海洋红酵母的作用机理及其在畜禽水产养殖中的应用

1海洋红酵母的作用机理及其在畜禽水产养殖中的应用刘雨陈霞宋琦胡发明马兴群（山东祥维斯生物科技有限公司山东潍坊261061）联系电话：[phone]或8869166转8026，联系人：刘雨地址：潍坊市高新区生物医药园摘要：海洋红酵母富含蛋白质、氨基酸、维生素等多种营养物质,还富含胡萝卜素和虾青素等天然色素，能显著提高动物生产性能，增强免疫力，净化环境及减少抗生素用量，是生态养殖的优良添加剂，具有很高的应用价值。本文就海洋红酵母的作用机理及其在畜禽水产养殖中的应用作以综述。关键词：海洋红酵母；作用机理；应用TheMechanismofRhodotorulaBenthicaandItsApplicationinLivestockandPoultryAquacultureLIUYuCHENXiaSONGQiHUFa-MingMAXing-Qun（ShandongSunwinBiologicalTechnologyCo.,Ltd,Weifang261061,China）Abstract:Rhodotorulabenthicacontainsabundantnutritionsuchasprotein,aminoacids,vitaminesandsoon,butalsorichincarotenoidsandastaxanthinthatbelongtothenaturalpigment.Rhodotorulabenthicawhichisthegoodadditiveofecologicalculturecansignigicantlyimprovetheperformanceofanimalproduction,enhanceimmunity,purifyingenvironment,reduceantibioticuse,hastheveryhighapplicationvalue.Inthispaper,themechanismofRhodotorulabenthicaanditsapplicationinlivestockandpoultryaquaculturewerereviewed.KeyWords:Rhodotorulabenthica;Mechanism;application海洋红酵母是海洋中自然存在的一种单细胞酵母品系。海洋红酵母是红酵母属真菌，是一类抗逆性较强的腐生菌。海洋红酵母呈圆形或卵圆形，菌落红色，无性繁殖，多极出芽，无酒精发酵能力[1-2]。研究表明，海洋红酵母富含蛋白质＞45%、肝糖、不饱和脂肪酸、动物幼体生长激素、以虾青素为主的类胡萝卜素、较好的耐盐性，因此海洋红酵母是优良的虾青素生产菌和极具潜力的动物饲料蛋白和食品添加剂，同时又是天然色素源，开发海洋红酵母作者简介：刘雨（1985-），男，硕士，山东省潍坊市，中级工程师，E-mail：[e-mail]，研究方向：发酵工程及饲料添加剂应用领域2产品具有重要意义[3-4]。此外，海洋红酵母还具有培养周期短、适应能力强、成本低等优点，使其在医药、食品、化工和农业等方面得到了越来越广泛的重视。1作用机理1.1适口性强并含丰富的营养物质促进动物生长海洋红酵母为椭圆形的红色单细胞，大小在4-6μm之间，悬浮性好，非常适宜作为海产动物幼体的开口饵料和整个幼体时期的补充性饵料。与海产动物幼体培养过程中其它代用饵料相比，如蛋黄、干酵母和藻粉等，海洋红酵母具有营养稳定，在海水中分散均匀、不易沉淀等优点，即不污染水体，又提高了饵料的利用率，是幼体培育中最佳的活性饵料[5]。此外，海洋红酵母含有丰富的菌体蛋白(占干重的30%～50%)和B族维生素及不饱和脂肪酸，而且在生长过程中还能够分泌多种高活性的消化酶，产生多种维生素和未知生长因子可以促进食物的消化吸收及动物的生长。