《Veterinary Sciences》：Yeast-Derived Postbiotics for Prevention of Enteric Diseases in Farm Animals: Current Insights and Future Perspectives
Michelle Cerdán-Alduán,
Yadira Pastor and
Raquel Conde-álvarez
编辑推荐：
本文综述了酵母源后生元在畜牧业肠道健康管理中的应用潜力。酵母源后生元（Yeast-derived Postbiotics），包括非活性微生物细胞及其代谢产物（如β-葡聚糖、甘露寡糖、肽类），通过免疫调节、抑制病原体、增强肠道屏障功能和调节微生物群等多重机制，为防控抗生素耐药性（AMR）背景下的猪、禽、反刍动物及水产动物的肠道疾病（如ETEC感染、坏死性肠炎等）提供了一种安全、稳定的无抗（Antibiotic-free）替代策略，展现出促进可持续畜牧生产的广阔前景。
酵母源后生元：类型与定义
酵母源后生元是指对宿主健康有益的非活性微生物和/或其成分的制剂。根据国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）的定义，这包括了灭活的完整微生物细胞、结构片段（如细胞壁组分）以及微生物衍生物质（如代谢物、蛋白质、肽）。其具体类型丰富多样：主要可分为灭活的全细胞、细胞壁组分（如β-葡聚糖、甘露蛋白、几丁质）、水解酵母细胞、细胞发酵上清液、胞外囊泡（EVs）以及酵母胞外多糖等。目前研究和商业化产品主要集中于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）及其相关物种。
作用机制：多管齐下守护肠道健康
酵母源后生元通过多种相互关联的机制发挥健康益处，核心包括免疫调节、病原体抑制、增强肠道屏障完整性以及调节肠道微生物群。这些机制共同构成了其对抗肠道疾病的基础。
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免疫调节潜力：酵母细胞壁成分，特别是β-葡聚糖和甘露蛋白，是关键的免疫调节剂。它们能与宿主的模式识别受体（PRRs）如Dectin-1、补体受体3（CR3）、Toll样受体（TLRs）等结合，激活免疫细胞，促进促炎细胞因子（如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6））和抗炎细胞因子（如IL-10）的释放。这种激活还能诱导“训练有素的先天免疫”，即形成非特异性的免疫记忆，从而增强宿主对后续感染的防御能力。
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病原体抑制：酵母源后生元能直接与肠道病原体结合，阻止其定植。例如，酵母细胞壁上的甘露蛋白可与致病性大肠杆菌（E. coli）、沙门氏菌（Salmonella）等细菌的I型菌毛结合，导致病原体凝集。此外，酵母发酵上清液中的某些代谢产物也具有直接的抗菌活性，能抑制李斯特菌（Listeria）、链球菌（Streptococcus）等病原体的生长。
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增强肠道屏障完整性：肠道屏障功能的健全对防止病原体和毒素入侵至关重要。研究表明，酵母源后生元，尤其是甘露寡糖和β-葡聚糖，能够上调肠道上皮细胞紧密连接蛋白（如occludin、claudin-1）的表达，改善绒毛形态，从而增强肠道物理屏障。一些商业后生元产品（如ABB C1?、ABB C22?）已在体外模型中证实能促进上皮再生和增强屏障抵抗能力。
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调节微生物群与吸附霉菌毒素：后生元可作为有益微生物的营养物质，促进乳酸杆菌（Lactobacillus）、双歧杆菌（Bifidobacterium）等有益菌的增殖，同时抑制病原菌，从而优化肠道菌群结构。健康的菌群能发酵产生短链脂肪酸（SCFAs），进一步利于肠道健康。此外，酵母细胞壁成分还能有效吸附饲料中的多种霉菌毒素（如脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、赭曲霉毒素A），减轻其毒性作用。
在畜牧业中的应用：多物种受益
研究证实，酵母源后生元在猪、禽、反刍动物及水产养殖中均展现出积极效果。
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猪的应用：在母猪妊娠后期和哺乳期添加酵母源后生元，可以提高母猪泌乳效率、增加活产仔猪数、降低仔猪死亡率，并改善仔猪肠道健康。对于易患断奶后腹泻（PWD，常由产肠毒素大肠杆菌（ETEC）引起）的仔猪，补充后生元（如酿酒酵母发酵产物（SCFP））能显著降低腹泻发生率，减轻肠道损伤，调节炎症因子平衡（降低IL-6、TNF-α，升高IL-10），并改善生长性能。
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家禽的应用：在肉鸡日粮中添加酵母源后生元（如甘露寡糖、SCFP），可提高平均日增重（ADG）和饲料转化率，降低胆固醇和皮质酮水平，改善肠道形态（增加绒毛高度），并增加盲肠中乳酸杆菌的数量。在面临坏死性肠炎（NE）或沙门氏菌挑战时，后生元能减轻病理损伤，降低病原体在盲肠的定植量。
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反刍动物的应用：在奶牛围产期补充酵母源后生元，有助于改善能量状态，提高乳产量和乳成分（乳脂肪、乳蛋白），增强免疫功能。在犊牛断奶期补充，可以支持瘤胃发育，提高断奶后平均日增重和饲料效率，减少腹泻天数和呼吸道疾病治疗次数。
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水产的应用：在对虾（如南美白对虾）和鱼类（如杂交石斑鱼、尼罗罗非鱼）饲料中添加酵母源后生元，可改善生长性能、肠道形态、抗氧化能力和非特异性免疫力，并增强对副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）、链球菌（Streptococcus iniae）等病原的抵抗力，提高存活率。
挑战与未来方向
尽管前景广阔，该领域仍面临诸多挑战。术语和监管缺乏统一标准，ISAPP的定义尚未被普遍一致地应用，导致研究间难以直接比较。生产工艺 大多停留在实验室规模，工业化放大和标准化存在困难。剂量效应关系 和长期施用效果尚需更多研究明确。此外，并非所有酵母菌株对所有动物物种都同等有效，需要更多针对不同宿主和特定生理阶段（如断奶期、围产期）的优化研究。
展望未来，组学技术（如基因组学、代谢组学）和人工智能（AI） 的应用将有助于深入解析后生元的作用机制，并高效筛选具有特定功能的新菌株。精准畜牧业理念与后生元的结合，可实现更个体化的健康管理。此外，探索后生元作为抗生素佐剂以降低抗生素用量，或作为疫苗佐剂以增强免疫效果，也是值得关注的新策略。
结论
总之，酵母源后生元通过其多方面的作用机制，为应对畜牧业中严峻的肠道疾病挑战和抗生素耐药性问题提供了一种极具潜力的可持续解决方案。其在多种养殖动物中表现出的促进生长、改善健康、增强抗病力的效果令人鼓舞。然而，要充分发挥其潜力，仍需在术语标准化、生产工艺、剂量方案、长期安全性评估以及特定应用场景的优化等方面进行更深入、系统的研究。
