酵母菌生物飼料的研發(fā)呈現(xiàn)出4種趨勢

邦士富—漁 · 發(fā)表于 2014-12-22 13:59:09

酵母菌，一種傳統(tǒng)食品釀造工業(yè)的主要生產(chǎn)菌株，如今已成為現(xiàn)代生物飼料最具吸引力的微生物細(xì)胞工廠。這類單細(xì)胞真核微生物，其細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)容物，如蛋白、氨基酸、多糖、有機(jī)酸、核酸、維生素等活性物質(zhì)，都可參與生物飼料的綠色生產(chǎn)。而隨著現(xiàn)代生物技術(shù)、微生物育種技術(shù)、酶工程和發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展，酵母菌生物飼料的開發(fā)和應(yīng)用更是呈現(xiàn)出良好勢頭。

優(yōu)良特性獲青睞

如今，飼料蛋白的結(jié)構(gòu)性短缺壓力是制約我國畜牧業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。國家也愈發(fā)重視利用生物發(fā)酵技術(shù)等手段挖掘新的飼料蛋白資源，提高現(xiàn)有飼料資源的蛋白含量和營養(yǎng)價(jià)值。

在近日召開的首屆中國生物飼料科技大會(huì)上，中國科學(xué)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(jià)格低、氨基酸比較全面的單細(xì)胞蛋白，蛋白質(zhì)含量高達(dá)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(jù)張博潤介紹，酵母菌可以產(chǎn)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(zhì)，能夠增強(qiáng)生物機(jī)體免疫力和提高抗病力，對防治生物體消化道系統(tǒng)疾病起到有益作用。

其中，GSH能參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)及氨基酸向細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)、能清除自由基，具有維持干細(xì)胞正常功能、促進(jìn)膽酸代謝等作用；MT是一類低分子量的金屬結(jié)合蛋白，能參與微量元素的代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存，具有重金屬解毒等功能；SOD則能夠?qū)Ｒ磺宄矬w內(nèi)多余的超氧陰離子，平衡體內(nèi)的氧自由基，增強(qiáng)機(jī)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(fā)酵餅粕能分解有害因子，去除餅粕中的抗原蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子，通過發(fā)酵產(chǎn)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(zhuǎn)化率。

選育新菌種

如今，國內(nèi)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(guī)育種技術(shù)，以及代謝工程、微生物育種等新技術(shù)、新方法，來選育具有重大生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值的優(yōu)良酵母菌種。

以性狀優(yōu)良的野生型酵母菌為出發(fā)菌株，通過分子育種技術(shù)構(gòu)建具有特定強(qiáng)化功能的轉(zhuǎn)化體，如高產(chǎn)酶、氨基酸、維生素、肽或疫苗的酵母菌等，也受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

未來發(fā)展趨勢

如今，國內(nèi)外開發(fā)的酵母生物飼料產(chǎn)品已有數(shù)十個(gè)品種，包括單細(xì)胞蛋白、活性酵母、生物活性寡肽、功能寡糖、酵母提取物、發(fā)酵粕類、生物色素和其他飼用生物制品等。

在張博潤導(dǎo)師看來，酵母菌生物飼料由于作用廣泛且效果明顯，未來的發(fā)展空間十分樂觀。而在酵母菌生物飼料研究開發(fā)方面，也將呈現(xiàn)出四種發(fā)展趨勢。

首先要建立和發(fā)展微生物育種的新方法和新技術(shù)，開展飼用微生物資源發(fā)掘領(lǐng)域，獲得一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)、有應(yīng)用價(jià)值的新菌種資源。其次是針對動(dòng)物種類、生長發(fā)育階段及益生功能的不同，研制差異化、個(gè)性化混菌配伍技術(shù)和制劑產(chǎn)品。

另外要發(fā)展和完善飼用微生物發(fā)酵工程技術(shù)，開發(fā)安全、高效、穩(wěn)定的新型微生物蛋白質(zhì)和能量飼料。最后，要突破目前存在于無菌模式動(dòng)物和多種標(biāo)記示蹤等技術(shù)中存在的瓶頸，推進(jìn)飼用微生物對宿主微生物和生命活動(dòng)的微觀影響研究，探索其對畜禽的內(nèi)分泌及免疫機(jī)能產(chǎn)生影響的作用機(jī)制。

張博潤還表示，在積極促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，國家也應(yīng)該重視飼用微生物的生物安全性評價(jià)研究，規(guī)避具有應(yīng)用潛力的新的飼用微生物對人類健康和生態(tài)環(huán)境可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。