飼料工業(yè)中應(yīng)用的酵母及其衍生產(chǎn)品

陳 鵬，丁武億

（1.北京英惠爾生物技術(shù)有限公司，北京 100081；2.贛州市畜牧研究所，江西 贛州 341000）

酵母在分類中是真菌界的單細胞真核微生物。大小通常為3～4 μm，具有核膜和細胞壁，但與植物不同，其無葉綠體。酵母是異養(yǎng)生物，依靠活的和死的有機物質(zhì)作為能量和營養(yǎng)的來源。酵母細胞有兩種方式獲得營養(yǎng)，一是通過產(chǎn)生和釋放各種蛋白水解酶，糖酵解酶或脂肪分解酶來消化有機物質(zhì)，二是通過細胞壁吸收氨基酸和單糖[1]。酵母繁殖是出芽和分裂生殖過程。出芽生殖是指當母本細胞體積增加時，沿著細胞壁形成突起的“芽”，從母本細胞上斷裂或部分連接在細長細胞上。當母本細胞分裂成兩個子細胞時是分裂生殖[2]。酵母是兼性厭氧菌，可以在有氧或無氧條件下生存和生長。在有氧條件下，酵母繁殖，通過氧化代謝將氧氣和糖轉(zhuǎn)化為二氧化碳和能量，酵母細胞高效的生長。在厭氧條件下，比如在酒和燃料的乙醇生產(chǎn)中，酵母生長的效率低得多，此時生產(chǎn)乙醇[3]。

動物飼料中使用各種形式的酵母和酵母衍生物已有100多年的歷史。由于歐盟和美國政府最近限制或取消具有促生長作用的抗生素在動物飼料中使用，對使用可替代產(chǎn)品（包括酵母產(chǎn)品）保證動物健康和促進生長性能的關(guān)注顯著增加。此外，近年來通過酵母發(fā)酵工藝生產(chǎn)的飼料原料（例如DDGS）也大幅度增加[4]。因此，含有酵母的飼料添加劑和飼料原料的種類很多，形式多樣。但動物營養(yǎng)學家不確定這些產(chǎn)品之間的特定差異，及其在動物營養(yǎng)和健康方面的潛在作用。此外，盡管含酵母的添加劑和飼料原料已經(jīng)在飼料工業(yè)中被廣泛使用了數(shù)十年，但還沒有標準的檢測分析方法來量化酵母及其重要的生物化學成分。目前，關(guān)于能準確和實際地定量檢測飼料業(yè)中使用的酵母的成分的報道很少。因為需要確定使用量和日糧添加比例以達到最佳的生物活性物質(zhì)量，不能準確量化飼料添加劑和飼料原料中的酵母和酵母組分成為了一個重要的問題，因此值得去研究。酵母和酵母組分的定量檢測對于在動物發(fā)揮最佳健康和性能以及防止對酵母生物活性成分的過度攝取是至關(guān)重要的。因此，本文的目的是描述飼料添加劑和飼料原料中各種形式的酵母，評估各種檢測量化酵母和已知活性成分的各種方法。

1 商業(yè)用途酵母菌

酵母菌數(shù)量巨大，在自然環(huán)境中幾乎無處不在。可以在水果、蜂蜜、土壤、水、植物莖、葉和花中被分離出來。天然存在于常見飼料原料如谷物、谷物副產(chǎn)品、青貯飼料和干草飼料中。大多數(shù)酵母菌種對人類和動物既不有害也不有益。一些酵母屬（假絲酵母屬，隱球酵母屬，球形酵母屬和絲孢酵母屬）是致病的，而一些種類（釀酒酵母，馬克思克魯維酵母，產(chǎn)朊假絲酵母）能產(chǎn)生有益的作用[5]。

