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酵母膏的作用机理是什么

发布日期:2020/10/25 9:01:40

背景及概述【1】

酵母膏是指选用含氮量高,营养丰富的新鲜啤酒酵母为原料,运用现代国际先进生物工程技术,经脱苦、酶解、分离和浓缩精制而成的膏状物质。通过破壁将菌体内容物释放出来,然后加酶将高分子物质降解成小分子可溶性物质。产品富含游离氨基酸、核苷酸、小肽、β-葡聚糖、甘露寡糖、B族维生素、麦角甾醇、有机酸、矿物质及降解后独特的芳香类物质等,同时又不含胆固醇及饱和脂肪酸。酵母膏的主要成分为:粗蛋白21 .60%核苷酸总量3.2%β-葡聚糖8.25%甘露寡糖3.78%氨基态氮1.05。酵母膏中的酵母核苷酸能够促进动物体肠道发育,提高菅养物质消化吸收率,从而提高动物的生长性能;产品中的天门冬氨酸和谷氨酸具有鲜味,丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸等具有甜味,加上酵母核苷酸独特的呈味功能使酵母膏具有强烈诱食功能,并能掩盖饲料中的异味和异臭,从而将独特的营养性与呈味性融为一体;酵母膏富含的β-葡聚糖和甘露寡糖能增强免疫力,减少水产动物疾病发生,提高存活率。酵母膏是纯天然产品,不易氧化变质,没有重金属超标等担忧,是无残留、无污染和无公害的优质水产饲料原料,在水产饲料生产过程中已然得到广泛使用。

酵母膏的作用机理【1】

1.酵母核苷酸

核苷酸(Nucleotide,简称NT)由含氮的碱基、核糖或脱氧核糖、磷酸三种分子连接而成,是核酸的基本组成单位,在生物体内有着重要的作用。外源核苷酸的添加对动物胃肠道免疫系统、肝功能等均可产生重大影响,在特定的条件下需补充核苷酸,以保证机体的正常生理功能。

1.1核苷酸对肠道发育的影响

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。因此,外源核苷酸可促进肠道发育,降低腹泻率,提高饲料利用率,从而改善生产性能。

1.2核苷酸对机体免疫系统功能的影响

外源核苷酸是维持机体正常免疫状态的必需物质。尽管机体能利用小分子物质合成核苷酸,但免疫系统必须有外源核苷酸才能维持其正常功能,这可能与参与免疫的大部分细胞不能合成足够的核苷酸有关。

1.3核苷酸对肝脏代谢的影响

核苷酸参与调节肝脏的蛋白质合成,与维持肝脏的正常功能有关。肝脏是从头合成核苷酸的最主要器官。有研究证明,在断奶小鼠饲粮中添加核苷酸,可显著提高肝中胆固醇和磷脂含量,而肝中的脂肪酸组成和磷脂分配并不受影响。

1.4核苷酸的抗氧化和抗应激等功能

核苷酸碱基的氮氧原子能够捕获亚油酸氧化过程中形成的自由基,减少由脂质过氧化引起的细胞膜及各种DNA损伤。饲喂富含核苷酸的饲料能明显降低猪应激后引起的肌酸激酶、乳酸脱氢酶和天门冬氨酸转氨酶的活性。

2.酵母β-葡聚糖

β-葡聚糖(β-Glucan)是酵母细细胞壁最重要的结构成分之一,大多数为水不溶性或胶质颗粒。与其他糖类不同的是,一般糖类单糖之间以β-1,4键相结合,而β-葡聚糖中单糖之间以β-1,3键和β- 1,6键相连。由于特殊的键结方式和分子氢键的存在,β-葡聚糖呈螺旋形分子结构,其特殊构型很易被免疫系统接受。研究表明,β-葡聚糖是免疫反应的基质,能够刺激动物体内淋巴细胞的增殖,激活动物体内的巨噬细胞补体、促进抗体形成及诱导产生干扰素等过程,增强其细胞免疫和体液免疫功能,从而提高机体的特异性和非特异性免疫机能,改善动物健康状况,提高存活率。 .

