麥類(lèi)飼料中NSP的抗?fàn)I養(yǎng)性及NSP酶作用機(jī)理

董 瀅 楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 712100

董軍濤 陜西省咸陽(yáng)市楊凌區(qū)李臺(tái)街道辦 712100

麥類(lèi)原料及其加工副產(chǎn)品含有大量非淀粉多糖(NSP)，如阿拉伯木聚糖和葡聚糖等，影響?zhàn)B分的消化吸收，降低動(dòng)物的生產(chǎn)性能，具有抗?fàn)I養(yǎng)作用。NSP 酶制劑可降解麥類(lèi)等谷物中廣泛存在的一種抗?fàn)I養(yǎng)因子可溶性非淀粉多糖(SNSP)，因而被應(yīng)用于飼料中。

1 NSP 的抗?fàn)I養(yǎng)性

1.1 NSP 的概念

NSP 是由若干單糖通過(guò)糖苷鍵連接成的多聚體，包括除α-葡聚糖以外的大部分多糖分子。按溶解性可分為SNSP 和不可溶性非淀粉多糖(INSP)。在谷物細(xì)胞壁中，一些NSP 以氫鍵松散地與纖維素、木質(zhì)素和蛋白質(zhì)結(jié)合，故溶于水，稱(chēng)為SNSP，主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、α-半乳糖苷和果膠聚糖等，其中前兩者占SNSP 的30%。

1.2 NSP 的抗?fàn)I養(yǎng)作用

麥類(lèi)飼料一般含有較多的SNSP，不具營(yíng)養(yǎng)性，單胃動(dòng)物不能分解，而且SNSP 本身吸水性強(qiáng)，使消化道的食糜粘滯，干擾消化酶的功能和吸收作用，影響食糜在小腸中的滯留時(shí)間，引起微生物異常繁殖，造成動(dòng)物生長(zhǎng)受阻，降低飼料消化利用率。所以它不僅是一種非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還是一種抗?fàn)I養(yǎng)因子。

（1)使食糜黏稠度升高。麥類(lèi)飼糧中所含有的SNSP(小麥、黑麥、麥麩中主要是木聚糖，大麥、燕麥中主要是β-葡聚糖)進(jìn)入畜禽消化道后會(huì)部分溶解，吸水膨脹，極大地增加了消化道內(nèi)容物的黏稠度，從而導(dǎo)致一系列負(fù)面效應(yīng)：腸內(nèi)容物黏稠度升高，導(dǎo)致養(yǎng)分溶出速度減緩，養(yǎng)分和內(nèi)源消化酶的擴(kuò)散速度減慢，腸道機(jī)械混合食糜的能力減弱，因而使內(nèi)源消化酶對(duì)養(yǎng)分的消化作用減弱，養(yǎng)分消化率降低；黏稠度升高使已消化的養(yǎng)分向腸黏膜擴(kuò)散的速度減緩，加之黏性的SNSP 使腸黏膜上不動(dòng)水層加厚，這樣使已消化的養(yǎng)分通過(guò)腸黏膜時(shí)受阻，降低了養(yǎng)分的吸收率和利用率；黏稠度升高顯著增加食糜在腸道中停留的時(shí)間，降低了單位時(shí)間內(nèi)養(yǎng)分的同化作用。

（2）使內(nèi)源酶活性降低。NSP 與消化酶或消化酶必需的其他成分(如膽汁酸、無(wú)機(jī)離子)結(jié)合會(huì)影響內(nèi)源酶活性。大量試驗(yàn)證明，SNSP 在體外和體內(nèi)均可降低脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活性。

（3）改變腸道微生物菌群。NSP 在上部腸道不被消化，進(jìn)入后腸段成為厭氧微生物發(fā)酵繁殖的碳源，故在后腸段產(chǎn)生大量生孢梭菌等厭氧微生物。其中某些生孢梭菌會(huì)產(chǎn)生毒素，從而影響動(dòng)物的健康，抑制動(dòng)物生長(zhǎng)。另外，NSP 能使食糜在消化道內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng)，減緩食糜在消化道中的排空速度，這也直接導(dǎo)致了有害微生物的大量繁殖。

（4）形成物理屏障。植物細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成。SNSP 就是半纖維素的重要組分，含有阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖的細(xì)胞壁會(huì)對(duì)動(dòng)物內(nèi)源消化酶產(chǎn)生屏蔽作用，包裹著蛋白質(zhì)、淀粉等內(nèi)容物，阻止其與消化酶相互作用，從而形成堅(jiān)固的物理屏障，降低飼料消化率及利用率。