酵母約有60個不同屬，由約500個不同的種組成。酵母菌種的差異體現(xiàn)在細胞形態(tài)、不同底物的代謝和繁殖過程。僅有少數(shù)的菌種有商業(yè)用途。商業(yè)應(yīng)用包括生產(chǎn)酒精飲料（如啤酒、葡萄酒和烈酒）、非酒精飲料（如克瓦斯、紅茶菌、酸牛奶）、面包和糕點烘烤、生物治療、生產(chǎn)工業(yè)乙醇、營養(yǎng)補充劑、益生菌、食品添加劑和調(diào)味劑，科學研究和基因工程生物材料。啤酒酵母是用于生產(chǎn)食品、飲料（蒸餾酒和啤酒）和燃料乙醇生產(chǎn)過程的主要菌種，將葡萄糖和蔗糖轉(zhuǎn)化為乙醇。其他具有商業(yè)用途的重要的酵母菌株包括以牛奶中的葡萄糖和乳糖為底物的乳清酵母和在造紙木漿中使用木糖和葡萄糖作為底物的Torula酵母[6]。

酵母細胞內(nèi)的化學成分包括氨基酸、肽、碳水化合物、鹽、谷氨酸鈉、核酸（RNA）、酶和輔因子[7]。酵母細胞壁由葡聚糖、糖蛋白、甘露聚糖和幾丁質(zhì)組成[8-9]。這種組合使酵母無論作為動物飼料中的營養(yǎng)補充劑，還是作為有用的營養(yǎng)保健品都受到關(guān)注。

2 酵母和含有酵母的飼料原料

2.1 活性酵母產(chǎn)品

活性酵母產(chǎn)品通常添加到飼料中利用其潛在的益生作用。飼料工業(yè)中常用的活酵母是約95%干物質(zhì)的活性干酵母。還有在烘焙業(yè)廣泛使用的濕酵母餅（30%干物質(zhì)）和酵母膏（約20%干物質(zhì)）。這3種活酵母菌株都可以作為接種物來生產(chǎn)酵母培養(yǎng)物。酵母培養(yǎng)物也是飼料工業(yè)中常見的酵母發(fā)酵產(chǎn)品。

每g活性干酵母含有150～250億個活酵母細胞（菌落單位cfu）。3種最常用的加工方法包括隧道干燥酵母（粒狀粉末），流化床干燥酵母（橢圓形球體中快速上升）和旋轉(zhuǎn)干燥酵母（生產(chǎn)小球）。美國最常見的是隧道干燥和流化床干燥方法，而在歐洲和拉丁美洲，旋轉(zhuǎn)干燥法更常見。這些干燥方法中，流化床干燥已經(jīng)成為最流行的方法，因為其對酵母細胞的損害較小，活力得以保持。

另外，純活性干酵母在稀釋飼料添加劑產(chǎn)品中也有發(fā)現(xiàn)（稀釋原料如稻殼和酒糟可溶物）。許多稀釋的產(chǎn)品僅含5×109cfu·g-1，占純活性干酵母cfu的20%～25%。因此，比較這些產(chǎn)品與商業(yè)純活性干酵母產(chǎn)品的價格非常重要。另外，只有了解了產(chǎn)品中的cfu數(shù)，才能達到所需的飼喂劑量和預(yù)期的生長和健康效果。

儲存方法對維持活性干酵母的穩(wěn)定性和發(fā)酵活性非常重要?；钚愿山湍冈谘鯕饣蚩諝庵袃Υ鏁r，其穩(wěn)定性降低。因此，使用真空包裝或使用惰性氣體儲存在包裝材料中將有助于確保最佳的穩(wěn)定性。

許多飼料制粒后才飼喂動物。造粒過程使用蒸汽（濕熱）來調(diào)節(jié)進料，然后擠壓制成顆粒。殺死微生物的最有效的方法之一就是濕熱，使酶系統(tǒng)變性，機體代謝活動和生存受到抑制。因此，活性干酵母產(chǎn)品添加到飼料中制粒時，其活力很可能會降低或被消除，失去益生菌的效果。評估不同的飼料生產(chǎn)條件下酵母的存活率的研究很少。在85℃下加熱8 min，活性干啤酒酵母（7%水分）的存活率未受影響，但是當水分增加到19%，只有0.1%存活。計算不同的水分和溫度條件下活性酵母細胞數(shù)量，結(jié)果表明，濕熱和脫水是造成酵母細胞死亡的主要因素[10]。這些結(jié)果和Aguirreguzman等研究都表明，在典型造粒過程之后，未受保護的酵母細胞的存活率降變低[11]。因此，在評估顆粒飼料中酵母細胞的功能時，必須測定細胞繁殖力和細胞活力，并比較不同方法評估活性和活力的的優(yōu)缺點[12]。

