当前我国正在大力发展无公害农产品、绿色食品的生产。研究与开发绿色饲料添加剂，发展对环境无公害、无残留、无污染、安全、可靠的绿色饲料，生产绿色、环保、无公害水产品是水产养殖业的发展趋势。酵母细胞壁是一种环保型绿色饲料添加剂，在水产养殖中使用，具有提高鱼体免疫力、平衡肠道微生态、抑制有害菌的繁殖、促进生长以及吸附饲料霉菌毒素等功能，并能部分代替抗生素。

1.   酵母细胞壁的主要成分及其作用机理

1.1   主要组成成分

酵母细胞壁分3层，即碱非溶性的β-葡萄糖胶[β-(1, 6) 分枝的碱不溶性β-(1, 3)-D-葡聚糖]内层、碱可溶性β-葡萄糖胶[β-(1, 6) 分枝的碱溶性β-(1, 3)-D-葡聚糖]的中间层和糖蛋白外层(该层的碳水化合物主要是磷酸化的甘露聚糖)，其活性成分主要由β-葡聚糖(Glucan)(57.0%)、甘露寡糖(Mannan Oligosacharides，MOS或BIO-MOS)(6.6%)、糖蛋白(22.0%)和几丁质组成。

1.2   β-葡聚糖的作用机理

β-葡聚糖是一种具有特殊结构的多糖，通常由10~20个单糖组成，分子量约为6 500~7 500，大多数为水不溶性或胶质的颗粒。与其他糖类不同，一般糖类单糖之间以β-1, 4键相结合，而β-葡聚糖中的单糖之间以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，其特殊的构型对动物的免疫系统具有较强的刺激作用。大多数动物体内的网状内皮系统(RES)存在大量的巨噬细胞，一般情况下，巨噬细胞不具有活性，当β-葡聚糖通过细胞表面糖蛋白(LECTIN)与巨噬细胞结合后，巨噬细胞就被激活，并能诱导机体产生一系列的细胞免疫和体液免疫反应，故又将β-葡聚糖称为免疫多糖。

1.3   甘露寡糖(MOS)的作用机理

甘露寡糖(MOS)由2~10个单糖组成，单糖之间以α-1, 2；α-1, 3及α-1, 6键相连，多为碱溶性的。MOS与很多饲料纤维类似，都含有大量不能为消化酶切断的化学键，在小肠中几乎不能被消化利用而进入消化道后段被浓缩，并为动物消化道菌群(主要为消化道后段菌群)的有益菌如双歧杆菌、乳酸杆菌等选择性发酵利用，以有机酸、CH₄、CO₂、H₂的形式放出或参与代谢，提供能量。同时，发酵产生的酸性物质使整个肠道的pH下降，抑制了有害菌的生长。另外，有些病原菌粘附在寡糖底物上而不与动物肠道上皮细胞相接触，因而病原菌无法在肠道中固定下来，也就失去了对畜禽的危害作用。研究表明许多病原菌的细胞表面均含有一种特殊的用于细胞识别的蛋白质，称为外源凝集素，它们能与肠内壁细胞表面上的受体结合而粘附在肠上皮上繁殖。而肠内壁细胞表面的受体，其结构就是短链带分支的糖类物质，故寡糖加入饲料中会竞争性地和病原菌细胞表面的外源凝集素结合，阻止病原菌在肠上皮上的粘附，减少肠道病原菌的数量。因此，有些报告称MOS为“病原菌吸附剂”或“病原菌清除剂”。

1.4   糖蛋白的作用机理

酵母细胞壁中的糖蛋白主要由甘露寡糖与蛋白质结合而成，这些糖蛋白可结合侵入机体的细菌，与细菌荚膜相粘接并触发一连串的补体，触发机体多级免疫功能，并加强细菌的保护功能。