1.2酵母细胞壁富含活性成分，增强免疫力酵母细胞壁厚度为25～70nm，重量约占细胞干重的25%，主要成分是葡聚糖、甘露寡糖、糖蛋白和几丁质[6]，其中的活性成分葡聚糖和甘露寡糖具有刺激细胞免疫和体液免疫、促进有益菌生长、抑制有害菌生长的作用[7]。β-1,3-D-葡聚糖对异体宿主防御系统具有较强的诱导和活化作用，是一类活性强、毒副作用低的良好生物应答效应物，对肿瘤、感染等疾病具有治疗作用。甘露聚糖具有抗瘤、抗癌、抗感染的作用，又可用作药物的良好载体，并与食品工业关系密切[8]。生产实践证明，酵母细胞提取物是一种很好的免疫刺激剂和有益菌增生剂，因此可用以生产绿色免疫饲料添加剂[9]。1.3富含胡萝卜素等天然色素，是天然有营养的着色剂类胡萝卜素是水产动物体内的主要色素物质，类胡萝卜素主要包括β-胡萝卜素、虾青素,具有预防血管硬化、抑制肿瘤发生、增加宿主免疫力和抗氧化能力等功能,已被FAO和WHO等国际组织认定为A类营养色素,并在50多个国家和地区获准作为营养、着色双重功用的食品添加剂[10]。研究结果证实，富含类胡萝卜素的物质不仅能增加鱼、虾等水产养殖动物的光泽，加深对虾的体色，而且还促进对虾生长[11]。β-胡萝卜素分子不仅是维生素A的前体，而且可以保护机体组织免受自由基和自由射线的毒害作用[12]。另外，类胡萝卜素作为饲料添加剂，可有效的改善动物营养状况，还能改善蛋黄、畜禽肉类及皮肤等的色泽。类胡萝卜素能增强动物的繁殖性能[13-14]和免疫功能[15]。在家禽体内，类胡萝卜素沉积于爪及皮下脂肪中使其着色，提高家禽酮体品质。在产蛋家禽的体内类胡萝卜素沉积于卵黄中，不仅使蛋黄的颜色更加鲜艳，蛋的营养价值也大幅提高。由于红酵母所3产生的胡萝卜素能提高养殖动物的产量并提高其抗病性,已广泛应用于畜禽水产养殖[16]。1.4含虾青素，促生长、抗氧化、增强免疫力虾青素是一种动物自身不能合成的，且在动物体中广泛存在的非维生素A原的类胡萝卜素。虾青素广泛分布于自然界,是甲壳类动物、鲑鱼、鸟类以及其他生物中的主要色素。类胡萝卜素是水生动物体内的主要色素物质，而虾青素占水生动物体内类胡萝卜素的绝大部分，因此，可以说虾青素是水生动物体内的主要色素物质。龙虾、三文鱼等海产品红润的肉色即是由于虾青素在其体内大量积累的结果[17]。海洋红酵母因高产虾青素而备受人们关注。在海洋红酵母产生的虾青素结构中，含有很长的共轭双键，有羟基和酮基，这些结构是天然虾青素具有超级抗氧化能力的基础，可有效防止体内多不饱和脂肪酸的氧化，去除体内过量的活性氧和自由基，保护白细胞免受损伤，促进抗体的产生，从而增强动物的免疫力。虾青素其抗脂氧化的能力比β胡萝卜素高10倍,比微生素E高100倍,有超级维生素E之称。在家禽生产中，虾青素能提高母鸡的产蛋率、促进蛋鸡的健康[18]。同时，在孵化初期的3周内还能促进鸡仔的生长和饲料利用率、降低鸡仔的死亡率、提高孵化率、抵抗沙门氏菌的感染、延长鸡蛋的货架期。虾青素作为饲料添加剂喂猪，可增强公猪的精液体积，提高仔猪的体积和存活率[19]。虾青素还是一种活性的抗胁迫因子，可增进饲养动物和家庭宠物的抗胁迫能力，将极端温度和其他突发的环境变化带来的体重丧失和免疫性降低减小到最低[20]。1.5微生态活菌制剂，可净化水体、稳定肠道微生态平衡海洋红酵母是一种腐生菌,可以分解多种物质,是天然海洋环境中的清洁工。海产动物的育苗水体非常适合海洋红酵母的生长繁殖(如水温适宜、溶氧含量高等)。因此,海洋酵母在育苗水体中能良好地生长,迅速利用水体中的有机物、氨氮、硫化氮等有害成分,净化水质的效果显著而持久，而且海洋酵母在育苗水体中占有绝对的种群数量优势,可有效地抑制其它有害微生物的生长,起到了生物防治的作用,并能降低因大量使用抗生素带来的负面影响。畜禽养殖方面，海洋红酵母作为活酵母益生菌对促进畜禽肠道有益菌群的生长繁殖、调控肠胃发酵、稳定肠道PH、提高肠胃对饲料营养物质的分解、消化、吸收和利用具有重要作用，进一步提高了养殖动物的生产性能[21-22]。