2.2 酵母培養(yǎng)物

酵母培養(yǎng)物是一種獨特的酵母產(chǎn)品，是酵母生物質(zhì)和在特定發(fā)酵過程中產(chǎn)生的發(fā)酵代謝物的混合物。生產(chǎn)酵母培養(yǎng)物，要用活酵母細胞接種到特定的培養(yǎng)基，并在特定的條件下發(fā)酵，隨后將整個發(fā)酵的培養(yǎng)基干燥。隨著酵母細胞發(fā)酵，培養(yǎng)基中的糖產(chǎn)生各種各樣的代謝產(chǎn)物，包括肽、醇、酯和有機酸。然而，產(chǎn)生什么樣的代謝物取決于所使用的發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和發(fā)酵條件。因此，酵母培養(yǎng)物是獨特的飼料添加劑，含有幾種對動物營養(yǎng)和健康有有益作用的不確定代謝物，但不是飼料中的營養(yǎng)素。

2.3 營養(yǎng)性酵母產(chǎn)品

干酵母、啤酒干酵母、啤酒液體酵母、產(chǎn)朊假絲酵母和乳清酵母是營養(yǎng)性酵母產(chǎn)品，由死酵母細胞的酵母生物質(zhì)組成，具有飼喂營養(yǎng)價值。干酵母價格高，主要用于食品工業(yè)作為營養(yǎng)補充劑[13]。啤酒酵母常用于飼料工業(yè)，作為特種氨基酸、維生素和礦物質(zhì)的補充劑。啤酒酵母粗蛋白質(zhì)含量約為46.5%，與去皮豆粕相似。然而，酵母中約20%的粗蛋白質(zhì)相當于核酸（總組分的6%～8%），這限制了酵母產(chǎn)品能夠飼喂動物的量[9]。此外，雖然啤酒酵母產(chǎn)品的總賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸含量優(yōu)于去皮豆粕，但所有必需氨基酸的標準化回腸消化率（豬）顯著低于去皮豆粕。啤酒酵母中的脂質(zhì)（乙醚提取物）和中性洗滌纖維含量分別是去皮豆粕的兩倍和一半，因此啤酒酵母的代謝能（豬）更高。此外，與去皮豆粕相比，啤酒酵母含有更多的磷，富含B族維生素。

酵母細胞（比如啤酒酵母或活性干酵母）中的大多數(shù)營養(yǎng)物質(zhì)來源于細胞內(nèi)部。因此，必須溶解酵母細胞以釋放這些營養(yǎng)物質(zhì)供動物消化和吸收。細胞溶解可以通過動物胃腸道中的微生物分泌蛋白酶和葡聚糖酶來完成，水解酵母細胞壁并釋放其內(nèi)容物?；罱湍讣毎麅?nèi)的酶可引起細胞壁的自溶以釋放營養(yǎng)素。氨基酸和維生素的消化率和生物有效性在活酵母和死酵母中的差異是還是未知，但是活酵母細胞可能更高，原因是用于生產(chǎn)死酵母產(chǎn)品的干燥溫度較高。有研究表明，在干燥飼料原料時使用過高的溫度會形成美拉德產(chǎn)物，降低氨基酸利用度，并且可以加速脂質(zhì)過氧化，降低脂溶性維生素的生物活性[14]。

用低價值、非食用木質(zhì)纖維素生物質(zhì)生產(chǎn)營養(yǎng)酵母產(chǎn)品用于水產(chǎn)飼料的技術(shù)正在興起。用木質(zhì)纖維素生物質(zhì)生產(chǎn)酵母的一般過程涉及4個主要步驟，預(yù)處理、酶水解、發(fā)酵和后加工。研究表明，一些酶能夠切割存在于木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中的頑拗性多糖中的糖苷鍵[15]。并且通過基因工程酵母菌株將該生物質(zhì)中的糖轉(zhuǎn)化為酵母生物質(zhì)[16]。盡管源自木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的營養(yǎng)酵母產(chǎn)品沒有成為商品，但是這種技術(shù)是有希望的，并且會創(chuàng)造更多的高價值，可持續(xù)營養(yǎng)性酵母產(chǎn)品。