（5）對(duì)脂肪消化吸收的不良影響。養(yǎng)分的分子量越大，黏稠度效應(yīng)對(duì)其影響也越大，尤其是脂肪。黏稠度增加阻礙了腸道內(nèi)容物的機(jī)械混合，減緩了乳化作用，阻止了脂肪形成脂肪微粒。另外，SNSP表面帶有的負(fù)電荷能與脂類(lèi)、膽固醇和膽鹽結(jié)合，使膽酸的糞便損失率增加，同時(shí)也增加了來(lái)自膽固醇的膽酸肝臟合成物。膽酸和脂類(lèi)的持續(xù)排泄和糞酸及中性固醇的快速消除最終可能影響到脂類(lèi)和膽固醇在小腸的消化吸收。

2 NSP 酶的作用機(jī)理

2.1 分解抗?fàn)I養(yǎng)因子，降低腸道食糜黏度

NSP 的黏度與其分子量有很大的關(guān)系，分子量越大其黏性就越高。日糧中添加酶制劑后，大分子量的葡聚糖組分明顯減少，而小分子量的阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖的黏性和水溶性大大降低，降低了對(duì)腸道的副作用，使食糜在消化道內(nèi)更易于轉(zhuǎn)運(yùn)和消化吸收。

2.2 激活內(nèi)源酶的分泌，提高飼料利用率

在富含NSP 的飼糧中添加一定量的NSP 酶制劑，能激活內(nèi)源酶的分泌，提高內(nèi)源消化酶的活性，從而促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收。研究表明，在高麥麩日糧中添加NSP 酶制劑，十二指腸內(nèi)容物中總蛋白水解酶和α-淀粉酶活性分別提高了20.96%和5.66%，飼料粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗纖維的表觀消化率分別提高了10.49%、30.83%和66.13%。

2.3 減少有害菌的繁殖，改善腸道結(jié)構(gòu)

NSP 酶制劑的添加，降低了腸道內(nèi)容物的黏性，促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收，從而改變了腸道微生物生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境，減少了病原微生物的數(shù)量，降低了對(duì)養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)性吸收。另外，NSP 酶制劑的添加減少了NSP 對(duì)腸道的副作用，改善了腸道結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了腸絨毛的生長(zhǎng)。

2.4 破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)

可溶性NSP 是細(xì)胞壁構(gòu)成成分之一，NSP 酶通過(guò)降解相應(yīng)的多糖片段，可打破細(xì)胞壁堅(jiān)固結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞壁包裹的各種養(yǎng)分物質(zhì)充分釋放出來(lái)。另外，細(xì)胞壁本身含有一些蛋白，與NSP 之間形成牢固的化學(xué)鍵，很難被消化。添加NSP 酶后，可使這些交聯(lián)于細(xì)胞壁的蛋白釋放出來(lái)，并得到消化和利用。

2.5 提高機(jī)體免疫力

韓正康報(bào)道，在28日齡肉雞的大麥飼糧中添加0.1%的復(fù)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，日增重增加（P〈0.05），脾臟和法氏囊與體重比及成熟淋巴細(xì)胞數(shù)均比對(duì)照組提高，細(xì)胞轉(zhuǎn)化率提高74.15%（P〈0.01）。這表明，添加NSP 酶可提高肉雞的免疫力。機(jī)體內(nèi)有多種激素（如糖皮質(zhì)激素）能影響到淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的機(jī)能，T3、T4、GH 和催乳激素表現(xiàn)出明顯的免疫調(diào)節(jié)因子作用，而NSP 能夠參與眾多急速調(diào)節(jié)作用。酶制劑可使NSP 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，減輕病菌對(duì)機(jī)體的毒害作用，提高畜禽免疫力和健康水平。

2.6 改善神經(jīng)內(nèi)分泌

NSP 不僅影響消化和吸收，也影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝和參與有關(guān)激素的調(diào)節(jié)作用。酶制劑參與激素調(diào)節(jié)主要有以下4 種途徑。（1）在飼糧中添加酶后，提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收和利用，釋放的營(yíng)養(yǎng)成分引起相應(yīng)激素水平發(fā)生變化。（2）有的物質(zhì)（如碳水化合物）除具有營(yíng)養(yǎng)作用外，還具有激素樣的活性，酶能增進(jìn)或抑制某些激素的活性。（3）酶制劑作為微生物發(fā)酵產(chǎn)物，可能含有生理活性肽。這些肽作用于神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的細(xì)胞受體發(fā)生生理效應(yīng)。（4）飼糧經(jīng)酶處理后，可能產(chǎn)生生理性活性寡糖，參與集體的神經(jīng)內(nèi)分泌，影響代謝，從而促進(jìn)生長(zhǎng)。