纖維素酶的研究現(xiàn)狀及其在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用

貴州省金沙縣沙土鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心 551803

1 當(dāng)前纖維素酶的研究現(xiàn)狀

（1）纖維素酶組成的相關(guān)研究。纖維素屬于植物細(xì)胞壁的組成成分，大約占植物干重的40%～50%。當(dāng)前對(duì)于纖維素酶的相關(guān)研究比較多，主要包括纖維素酶的分子結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)際應(yīng)用以及作用機(jī)理等方面。而從其組成方面來看，纖維素酶實(shí)際上是由水解的方式使纖維素酶分解為葡萄糖和纖維二糖組成的一種復(fù)雜酶系。因此，其具體包括纖維二糖酶、內(nèi)切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。此外，還有研究人員采取分解晶體纖維素的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)至少有三種酶通過相互協(xié)同作用方可完成水解，從而使晶體纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖，而單一酶并不能夠使水解完成。

（2）纖維素酶的分子結(jié)構(gòu)。對(duì)于纖維素酶的分子結(jié)構(gòu)，國內(nèi)研究人員曾在相關(guān)著作中加以詮釋，具體指出其分子結(jié)構(gòu)屬于一種球形催化結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可對(duì)纖維素酶所發(fā)揮的催化活動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)。而結(jié)構(gòu)域則能夠?qū)γ傅目扇苄缘孜锘盍头强扇苄缘孜锘盍M(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使其形成富含脯氨酸及甘氨酸的連接橋，進(jìn)而促使各酶分子成為具有穩(wěn)定性的聚集體。但在目前，已知的此類結(jié)構(gòu)域僅有8種，并且對(duì)于機(jī)理作用仍不知曉。而已知的催化結(jié)構(gòu)域僅有擬氏木酶催化結(jié)構(gòu)域的三維結(jié)構(gòu)，并未能夠明確連接橋?qū)嶋H作用，因此還應(yīng)該在今后的研究過程中加以深入。

（3）纖維素酶的作用機(jī)理。通過相關(guān)研究表明，當(dāng)前纖維素酶所產(chǎn)生的作用機(jī)理主要表現(xiàn)在營養(yǎng)機(jī)理及降解機(jī)理方面。其中，營養(yǎng)機(jī)理主要表現(xiàn)為纖維素酶能夠產(chǎn)生促進(jìn)動(dòng)物吸收和消化的一類營養(yǎng)物質(zhì)，并使動(dòng)物腸道之中的菌落更為平衡，還能夠促進(jìn)動(dòng)物腸道中的小腸絨毛保持一個(gè)完整的形態(tài)，并且還可以使飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子所產(chǎn)生的負(fù)面影響得以消除。而對(duì)于其降解機(jī)理而言，學(xué)術(shù)研究方面出現(xiàn)了C1-Cx假說，并出現(xiàn)了協(xié)同作用模型等一系列觀點(diǎn)。其中，一部分研究人員及學(xué)者比較認(rèn)同C1-Cx假說，主要理解為C1酶能夠使結(jié)晶纖維素向無定型纖維素進(jìn)行轉(zhuǎn)化，然后通過Cx酶水解形成具有可溶性物質(zhì)的葡萄糖寡聚物，并且可以通過β-葡萄糖苷酶所發(fā)揮的作用以及水解形成葡萄糖。但這種說法仍是一個(gè)假設(shè)，主要是因C1酶自身的作用機(jī)理未能夠得到確定，并且相關(guān)文獻(xiàn)研究也較少，缺乏必要的依據(jù)。同時(shí)，個(gè)別假設(shè)部分還未能夠通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行證實(shí)，因此其可靠性需要采取實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步來驗(yàn)證。

2 纖維素酶在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

（1）纖維素酶在養(yǎng)豬業(yè)中的應(yīng)用。夏友國等研究人員在對(duì)纖維素酶的具體應(yīng)用進(jìn)行研究的過程中表明：養(yǎng)豬業(yè)應(yīng)用纖維素酶可使肉豬的腸道環(huán)境得以改善，但對(duì)其在添加過程中要控制好量，只有這樣才能夠使其消化率以及肉豬的抗疾病能力得到提升。在進(jìn)行肉豬飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的過程中，主要采用0.15%、0.1%以及0.05%三種纖維素酶添加方式。飼養(yǎng)結(jié)果表明，屠宰率與未添加纖維素酶相比，提升了2.1%、5.7%及3.7%，而料重比則下降了11%以上，肉豬的日增重則提升了10%，可見纖維素酶的應(yīng)用效果較好。

（2）纖維素酶在養(yǎng)雞業(yè)中的應(yīng)用。國內(nèi)研究人員曾進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，主要是將0.1%及0.05%的纖維素酶向肉仔雞的飼料中添加。結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示表明，當(dāng)喂養(yǎng)時(shí)間持續(xù)3～6周時(shí)，肉仔雞并未產(chǎn)生明顯的日增重差異，但從第7周開始，肉仔雞的高酶和低酶水平便出現(xiàn)顯性差異，并且肉仔雞的日增重也出現(xiàn)了顯性增長。據(jù)此相關(guān)研究人員表明，將適量纖維素酶向肉仔雞飼料中添加，能夠使能量和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的利用率得到提升，從而使肉雞的增重效果變得更加明顯，并促進(jìn)肉雞的生長發(fā)育。

（3）纖維素酶在反芻動(dòng)物飼養(yǎng)中的應(yīng)用。趙珊等研究人員在研究纖維素酶的應(yīng)用過程中，將適量的纖維素酶向奶牛食用的精飼料中添加，并對(duì)奶牛的產(chǎn)奶量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。研究結(jié)果表明，加入適量的纖維素酶與未加入纖維素酶的正常飼養(yǎng)相比較發(fā)現(xiàn)，奶牛平均日產(chǎn)奶量提升了將近15個(gè)百分點(diǎn)。閆麗紅等研究人員還將1%的纖維素酶加入到奶牛日糧中，發(fā)現(xiàn)奶牛的產(chǎn)奶量以及乳脂率均出現(xiàn)不同程度的提升。而相關(guān)研究人員在對(duì)羔羊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的過程中發(fā)現(xiàn)，在羔羊飼料中添加纖維素酶可促進(jìn)羔羊的脂肪消化及對(duì)鈣的吸收。纖維素酶在反芻動(dòng)物飼養(yǎng)應(yīng)用的過程中能夠發(fā)揮比較突出的飼養(yǎng)效果，極大地降低了畜牧業(yè)的生產(chǎn)成本，并使經(jīng)濟(jì)效益得到提升。