2.4 特色酵母產(chǎn)品

2.4.1 輻射酵母

輻射酵母含有麥角甾醇，當用紫外線照射時可轉(zhuǎn)化為維生素D2（麥角鈣化醇）[17]。輻射酵母曾經(jīng)是維生素D的重要來源，但是市場上更低價的合成維生素D3（膽鈣化醇）已經(jīng)將其取代。

2.4.2 酵母硒

商業(yè)化生產(chǎn)和銷售的酵母硒是高生物有效性硒（硒代蛋氨酸）。與喂食無機硒相比，酵母硒有獨特的代謝作用，改善動物的健康狀況，并增加肉和蛋中的硒含量[18]。盡管啤酒酵母含硒1～2 mg·kg-1，但一些商品高含量硒酵母含硒高達2 000 mg·kg-1。

2.4.3 酵母鉻

酵母鉻是三價鉻，并結(jié)合生物活性肽、氨基酸和煙酸，發(fā)揮類似于“葡萄糖耐受因子”的功能，作為胰島素活性的生理增強劑以改善碳水化合物代謝。Mowat等研究表明，在牛受到運輸應(yīng)激后飼喂含有酵母鉻的飼料，降低了發(fā)病率，并能改善生長性能[19]。Lindemann等比較了4種有機形式鉻的相對生物有效性和安全性，結(jié)果表明，三鉻酸鉻的生物有效性最高，其次是蛋氨酸鉻、酵母鉻和丙酸鉻，與對照組相比，飼喂酵母鉻的豬的生長速度有所提高[20]。

2.4.4 法夫酵母

法夫酵母產(chǎn)生紅色素或類胡蘿卜素（蝦青素），在鱒魚和鮭魚飼料上使用可增強魚片紅色素沉著。雖然這種來源的蝦青素比合成形式的類胡蘿卜素更昂貴，但生物利用度更高。

2.5 酵母片段產(chǎn)品

酵母濃縮可溶物、水解產(chǎn)物、提取物和細胞壁是食品和飼料行業(yè)另外一類原料。酵母自溶產(chǎn)物由裂解的全酵母細胞組成（使用酸或酶或高鹽溶液增加滲透壓而使細胞破裂），含有細胞內(nèi)和細胞壁組分。酵母提取物僅由細胞內(nèi)成分組成，而酵母細胞壁僅由在細胞壁中的碳水化合物組成。酵母自溶物和提取物主要用在食品工業(yè)增強食物的風味。酵母提取物也被用作發(fā)酵和制藥工業(yè)中的微生物刺激劑，和微生物學家用于優(yōu)化細菌生長和實驗室生長培養(yǎng)基[7]。

酵母的碳水化合物含量和組成根據(jù)生長環(huán)境而變化，通常被分為細胞內(nèi)或細胞壁碳水化合物[21]。細胞內(nèi)碳水化合物主要由糖原和海藻糖組成，是酵母細胞的主要能量儲備。據(jù)報道，面包酵母含有16%～20%的糖原和6%～10%的海藻糖[22]。細胞壁約占酵母細胞干重的15%～20%，主要的多糖組分是β-葡聚糖和甘露聚糖。

葡聚糖是釀酒酵母中的主要多糖組分，支持細胞壁結(jié)構(gòu)的高度不溶性部分。酵母細胞壁內(nèi)層由不溶性β-葡聚糖（30%～35%）組成，中間層為可溶性β-葡聚糖（20%～22%），外層由糖蛋白組成（30%）[23]。葡聚糖的結(jié)構(gòu)由具有β-1,6分支連接的β-1,3葡聚糖組成，在酵母自溶時產(chǎn)生內(nèi)切和外切β-1,3葡聚糖酶[21]。β-葡聚糖對動物健康和生長性能具有潛在的有益作用，在飼料行業(yè)中應(yīng)用盛行。研究表明其能吸附或結(jié)合毒素、病毒和病原菌[24]。免疫細胞（巨噬細胞）具有β1,3/1,6支鏈葡聚糖的受體。營養(yǎng)學和藥物學對其作用機理研究透徹，有證據(jù)表明，日糧中的β-葡聚糖可以提高幼畜動物和魚蝦的免疫能力[25]。