2在畜禽水产养殖中的应用2.1在水产养殖中的应用随着水产养殖业的蓬勃发展，海洋红酵母已被广泛选用为鱼、虾、蟹、贝、海参等水产动物幼体浮游期的鲜活饵料。陈昌福等人研究证实在日本对虾幼虾的饵料中定量添加海洋14号红酵母能提高日本对虾幼虾的成活率，促进生长和增强了对环境因子的耐受力[23]。在海参育苗中，薛德林等[24]往养殖水体中施加海洋红酵母(R．mucilaginosa)能减少和抑制弧菌增殖，降低海参的发病率，明显提高幼体的变态率和成活率，从而提高海参的产量。杨世平等人研究证实，饲料中添加活性沼泽生红冬孢酵母能显著提高凡纳滨对虾肝胰腺中蛋白酶和脂肪酶活性（P＜0.05），能显著减少对虾肠道内弧菌数、弧菌/总细菌比例（P＜0.05），改善肠道微生物菌群结构，可作为对虾养殖的益生菌[25]。陈晓明等利用富含虾青素的海洋红酵母喂养金鱼的试验结果已经证明，海洋红酵母不仅能使供试鱼体色彩更加鲜艳，并且可以加速其生长[26]。张萍萍等人研究了4种单胞藻与海洋红酵母搭配对刺参浮游幼虫体长生长及变态存活率的影响。结果表明，单胞藻与海洋红酵母以适当比例混合投喂能提高刺参幼虫的体长日增长率，单独投喂海洋红酵母的刺参变态成活率也显著高于单独投喂单胞藻组，表明了海洋红酵母作为单胞藻代替饵料的可行性[27]。2.2畜禽养殖中的应用荣玲等人研究了海洋红酵母对哺乳母猪采食量的影响，试验选择：选择12头产后l1d的哺乳母猪，平均分成2组，一组哺乳料中添加1‰的海洋红酵母，另一组作对照。饲喂7d后，结果显示：试验组采食量提高10％，由此证明海洋红酵母对哺乳母猪的采食性能有提高[28]。Akida[29]利用喷雾干燥技术获得高活性海洋深红酵母用于增补蛋鸡营养的饲料添加剂。禽类食用后，提高了“霍夫曼罗氏鸡蛋”的颜色指数，即加深蛋黄颜色，增加了禽体脂肪及蛋重，加快了生长速度，降低了死亡率，提高了产蛋率和鸡蛋合格率。2008年，王金华等[30]进行了海洋红酵母细胞壁添加到肉仔鸡饲料中的喂养试验，在一定添加范围下，随着海洋红酵母细胞壁添加量的加大，肉仔鸡的日增重、转化率、肉仔鸡脾脏、法氏囊等免疫器官的相对重量均逐渐增加，并存在正相关的依赖关系。结果表明，海洋红酵母细胞壁确实是一种良好的免疫饲料添加剂。3.小结海洋红酵母因具有营养全面、适口性好、富含葡聚糖和甘露寡糖等活性成分、含虾青素等天然色素及安全无毒等特性，能显著提高水产动物幼苗存活率、提高饲料利用率、增强动物体免疫力及肉蛋品质、净化水体，以及减少抗生素用量，是生态养殖的优良添加剂。海洋红酵母培养周期短，对环境要求不苛刻，是理想的天然生物饵料，是健康的微生态活菌制剂。利用海洋红酵母作为饲料添加剂已得到了越来越多的饲料生产厂家和养殖户的认可和青睐，在倡导绿色食品、绿色养殖的今天，将创造更大的经济和社会效益。5参考文献[1]魏艳敏,钟辉,刘钢等.中国淡水红酵母(RhodotorulaHarrison)种类调查[J].南开大学学报(自然科学版),1997,30(3):103～105.[2]李臣,阮榕生,林向阳等.红酵母的性质及其应用研究[J].农产品加工学刊,2006,5:20～25.[3]张超,刘军.SCP生产菌海洋红酵母摇瓶培养研究[J].四川轻化工学院学报,2000,13(3):71～74.[4]TakahikoNagahama,MakikoHamamoto,TakashiNakase.Rhodotorulabenthicasp.nov.andRhodotorulacalyptogenaesp.nov.,novelyeastspeciesfromanimalscollectedfromthedeep-seafloor,andRhodotorulalysiniphilasp.Nov,whichisrelatedphylogenetically.InternationalJournalofSystematicandEvolutionaryMicrobiology,2003,(53):897～903.[5]夏霄鹤.海洋红酵母—健康的微生态活菌制