和表观代谢能分别为14.98 MJ/kg，14.05 MJ/kg。

③仔猪对酵母水解物蛋白质、氨基酸的消化利用率高，仔猪对其粗蛋白真消化率89.71%，真利用率69.53%. 除了苏氨酸，其他必需氨基酸的回肠真消化率都高于80%.