甘露聚糖是酵母細胞壁的第二重要組成部分，甘露聚糖是高度分支的多聚體，以α-1,6-甘露糖為骨架鏈，大部分甚至全部的殘基具有α-1,2或α-1,3連接的含有2～5個甘露糖殘基的側(cè)鏈[21]。磷與甘露聚糖相連，含量為0.04%～4.4%。甘露寡糖（MOS）作為益生元或胃腸道中某些微生物的營養(yǎng)來源，發(fā)揮益生效應(yīng)。Spring等評估了MOS對伴侶動物、馬、兔、家禽、豬、小牛和各種水產(chǎn)動物的影響，表明體增重和飼料轉(zhuǎn)化率總體上有正向的改善，同時死亡率降低[26]。作用機制是MOS能結(jié)合并限制病原體在胃腸道中的定殖，改善腸黏膜的完整性，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)活性，并參與抗氧化和抗誘變防御的結(jié)果。

酵母也是高濃度核苷酸和蛋白質(zhì)的來源。水解酶（核酸酶和蛋白酶）位于酵母細胞基質(zhì)中，自溶分解核苷酸和蛋白質(zhì)。核酸酶將核酸、DNA和RNA降解成核苷酸，蛋白酶將蛋白質(zhì)降解為肽和氨基酸衍生物[27]。據(jù)報道，酵母中總核酸的濃度在3.3%～9.5%和7%～12%[21,28]。了解酵母類產(chǎn)品中核酸的含量很有必要，越來越多的證據(jù)表明在單胃動物日糧中補充核苷酸可能影響腸道形態(tài)及功能、免疫反應(yīng)、腸道微生物群的組成、肝功能及形態(tài)和生長性能[29]。

2.6 玉米乙醇副產(chǎn)品中的酵母和酵母成分

在乙醇生產(chǎn)中，酵母發(fā)酵谷物（例如玉米）后生產(chǎn)大量的各種副產(chǎn)品，作為飼料原料飼喂給動物。包括DDS、DDG、DDGS、濃縮酒糟可溶物、酒糟濕谷物、谷物酒糟干酵母，都是飲料和燃料乙醇工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品[14]。生產(chǎn)這些副產(chǎn)品的釀酒酵母菌株和生產(chǎn)工藝都是不同的，因此含有的酵母數(shù)量和營養(yǎng)成分各異。

這些副產(chǎn)品中酵母的組成和功能特性研究尚不完善，缺乏標準化的檢測方法來確定這些成分中的死酵母數(shù)量及其化學成分。Han等開發(fā)了一種多元線性回歸模型，用DDGS整個生產(chǎn)過程中氨基酸組成的相對百分比變化，確定酵母蛋白質(zhì)對總DDGS蛋白質(zhì)含量的貢獻：

Y為乙醇生產(chǎn)流程中氨基酸的相對百分比，X1為粉碎玉米氨基酸的相對百分比，X2為酵母氨基酸的相對百分比，A為玉米對氨基酸貢獻的常數(shù)，B為酵母對氨基酸貢獻的常數(shù)，C為Y軸上截距常數(shù)。這個分析中，A、B、C變量在不同的工藝上變化很大，但是不同的樣本來源之間變化不大。根據(jù)這個以玉米和酵母的氨基酸組成為因變量的方程，估計酵母蛋白占DDGS粗蛋白含量的20%，玉米蛋白占總蛋白的80%[30]。

多元線性回歸模型考慮了玉米和酵母中所有氨基酸組成，基于氨基酸的相對百分比而不是氨基酸的絕對濃度，并可用于估計中間工藝流程和DDGS中的酵母含量。然而，不同品種和年份玉米的氨基酸組成是不同的，不同酵母菌株的氨基酸組成也可能不同。盡管可以以蛋白質(zhì)或氨基酸為基礎(chǔ)計算DDGS中酵母的含量，但可能發(fā)揮更大潛在營養(yǎng)和健康作用的是玉米副產(chǎn)品中的酵母β-葡聚糖，甘露寡糖和核苷酸含量。

與計算DDGS中酵母含量一樣，DDG中β-葡聚糖含量的研究報道結(jié)果差異很大。Chhon等估計DDGS含有β-葡聚糖0.57%[31]。而Kim等報道，DDGS中葡聚糖的平均含量為21.2%。這種差異可能是由于分析方法的差異和所測定的β-葡聚糖的實際組成[32]。Alizadeh等研究表明，小麥-玉米DDGS中甘露糖和核苷酸的濃度分別為1.6%和0.13%。因此，缺少標準化的檢測方法，對發(fā)酵谷物副產(chǎn)品中酵母含量和衍生物分類也存在固有難度[33]。