3.酵母甘露寡糖

甘露聚糖是酵母细胞壁另一重要的多糖成分。在合适反应条件下,酵母甘露聚糖可以通过选择性乙酰解反应,变成甘露寡糖(MOS)。甘露寡糖能够优化动物胃肠道微生态环境,降低胃肠道疾病。这是因为甘露寡糖一般不为单胃动物消化道酶分解,大多都能顺利通过胃和小肠而不被消化利用而进入消化道后段被浓缩。单胃动物的消化道后段寄生的大量微生物。一方面:有益菌如乳酸杆菌,双歧杆菌、梭状芽胞菌等,既能产生切断低聚糖末端糖苷键的酶,也能产生水解聚合链中各种糖苷键的酶,因此选择甘露寡糖作为营养物质发酵利用,促进生长。另一方面:致病细菌细胞壁上的外源凝集素先与甘露寡糖结合,因此减少了细菌与肠粘膜上皮细胞结合的机会,并且MOS能把已经与植物凝集素结合的肠粘膜上皮细胞的糖基部分置换下来,使吸附在肠道上的细菌从上皮细胞上脱落并随类便排出体外,保证了肠粘膜上皮的完整性。同时,双歧杆菌和乳菌杆菌增殖又会促使发酵产生醋酸和乳酸,导致肠道的pH值下降,抑制大肠杆菌和产气英膜梭菌等有害菌的生长繁殖。除此之外,MOS还能剌激腹膜巨噬细胞产生干扰素,促进细胞产生抗体,增强机体的非特异性和特异性免疫反应,提高机体的抗病能力。同时MOS对霉菌毒素具有明显的吸附作用。

4.酵母小肽及呈味物质

经飞行时间质谱仪检测结果显示酵母膏所含蛋白80%为小肽和游离氨基酸,在动物体内可以不经消化被直接吸收利用,面肽(如谷胱甘肽等)作为一种活性物质在动物生命机体的新陈代谢中扮演着无可替代的重要角色,因此在动物饲料中添加外源小肽制品对提高蛋白利用、改善生长性能可以产生显著效用。早在1908年,日本学者KIKEDA首先创造了"Umamin(鲜味)这个词, 以鉴别从麦麸中分离的谷氨酸盐的特色味道。1960年,AKIRA KUNNAKA鉴别出呈现Umami的第3个物质是鸟苷酸盐。少量鸟苷酸和肌苷酸与谷氨酸混合即可提高味精的鲜度数十倍。酵母是天然核酸的良好来源,核糖核酸(RNA)含量达8-9%,由酵母RNA分解而成的鸟苷酸(51GMP)和肌苷酸(51IMP)具有风味强化能力,同时酵母膏富含谷氨酸,三者混合产生显著的协同增鲜效果,并能掩盖饲料中的异味和异臭,使酵母膏具有强烈诱食功能,对水产动物尤为明显。

制备【2】

1、原料

主料:青霉素菌渣(干渣、鲜渣均可)

辅料:葡萄糖或蔗糖、盐酸,硫酸、氢氧化钠,氨。

2、制备方法

2.1菌种的制备

使用的菌种为啤酒酵母(Scerevisiaec Hansen)和红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)。复合培养在液体培养基中而成。培养基成分为:葡萄糖3%,硫酸铵0.5%,碳酸钙0.003%,氯化钠0.02%,酵母膏0.2%,用121 ℃灭菌30rain,冷却后接入以上两种菌种。培养条件:30±1℃,间歇通气,通气量为1:0.5-1:0.8 vvm,搅拌转速150 r/min,培养2-3 d,即为成熟种子液。

2.2青霉素茵渣的前处理

将青霉素菌渣加酸液,可用盐酸或其它酸,调pH 2~4,60-80℃处理4~8 h,用碱液如氢氧化钠液或其它碱液中和到pH 6.0-6.5。

2.3青霉素茵渣的发酵处理

在发酵罐内加入10%经过前处理的青霉素菌渣,1-2%葡萄糖或其它糖类物质,其余为水,121℃,灭菌30rain.待温度降到30±2℃时接人1%-2%种子液,在30±2℃间歇通气,通气量1.04~1.08 wm,搅拌转速150 r/rain。培养4~5 d放罐提取。上述发酵液放罐后进行固液分离,收集滤液,用20%氢氧化钠调至pH 6.5~7.0,降温到60℃,然后真空浓缩到比重1.30(60℃热测),即得酵母膏代用品,收率50%左右。酵母膏代用品为黄褐色,粘稠膏状,略带糊香味,水份30%,总氮≥6.0%,氨根≤5%,砷≤5 mg/g,炽热残渣12%。

2.4酵母粉代用品制备

在制备酵母膏代用品的工艺过程中,发酵液放料后,调节pH到6.5后直接喷雾干燥,即得酵母粉代用品,收率90%~100%。

主要参考文献

[1] 朱旺明,苏传福,谭永刚,崔祥东-2012 2012年广东省饲料行业年会暨《广东饲料》创刊20周年庆典活动论坛

[2] 李秀环- 《江苏食品与发酵》2007年4期

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