一种高免疫型酵母细胞壁及制备方法和应用与流程

本发明涉及微生物应用，具体涉及一种高免疫型酵母细胞壁及制备方法和应用。

背景技术：

1、酵母细胞壁是源于酵母的一种功能性绿色饲料添加剂或饲料原料，含有丰富的葡聚糖和甘露聚糖，具有增强免疫、促生长、缓解应激、吸附霉菌毒素、吸附病原菌、抗肿瘤等生物功效。国内外大量研究发现，酵母细胞壁多糖的生物功效与其结构密切相关，其中酵母细胞壁中的甘露聚糖能与病原菌在动物肠壁上的受体非常相似，与病原菌的外源凝集素结合后，阻碍病原菌在肠道黏附和繁殖。分子量大小是影响β-1，3-葡聚糖抗肿瘤和免疫调节等生物活性的另一个重要因素，100-200kda的多糖具有较强的生物活性，分子量大于90kda的葡聚糖能够形成独特的、高度有序的三股螺旋结构，该结构有利于和受体结合，产生生物学效应，对起免疫作用至关重要。同时，酵母葡聚糖的三股螺旋结构，利于葡聚糖通过氢键和范德华力等分子间作用力吸附霉菌毒素。

2、目前市售的常见的酵母细胞壁产品为生产酵母抽提物的副产物，其葡聚糖分子量大于200kda，且水溶性差，限制了酵母细胞壁在动物养殖、动物保健、植物保护、人类营养等诸多领域应用。提高酵母细胞壁的溶解率及降低葡聚糖分子量的方法有物理改性法、化学改性法和生物酶法等，但是物理改性方法存在较大的不确定性，产品质量无法控制；化学改性方法使用大量的化学试剂，部分化学试剂有剧毒，容易引起环境污染，且化学改性反应剧烈，容易破坏多糖的功能性分子结构；生物酶法反应温和，但是对溶解率提升有限。

3、因此，需对酵母细胞壁产品进行酶解和酸水解等深加工处理，提高酵母细胞壁溶解率，聚焦特定分子量片段80kda-200kda，提高酵母细胞壁免疫功效，拓宽酵母细胞壁应用领域。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：缺乏一种高免疫型酵母细胞壁，其具有较高溶解率，相对分子量为80-200kda的葡聚糖占葡聚糖总质量的99％以上。

2、针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一提供一种高免疫型酵母细胞壁；本发明的目的之二是提供上述高免疫型酵母细胞壁的制备方法；本发明的目的之三是提供上述高免疫型酵母细胞壁或上述制备方法值得高免疫型酵母细胞壁在饲料中的应用；本发明的目的之四是提供含有上述高免疫型酵母细胞壁的饲料。

3、本发明的技术方案：

4、本发明提供一种高免疫型酵母细胞壁，其相对分子量为80-200kda的葡聚糖占葡聚糖总质量的99％以上，以所述高免疫型酵母细胞壁质量计，葡聚糖含量为20-40％。

5、优选的是，上述高免疫型酵母细胞壁的溶解率≥40％。

6、优选的是，以所述高免疫型酵母细胞壁质量计，上述高免疫型酵母细胞壁中甘露寡糖含量≥20％。

7、本发明还提供上述高免疫型酵母细胞壁的制备方法，包括如下步骤：

8、(1)将含酵母的原料进行自溶破壁，分离得到酵母细胞壁乳；

9、(2)将步骤(1)得到酵母细胞壁乳依次经过蛋白酶酶解和二次酶解，其中，所述二次酶解所用酶为葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶和淀粉酶中的一种或两种以上；