3 測定酵母和酵母衍生物含量的方法

3.1 直接測量酵母細胞

其可以快速且低廉地檢測飼料添加劑和原料中酵母和酵母衍生物的商用儀器受到廣泛需要。量化飼料添加劑和原料中酵母組分的唯一一種已開發(fā)的方法僅適用于活酵母產(chǎn)品（活性干酵母）。評估純酵母樣品的濃度和活力的方法已經(jīng)開發(fā)了幾種，包括使用血細胞計數(shù)器的光和熒光顯微鏡、流式細胞術(shù)和熒光顯微鏡[34]。血細胞計數(shù)法相對便宜且使用簡單，但容易出現(xiàn)人為錯誤，導致測定的高度變異性[35]。流式細胞術(shù)具備自動化的數(shù)據(jù)采集，缺點是價格昂貴，技術(shù)人員需要經(jīng)過培訓來正確操作和清潔設(shè)備，避免樣品之間的交叉污染[36]。一些研究評估了熒光顯微鏡對酵母的定量，包括對純酵母樣品的分析[37]。使用血細胞計數(shù)器手工計數(shù)方法測定玉米粉中酵母含量的得出了不一致的結(jié)果，因為玉米粉中的碎片會干擾流式細胞儀系統(tǒng)并引起非特異性熒光信號[38]。最近，Chan等開發(fā)并評估了一種簡單的成像細胞計數(shù)方法，確定生物乙醇生產(chǎn)中玉米粉發(fā)酵酵母的濃度和活力[39]。該方法使用自動細胞計數(shù)器、稀釋緩沖液和染色溶液通過熒光準確檢測活的和死的酵母含量，但尚未用作評估干燥玉米副產(chǎn)物。

手工酵母平板計數(shù)似乎是最準確的方法，因其可測定產(chǎn)品中活的和有活性酵母細胞的實際數(shù)量。簡單來說，將含酵母的產(chǎn)品懸浮液連續(xù)稀釋于水中，然后將不同的稀釋液鋪在營養(yǎng)培養(yǎng)基上約3 d，使其生長繁殖。計算每個平板上酵母菌落數(shù)量。

亞甲基藍染色是手工計數(shù)非活性染色酵母的標準方法，但含量和活力結(jié)果不穩(wěn)定，很難在玉米粉碎片中鑒別和區(qū)分非活性的酵母[40]。該方法需要破壞酵母細胞壁以使染色劑進入細胞。如果酵母細胞由于受熱使酶系統(tǒng)變性而死亡，死細胞的細胞壁不能吸收染色劑，染色失敗。用亞甲基藍染色計數(shù)酵母細胞也很耗時，并且技術(shù)人員的精準性也是不同的，難以自動化[41]。另一種方法是直接測定代謝終產(chǎn)物或底物消失來分析酵母的代謝活性。但這種方法不如酵母平板計數(shù)方法可靠，因為其他微生物（如細菌）產(chǎn)生的代謝物可能會產(chǎn)生大量的干擾。

