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標題: 非淀粉多糖酶的作用機理及其在畜禽生產上的應用 [打印本頁]

作者: lisawang_leilei 時間: 2009-1-4 17:31
標題: 非淀粉多糖酶的作用機理及其在畜禽生產上的應用

非淀粉多糖是谷物飼料中重要的抗營養因子，按照水溶性的不同，非淀粉多糖又可分為可溶性非淀粉多糖（SNSP）和不可溶性非淀粉多糖（INSP）， SNSP是降低脂肪、淀粉、和蛋白質營養價值的主要因素，它包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、果膠聚糖等。小麥、黑麥和小黑麥中含有大量的SNSP和INSP，其中SNSP主要是阿拉伯木聚糖，而燕麥和大麥中的SNSP主要是β-葡聚糖。單胃動物不能分解SNSP，所以它不具備營養作用。而且因為SNSP本身能結合大量的水，使采食動物消化道的食糜體積增大，粘度增加并行成凝膠，這會干擾消化酶的功能和吸收作用，影響食糜在小腸中滯留，引起微生物異常繁殖，造成動物生長受阻，降低飼料消化率和代謝能，所以它不僅是一種非營養因子，還是一種抗營養因子。目前，消除非淀粉多糖抗營養作用最有效的辦法是添加非淀粉多糖酶制劑。1、非淀粉多糖酶的作用機理
1.1降低胃腸道食糜粘性