10、(3)将步骤(2)得到酶解液进行酸水解，得到高免疫型酵母细胞壁。

11、优选的是，步骤(1)所述自溶破壁在盐浓度2.0-5.5％，ph为4.0-6.5，温度45-75℃条件下进行，优选自溶时间为15-30h。

12、优选的是，以酵母细胞壁乳干物质质量计，步骤(2)所述蛋白酶的添加量为1-10‰，优选地，所述蛋白酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和菠萝蛋白酶中的一种或两种以上，优选地，所述蛋白酶含有中性蛋白酶和菠萝蛋白酶，进一步优选地，所述中性蛋白酶的添加量为2-5‰和菠萝蛋白酶的添加量为2-5‰。

13、优选的是，所述蛋白酶为中性蛋白酶和菠萝蛋白酶，或中性蛋白酶、菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶，或木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和菠萝蛋白酶。

14、优选的是，所述蛋白酶的添加量为6-10‰。

15、优选的是，所述蛋白酶酶解温度为30-60℃，酶解ph为4.5-7.0，酶解时间为6-10h。

16、优选的是，以酵母细胞壁乳干物质质量计，所述二次酶解所用酶的添加量为1-10‰，优选地，所述二次酶解温度为40-60℃，酶解ph为4.0-7.0，酶解时间为4-12h。

17、优选的是，所述二次酶解所用酶包含葡聚糖酶和纤维素酶，优选地，所述葡聚糖酶的添加量为2-3‰和纤维素酶的添加量为2-3‰。

18、优选的是，所述二次酶解所用酶为葡聚糖酶和纤维素酶，或葡聚糖酶、甘露聚糖酶和纤维素酶，或葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶和淀粉酶。

19、优选的是，所述二次酶解所用酶的添加量为4-8‰。

20、优选的是，步骤(3)所述酸解ph为1.5-3.5，酸解温度为50-100℃，酸解时间为6-20h，优选地，酸解所用酸为无机酸和/或有机酸，进一优选地，所述无机酸为盐酸、硫酸和磷酸中的一种或两种以上，更进一步优选地，所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、乳酸、甲酸、乙酸和丙酸中的一种或两种以上。

21、优选的是，上述制备方法还包括将所述高免疫型酵母细胞壁进行干燥步骤：酸解结束后，调ph＝4.0-7.0，干燥得到粉状高免疫型酵母细胞壁。

22、优选的是，在步骤(1)中，含酵母的原料通过酿酒酵母菌株发酵得到，优选地，所述酿酒酵母菌株为酿酒酵母菌株fx-2(saccharomyces cerevisiaed)。

23、优选的是，上述发酵ph为4.0-7.0，温度28-35℃，发酵15-35小时。

24、优选的是，上述发酵采用流加方式流加碳源、氮源和磷源；

25、所述碳源为6000-8000份，所述氮源为400-700份，所述磷源为300-600份；

26、所述碳源为糖蜜、玉米淀粉、葡萄糖、麦芽糖、海藻糖、海藻糖和半乳糖中的一种或两种以上，优选为糖蜜；

27、所述氮源选自于尿素、氨水或硫酸铵中的一种，优选为尿素；

28、所述磷源选自于磷酸或磷酸二氢钾中的一种，优选为磷酸二氢钾。

29、本发明还提供上述高免疫型酵母细胞壁或上述制备方法制得高免疫型酵母细胞壁在饲料中的应用。

30、本发明还提供一种饲料，其包含上述高免疫型酵母细胞壁或上述制备方法制得高免疫型酵母细胞壁和基础日粮，所述高免疫型酵母细胞壁的添加量为0.5-10‰。

31、本发明的有益效果：

32、(1)本发明高免疫型酵母细胞壁具有高溶解率，相对分子量为80-200kda的葡聚糖占葡聚糖总质量的99％以上，免疫功效显著提高；其源于酵母，是一种绿色、环保的饲料原料或添加剂；

33、(2)本发明采用二次酶解及酸解工艺，制备过程环境友好，在提高酵母细胞壁溶解性和降解葡聚糖的同时，更多保留了多糖的功能性分子结构，提高了酵母细胞壁的免疫功效及其附加值，拓宽酵母细胞壁的应用领域。