3.2 確定酵母繁殖力和活力的方法

酵母繁殖力可以描述為活酵母細胞相對于總酵母細胞的百分比，而細胞活力是指酵母細胞的生理能力[12]。在商品益生菌飼料產(chǎn)品中經(jīng)常添加酵母細胞，酵母的濃度和活力是確定潛在有效性的重要指標。因此，不僅要確定副產(chǎn)品和含酵母的飼料添加劑中酵母細胞的濃度，而且還可以確定其活力。比較測定酵母細胞生存力和活力不同方法的優(yōu)缺點，結(jié)果表明，不同方法的結(jié)果不盡相同，無一種方法足夠量化繁殖力和活力[12]。使用6種不同的培養(yǎng)基比較了酵母分化的復原和有效性，結(jié)果表明，從含有霉菌的樣品中分離和計數(shù)酵母菌很不容易，霉菌很快遮蓋了瓊脂平板的表面[42]。因此，用這個方法對乙醇玉米副產(chǎn)品中的酵母定量挑戰(zhàn)很大，因其副產(chǎn)品中可能存在霉菌。比較測定活性干酵母、用谷物載體稀釋的干活酵母混合物、與活性干酵母混合的礦物混合物、谷物全價飼料、以及酵母培養(yǎng)物中的酵母繁殖力的8種不同方法，結(jié)果是，除了使用FDA的細菌分析手冊DG18方法外，其他方法之間無區(qū)別，可以互換使用[43]。然而，評估用細胞內(nèi)糖原和海藻糖濃度作為酵母活力預(yù)測因子的可能性，表明酵母繁殖力與酵母細胞的酸溶性糖原或海藻糖之間存在相關(guān)性，但這種相關(guān)性對實驗環(huán)境和細胞碳水化合物含量有特異性[44]。如果不事先了解酵母的儲存條件，不能用這種相關(guān)性預(yù)測酵母繁殖力。

3.3 確定DDGS中酵母和酵母衍生物的方法

盡管DDGS總蛋白質(zhì)中一部分來源于酵母，但尚無明確的分析方法來確定酒糟副產(chǎn)品中的死酵母及其化學成分。有研究通過對玉米和酵母中氨基酸的相對百分比與DDGS總氨基酸進行多元線性回歸分析，結(jié)果表明，DDGS中約20%的蛋白質(zhì)來源于酵母，其余80%來源于玉米。然而，并不能推斷酵母生物量對DDGS生物量的貢獻率為20%[30]。這種方法并不能準確估算發(fā)酵玉米副產(chǎn)品中酵母含量。

可以利用酵母細胞壁獨特的化學特征，例如甘露聚糖含量，更準確地評估玉米副產(chǎn)品中的酵母含量。最近研究表明，各種乙醇酵母產(chǎn)品的平均甘露聚糖含量為10.3 mg·100 mg-1。DDGS的甘露聚糖含量為1.0 mg·100 mg-1，一種新玉米酒糟干酵母（50%粗蛋白）的甘露聚糖含量為3.0 mg·100 mg-1。因此，通過計算玉米副產(chǎn)品甘露聚糖含量相對于純乙醇酵母產(chǎn)品甘露聚糖含量的比例，得出DDGS含有約10%的酵母，高蛋白玉米副產(chǎn)物含約29%的酵母。還可采用酶法測定大麥和燕麥中β-葡聚糖的含量，判斷DDGS含有0.57%的β-葡聚糖[31]。但這種方法是否適用于發(fā)酵谷物副產(chǎn)品尚不清楚。對3個實驗室研究的纖維素生物質(zhì)組成進行平均分析，判斷DDGS中總葡聚糖濃度為21.2%（干物質(zhì)基礎(chǔ)），其中16%來源于纖維素，5.2%來源于淀粉[32]。然而，雖然在細菌、真菌、酵母和谷物中都有葡聚糖，但其在分子構(gòu)型、溶解性和功能性方面不同。

4 小結(jié)

大量研究表明，酵母及其衍生物對動物生長性能和健康提供有益的作用，特別是當動物飼養(yǎng)環(huán)境差或受疾病影響時。營養(yǎng)學家必須了解這些產(chǎn)品之間的內(nèi)在差異，以及在添加到飼料中時發(fā)揮的作用。盡管已經(jīng)開發(fā)許多檢測方法，但對比活性干酵母產(chǎn)品中活酵母含量和酵母活力的分析，每種方法都有局限性，全球飼料工業(yè)還沒有標準的程序。更值得關(guān)注的是尚缺乏分析含有酵母的添加劑和原料中的死酵母和酵母細胞組分的商業(yè)化檢測方法。使用純酵母產(chǎn)品的甘露聚糖含量評估玉米副產(chǎn)品中酵母含量比使用氨基酸組成更精確。市售的Mega?zyme國際酵母β-葡聚糖測定法是一種準確和實用確定玉米副產(chǎn)品中β-葡聚糖含量的方法。評估酵母類產(chǎn)品中的功能性營養(yǎng)成分，需要采取恰當?shù)臋z測方法，從而有利于營養(yǎng)學家對這些成分進行量化，執(zhí)行精確的營養(yǎng)和飼喂方案。

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