酵母菌,一種傳統食品釀造工業的主要生產菌株,如今已成為現代生物飼料最具吸引力的微生物細胞工廠。
這類單細胞真核微生物,其細胞及細胞內容物,如蛋白、氨基酸、多糖、有機酸、核酸、維生素等活性物質,都可參與生物飼料的綠色生產。
而隨著現代生物技術、微生物育種技術、酶工程和發酵工程技術的發展,酵母菌生物飼料的開發和應用更是呈現出良好勢頭。
優良特性獲青睞
如今,飼料蛋白的結構性短缺壓力是制約我國畜牧業發展的主要瓶頸。國家也愈發重視利用生物發酵技術等手段挖掘新的飼料蛋白資源,提高現有飼料資源的蛋白含量和營養價值。
在近日召開的首屆中國生物飼料科技大會上,中國科學院微生物研究所研究員張博潤介紹稱,酵母菌是一種來源廣、價格低、氨基酸比較全面的單細胞蛋白,蛋白質含量高達45%以上,且富含生物體所必需的多種維生素和微量元素。因此,酵母菌生物飼料對緩解飼料蛋白總量短缺具有重要意義。
據張博潤介紹,酵母菌可以產生谷胱甘肽(GSH)、金屬硫蛋白(MT)、超氧化物歧化酶(SOD)等多種生物活性物質,能夠增強生物機體免疫力和提高抗病力,對防治生物體消化道系統疾病起到有益作用。
其中,GSH能參與體內氧化還原反應及氨基酸向細胞內的轉運、能清除自由基,具有維持干細胞正常功能、促進膽酸代謝等作用;MT是一類低分子量的金屬結合蛋白,能參與微量元素的代謝、轉運和貯存,具有重金屬解毒等功能;SOD則能夠專一清除生物體內多余的超氧陰離子,平衡體內的氧自由基,增強機體抗輻射損傷等。
不僅如此,酵母菌與芽孢桿菌、乳酸菌、霉菌等微生物配伍,發酵餅粕能分解有害因子,去除餅粕中的抗原蛋白等抗營養因子,通過發酵產生的消化酶類還可以分解一些難消化的多糖和蛋白,提高飼料成分的生物轉化率。
目前,我國在利用酵母菌發酵農產品廢棄物生產飼料蛋白研究方面也取得了良好的進展。張博潤稱,酵母菌具備碳源利用廣譜性強、耐酸、耐高溫、蛋白質合成能力強等優良特性,通過采用一系列育種手段增加酵母胞內蛋氨酸、賴氨酸含量,也使得酵母蛋白飼料中氨基酸組成更加合理。
選育新菌種
如今,國內外都開始在飼料菌種選育方面展開探索。例如采用篩選、誘變、雜交、融合等常規育種技術,以及代謝工程、微生物育種等新技術、新方法,來選育具有重大生產應用價值的優良酵母菌種。
張博潤介紹稱,從印尼荔枝中分離出來的布拉氏酵母菌,其制劑應用于畜牧業,可以有效降低病原菌和有關毒素的質量濃度,加強微生物平衡,刺激免疫系統,作為飼料添加劑也得到很多國家的認可,但在我國卻還尚未展開應用。
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