SNSP的高粘稠性是影響單胃動物腸道功能的主要因素。研究表明，非淀粉多糖酶使麥類飼糧中高濃度的SNSP水解成多糖片段。隨著SNSP自身粘性的降低，腸內容物的粘度也隨之降低，從而使食糜在消化道中更易于轉運，加速排空速度，提高內源消化酶的擴散速率，結果使動物采食量增加，養分從糞便中浪費減少，日增重提高，料重比下降，并使糞便粘度降低，發揮促生長和提高飼料轉化率的作用。
1.2提高內源酶活性
在富含SNSP的飼糧中相應的添加一定量的非淀粉多糖酶，能激活內源酶的分泌，提高內源消化酶的活性，也能克服幼年動物由于內源酶產生不足所引起的消化不良。Thaker（2002）的仔豬試驗發現，酶制劑提高腸內容物中的總蛋白水解酶、淀粉酶和脂肪酶活力。高寧國等（1996）報道，在以大麥為主的肉鴨飼糧中，添加β-葡聚糖酶為主的酶制劑，21日齡時，使食糜上清液的淀粉酶活力提高了75%。
1.3減少有害微生物繁殖
胃腸道微生物區系的過度發酵會干擾消化的正常生理過程，完整的SNSP的提高將以有害的方式增加小腸中發酵微生物的活性。非淀粉多糖酶制劑的添加可以降低養分在腸道的蓄積，從而改變腸道微生物菌群生長繁殖的環境，減少有害菌的繁殖，并能使腸壁變薄，改善營養物質的吸收，同時可降低膽汁酸鹽的早期解離，有助于脂肪的消化。另外，后腸道發酵和動物后腸道有害微生物數量的降低，可減少仔雞下痢、仔豬腹瀉等畜禽腸道疾病，提高畜禽健康水平和改善生產性能。
1.4破壞細胞壁結構
可溶性非淀粉多糖是細胞壁構成成分之一，非淀粉多糖酶通過降解相應的多糖片段，可打破細胞壁堅固結構，使細胞壁包裹的各種養分物質充分釋放出來。另外，細胞壁本身含有一些蛋白，與非淀粉多糖之間形成牢固的化學鍵，很難被消化。添加酶后，可使這些交聯于細胞壁的蛋白釋放出來，使之得到消化和利用。
1.5提高機體免疫力
韓正康（1996）報道，在28日齡肉雞的大麥飼糧中添加0.1%的復合酶，使雞血清清蛋白含量顯著提高，γ-球蛋白含量明顯減少，A/G增加（P＜0.05），脾臟和法氏囊與體重比及成熟淋巴細胞數均比對照組提高，細胞轉化率提高74.15%（P＜0.01）。這表明，添加非淀粉多糖酶可提高肉雞的免疫力。其具體途徑如下：1. 營養是動物機體產生免疫力的決定因素之一。Friesen（1992）的研究已經表明：蛋白-能量缺乏，使動物發病率和死亡率顯著提高，并可造成免疫器官發育異常。營養對細胞免疫、體液免疫、補體功能和白細胞吞噬作用都有極大的影響。添加酶制劑后，使更多的養分釋放出來，從而加強機體免疫力。2. 機體內有多種激素（如糖皮質激素）能影響到淋巴細胞和巨噬細胞的機能，T3、T4、GH和催乳激素（PRL）表現出明顯的免疫調節因子作用，而非淀粉多糖酶能夠參與眾多激素調節作用。3. 酶制劑可使非淀粉多糖降解成一些寡糖及其衍生物，如豆粕中甘露聚糖降解為甘露寡糖，后者可防止致病菌在后腸道定植，減輕病原菌對機體的毒害作用，提高畜禽免疫力和健康水平。
1.6改善家禽神經內分泌
非淀粉多糖酶不僅影響消化和吸收，也影響了營養物質的代謝和參與有關激素的調節作用。酶制劑參與激素調節主要有以下4種途徑：1. 在飼糧中添加酶后，提高了營養物質消化、吸收和利用，釋放的營養成分引起相應激素水平發生變化；2. 有的物質（如碳水化合物）除具有營養作用外，還具有激素樣的活性，酶能增進或抑制某些激素的活性（萊恩斯等，1995）；3. 酶制劑作為微生物發酵產物，可能含有生理性活性肽，這些肽作用于神經內分泌系統的細胞受體發生生理效應；4. 飼糧經酶處理后，可能產生生理性活性寡糖，參與機體的神經內分泌，影響代謝，從而促進生長。
2、非淀粉多糖酶在畜禽生產中的應用
2.1在家禽生產中的應用
眾多試驗表明，加入非淀粉多糖酶制劑可提高大麥、燕麥、小麥的代謝能、飼料轉化率以及飼料干物質、脂肪、蛋白質的利用率，降低了畜禽腸道內容物的粘度和排泄物中的水分，減少了腸道中的微生物，增加了豆科植物的營養價值，減少了胃腸道消化器官的相對重量（Newma等, 1978; Rotter等，1989；Friesen等，1992；Marquardt等,1994; Scanens等,1995; Michael等 ,1998; Gracia 等,2003）。Choct等（1995）報道，在肉雞的小麥飼糧中，阿拉伯木聚糖含量與表觀代謝能、氮沉積、飼料轉化率和增重呈負相關，含4%阿拉伯木聚糖的小麥飼糧，使淀粉、蛋白質和脂肪的消化率分別下降，而在添加木聚糖酶后，表觀代謝能、增重、飼料轉化率、蛋白質沉積率及糞便污染都得到了改善。朱元招等（1999）在對1日齡櫻桃谷肉鴨的飼養試驗中發現，添加酶制劑1（以β-葡聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶與果膠酶為主）和酶制劑2（以淀粉酶、木聚糖酶與蛋白酶為主）的試驗組比對照組的日增重分別高出5.57%和4.59%，料重比分別降低6.97%和4.83%，稀糞率也均顯著下降，而各組死亡率未見明顯差異。
2.2在豬生產中的應用
非淀粉多糖酶能降低豬飼料成本，減少飼料浪費。它和蛋白酶組成的酶制劑應用于仔豬，能提高仔豬日增重，降低仔豬死亡率，且能使蛋白質消化率提高3%，氨基酸濃度提高3%-5%（P＜0.01），纖維素消化率提高17%（P＜0.01），氮利用率提高10%（P＜0.01），蛋白質沉積率提高9%（P＜0.01）（Rotter等，1990）。許梓榮等（1999）在研究木聚糖酶、葡聚糖酶和纖維素酶組成的復合酶制劑（GXC）對56日齡仔豬消化性能的影響時發現，在含35%麥麩的飼糧中添加GXC30mg/kg，使干物質，粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分的表觀消化率分別提高11.23%、10.49%、30.83%、66.13%、29.44%；腸內容物粘度、糞中大腸桿菌數和腹瀉頻率分別降低25.77%、88.51%、72.03%；胃、胰腺、小腸的相對重量分別降低9.48%、8.94%、7.29%；十二指腸內容物總蛋白水解酶和淀粉酶活性分別提高20.96%、5.66%；小腸絨毛高度2.94%，且微絨毛較長，數量多，均勻一致。
3、展望
能量飼料玉米的短缺已成為制約養殖業和飼料業發展的一個重要問題，用谷物取代部分玉米勢在必行。因此，消除谷物飼料中的抗營養因子已成為營養學家關注的熱點。目前最有效的方法就是在飼料中添加非淀粉多糖酶制劑，將大分子的多糖分解成多糖片段。所以非淀粉多糖酶制劑的開發應用將是動物營養學上一個重要的研究方向，具有廣闊的研究前景。

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