應(yīng)用木聚糖酶益處多多

雖然木聚糖酶具有提高植物性飼料原料消化率和降低消化糜黏度的能力已得到廣泛的接受，但其對(duì)腸道健康和腸道環(huán)境的影響仍然是科學(xué)研究的熱門領(lǐng)域。我們與生物研究所的James Tyrus和Basheer Nusairat就目前的一些試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了探討。

腸道除了是營(yíng)養(yǎng)消化和吸收的主要器官外，還是動(dòng)物機(jī)體最大的免疫器官。它能保護(hù)機(jī)體免受試圖寄生在宿主細(xì)胞和組織中的病原體的侵害。任何會(huì)影響腸道健康的因素，將因此會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物的消化和吸收，轉(zhuǎn)而會(huì)降低動(dòng)物的生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率。受損腸道吸收減少可能是因?yàn)榻q毛縮短，減少了腸道內(nèi)的總面積，導(dǎo)致動(dòng)物吸收能力降低。小腸的健壯性也可能受損，這會(huì)導(dǎo)致腸動(dòng)力減弱，毒素在腸腔中累積。腸道健康不佳的其他指標(biāo)可能包括腸內(nèi)容物液體過多和作為炎癥標(biāo)志的組織變色（發(fā)黑）。

1 防止細(xì)菌增殖

寄生在盲腸的病原菌當(dāng)有適宜的環(huán)境條件和營(yíng)養(yǎng)時(shí)，可能會(huì)從盲腸擴(kuò)散進(jìn)入腸道。包裹在植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)無(wú)法被單胃動(dòng)物的前腸有效地消化和吸收，因而通常會(huì)進(jìn)入到后腸，并在此會(huì)促進(jìn)有害菌的增殖。最近，飼用酶（如植酸酶、蛋白酶和木聚糖酶）的開發(fā)和利用，以及免疫學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，使科學(xué)家能夠更好地了解酶對(duì)腸道健康、營(yíng)養(yǎng)消化和動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響。雖然木聚糖酶具有提高植物性飼料原料消化率和降低消化物黏度的能力已得到廣泛的接受，但其對(duì)腸道健康和腸道環(huán)境的影響仍然是科學(xué)研究的熱門領(lǐng)域。

研究表明，木聚糖酶能減少細(xì)胞壁對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的包被作用，使細(xì)胞成分更易接觸到內(nèi)源性及外源性的酶和酸，其反過來(lái)可以提高淀粉、蛋白質(zhì)和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。研究還表明，木聚糖酶可以提高絨毛高度/隱窩深度的比值（圖1）。小腸消化更完全，也會(huì)減少直腸中病原菌可利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量。木聚糖酶的功能略有不同，在前腸能提高能源利用率，在后腸可以加快飼料通過速率，減少病原菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用，從而可限制潛在病原菌增殖的風(fēng)險(xiǎn)。

2 額外的益生元作用

木聚糖酶通過對(duì)小腸中可溶性木聚糖的水解，不僅可以降低食糜的黏度，而且該過程還可以通過發(fā)酵，尤其是在前腸中，生成低聚木糖（Xylo-oligosaccharides，XOS）來(lái)改善腸道健康。這具有益生元作用，能選擇性地刺激前腸中有益的革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)，如雙歧桿菌及乳酸桿菌，從而改善腸道健康。在家禽上，XOSs對(duì)雛雞腸道健康的相關(guān)作用有很多文獻(xiàn)，且研究表明XOSs能減少家禽盲腸、泄殖腔和脾臟中的沙門氏菌。此外，通過發(fā)酵，這些有益的微生物菌群還能產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，通過減少沙門氏菌的數(shù)量，或可能是彎曲桿菌，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生有益影響。這些揮發(fā)性脂肪酸還可以被家禽用作能量來(lái)源，從而進(jìn)一步提高木聚糖酶的益處。

3 減少氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激，其定義是自由基的產(chǎn)生量與其被抗氧化劑中和的數(shù)量之間失衡，會(huì)在腸道中產(chǎn)生許多有害影響，包括組織損傷和壞死。最近的動(dòng)物研究表明，測(cè)量氧化應(yīng)激的生物標(biāo)志物是評(píng)估腸道健康的一種有效工具。例如，在細(xì)胞膜中的炎癥相關(guān)的脂質(zhì)過氧化作用就是一個(gè)例子，這種作用會(huì)產(chǎn)生丙二醛（Malondialdehyde，MDA），可通過酶聯(lián)免疫吸附法進(jìn)行測(cè)量。最近，研究表明，添加木聚糖酶可以降低肉雞回腸黏膜中的MDA和蛋白羰基，很可能通過減少病原菌的增殖從而減少家禽體內(nèi)由病原菌誘發(fā)的炎癥（圖2）。

4 結(jié)論

總之，腸道健康涉及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、宿主免疫系統(tǒng)以及腸道菌群之間復(fù)雜的相互作用。有研究表明，木聚糖酶可以減少飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的不利影響，促進(jìn)健康腸道中有益菌群的發(fā)育，并保持最佳的腸道功能和完整性。隨著研究的繼續(xù)和深化，我們希望看到更多的飼用酶，如木聚糖酶，能應(yīng)用到動(dòng)物生產(chǎn)中，不僅以此來(lái)提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量的消化率，并且可作為管理腸道健康的一種經(jīng)濟(jì)有效的手段。原題名：The numerous benefits of xylanase（英文）

原作者：Emmy Koeleman