2.   酵母细胞壁的功能

2.1   激发、增强机体的免疫力和抗病力

酵母细胞壁含有大量的β- (1, 3) -D-葡聚糖和甘露寡糖，对细菌、真菌和病毒引起的疾病以及运输、接种、转群、气候变化等引起的应激反应产生非特异性的免疫力。对甘露寡糖而言，寡糖本身具一定的免疫原性，能够刺激机体免疫应答；寡糖分子与动物肠道内有害微生物肠内皮细胞上受体的结构相似，因此能与一定的毒素、病毒和真菌细胞的表面结合而作为这些外源抗原的佐剂，减缓抗原的吸收，增加抗原的效价，从而增强动物体的细胞和体液免疫反应；动物肝脏能够分泌一种与甘露糖结合的糖蛋白，这种蛋白质能与细菌夹膜相粘接并触发一连串的补体，从而启动免疫系统产生应答反应。含甘露糖的寡糖能够刺激肝脏分泌甘露糖结合蛋白，因此可影响免疫功能；寡糖还可以促进有益菌如双歧杆菌等的大量增殖，而双歧杆菌可以提高机体的抗体水平，激活巨嗜细胞的吞噬活性，从而影响机体的免疫功能。

2.2   维护肠道微生态平衡、抑制有害菌的繁殖

葡聚糖是细胞壁最重要的结构物质，对侵入动物体内的微生物具有防御功能。经研究发现，一些磷酸化葡聚糖的价值在于它能与所感染的致病细菌、真菌和病毒结合，从而改善病灶的发展过程，抑制了有害菌的繁殖。酵母细胞壁也是低聚甘露寡糖的重要来源，甘露寡糖在动物体肠内具有捕获肠壁附着有害菌(如大肠杆菌、沙门氏菌等)的功能、防止病原菌定居增殖，维护动物体内已建立的健康的消化道菌群，从而控制疾病的发生。甘露寡糖减少肠道中致病性细菌的能力和预防致病菌在胃肠道定居的能力，已得到了充分的证实。

2.3   改善动物的生产性能

酵母细胞壁通过促进肠道有益菌(如双歧杆菌和乳酸菌)的增殖，抑制病原菌和腐败菌，使它们产生的毒素、胺、氨、吲哚等有毒有害代谢产物大量减少，减少动物疾病的发生率；可以生成营养物质，双歧杆菌在肠道能合成维生素B₁、维生素B₂、维生素B₆、维生素B₁₂、烟酸、叶酸和各种氨基酸；促进矿物质元素的吸收，寡糖发酵产生的酸性物质能够吸附钙化合物使其溶解性增加，因而导致钙吸收能力增强；肠绒毛高度增加，消化功能增强，更好地消化吸收营养物质，这些因素都可以改善动物的生产性能，促进动物生长。

2.4   其他作用

吸附霉菌毒素的作用。全世界的饲料都受到霉菌毒素的危害，过去都用沸石土吸附，并未真正解决问题，因添加量大，影响饲料中营养成分的平衡，干扰氨基酸和矿物质的利用。现在国际上用酯化葡甘露聚糖来吸附霉菌毒素。本来酵母细胞壁内层的葡聚糖是不具活性的，但经研究改造成霉菌吸附剂(Mycosorb)后大大增加表面积而极具吸附能力，并可吸附多种霉菌毒素(黄曲霉毒素、T-2毒素)。由于Mycosorb的吸附力特强、用量低，因此不会对其他营养素造成不良影响。酵母细胞壁还可以降低血清胆固醇。

3.   酵母细胞壁在水产健康养殖中的应用

3.1   酵母细胞壁对水产动物的抗病促生长作用

饲料中添加酵母细胞壁能有效提高鱼虾的抗病力，既而提高鱼虾的存活率和生长速度以及饲料效率。Robertsen等^[1]的试验结果表明，β-葡聚糖能增强大西洋鲑对灭鲑气单胞菌、鳗弧菌和鲁克氏耶尔森氏菌感染的抵抗力。Chen等^[2]的报道指出，注射β-葡聚糖能提高斑点叉尾 抗叉尾爱德华氏菌感染的能力。Anderson等^[3]采用注射和浸泡法对溪红点鳟接种葡聚糖后，试验鱼对人工感染杀鲑气单胞菌Aeromonas salmonicida活菌的抵抗力显著增强。Jeney等^[4]将葡聚糖作为佐剂与A.salmonicida灭活菌苗联合使用，结果证明能显著提高供试虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的非特异性免疫力。Samuel等^[5]的试验结果证明β-葡聚糖能显著增强毛足鲈(Trichogaster trichopterus P.)对杀鲑气单胞菌感染的抵抗力。Engstad等^[6]的研究证明了大西洋鲑的巨噬细胞上存在β-葡聚糖的受体。Nutreco公司报道显示，饵料中添加葡聚糖能有效提高鱼群抗Piscirickettsia salmonis细菌感染的能力。EWOS研究中心研究认为，酵母细胞壁作为预防接种和免疫刺激物质，可以通过口服大大提高鱼的全方位抗感染能力，即非特异性免疫力。

刘栋辉等^[7]研究指出，在饲料中添加啤酒酵母β-葡聚糖制剂能显著提高斑节对虾的增重、存活率，能显著降低饲料系数，这种效果和添加高含量的Vc磷酸酯的效果相当。同时，添加啤酒酵母β-葡聚糖制剂大大提高了斑节对虾的抗病力，这种效果是饲料中高含量的Vc磷酸酯所不及的。陈昌福等^[8]研究表明，饲料中添加150 mg · (kg · d) ^-1体重的免疫多糖，对受免异育银鲫的免疫应答具有较强的调节效应。与对照组鱼相比，不仅血清中凝集抗体效价有所提高，而且血液中白细胞的吞噬百分比(PP)和吞噬指数(PI)活性明显上升。同时，发现饲料中添加150 mg · (kg · d) ^-1体重的免疫多糖，鱼体的增重率与饲料效率都有所增加，说明适当的添加酵母细胞壁还有促进该鱼生长和摄食的作用。但是，当免疫多糖的添加量上升到300 mg · (kg · d) ^-1体重时，供试异育银鲫的相对增重率和饲料效率并没有相应上升，反而略低于添加量为150 mg · (kg · d) ^-1体重的试验组，说明饲料中添加免疫多糖应当适量。

有生产实践报道，饲喂PR-500(酵母细胞壁)可使被冷水性弧菌感染的大西洋鲑鱼的存活率由17%左右提高到70%左右，而PR-500与疫苗的联合使用可提供更强劲持久的免疫保护作用，使被感染的鲑鱼的存活率提高到90%。巴西ICC公司(1998)也有生产实践报道PR-500可以提高感染了白斑病的对虾存活率55%，提高对虾弧菌感染存活率50%，延长感染虾死亡时间15~30 d。

3.2   酵母细胞壁在水产健康养殖中的用量及其影响因素

酵母细胞壁使用于鱼虾时的推荐用量为^[9]：正常状态下，1.0~2.0 kg · t^-1；应激状态下，3.0 kg · t^-1；疾病状态下，10.0 kg · t^-1。鱼、虾、蟹等水产动物常规添加量为0.1%，连续使用；辅助治疗量为0.15%~0.25%，连用7~10 d。用时均匀混于饲料中，直接或经制粒后投喂。

影响酵母细胞壁在水产健康养殖中应用效果的因素归纳起来有3点：(1)酵母细胞壁的活性物质实际含量；(2)酵母细胞壁的添加量。如果添加量过大，不仅增加饲养成本，还会影响它的正常生长，但是，添加量不足，起不到明显的效果；(3)不同种鱼、不同年龄阶段添加量有异。因为不同种鱼、不同的年龄阶段，其消化道结构和功能存在差异，消化道菌群也有很大变化，因此作用效果可能出现差异。所以，在实际生产中，必须通过试验来确定酵母细胞壁在饲料中的添加量。

4.   结语

综上所述，酵母细胞壁能增强水产动物机体免疫功能，预防水产动物的传染性疾病和调理机体生理机能；生物活性物质能有效地进人胃肠道发挥作用，不影响饲料适口性；能维护肠道微生态平衡、抑制有害菌的繁殖；能改善动物的生产性能，是一种绿色饲料添加剂。使用这种绿色免疫饲料，可以弥补疫苗免疫的不足，普遍增强机体的非特异性免疫；可以取代或减少抗生素的用量，迎合全球对绿色食品的追求和对健康养殖的要求，因而酵母细胞壁这种新型绿色饲料添加剂必然有广阔的市场前景。