飼用葡聚糖酶在畜禽飼糧中應(yīng)用價(jià)值研究進(jìn)展

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1.β葡聚糖的結(jié)構(gòu)和抗?fàn)I養(yǎng)作用

由于β-葡聚糖在植物的細(xì)胞壁中廣泛的存在，有水溶性以及不溶性?xún)煞N類(lèi)型，因此值得相關(guān)研究者進(jìn)行較為深入的研究。通常說(shuō)來(lái)，它的溶解程度是會(huì)受到其本身結(jié)構(gòu)的糖腱含量以及相關(guān)聚合度的影響。因此在對(duì)其特性進(jìn)行分析與研究的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)要對(duì)其分子結(jié)構(gòu)有一個(gè)較為深入的了解。β-葡聚糖是植物細(xì)胞壁中的結(jié)構(gòu)性非淀粉多糖，是由β1，3和β1連接的D型葡萄糖聚合物。其分子量約為6500kDa。特別是在谷類(lèi)作物如大麥和小麥黑麥的胚乳細(xì)胞壁中，大麥中β-葡聚糖的含量約為4%～10%，胚乳細(xì)胞壁約70%由β-葡聚糖組成。β-葡聚糖是由多個(gè)β1，3和β1，4糖苷鍵連接的長(zhǎng)葡糖苷鏈(Aastrup，1979)，并且是聚合物。因此，其理化性質(zhì)與僅含β1，4葡萄糖苷的線(xiàn)性葡萄糖聚合物完全不同[1]。

（1）β-葡聚糖可以增加小腸內(nèi)容物的體積和黏度，降低底物和消化酶的擴(kuò)散速率，阻礙其對(duì)小腸黏膜的有效作用。

（2）腸分泌物的變化。黏性多糖如β-葡聚糖可引起家畜消化道的生理和形態(tài)變化，導(dǎo)致消化器官增大，消化液分泌增加，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率降低。

（3）屏蔽效應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化酶的屏蔽影響它們?cè)谏夏c中的消化。

2.β葡聚糖酶的來(lái)源及生產(chǎn)

真菌當(dāng)中還包括了諸如黑曲霉一類(lèi)的菌體。而所謂的β-葡聚糖當(dāng)中則還包括諸如枯草芽孢桿菌菌體。因此β-葡聚糖酶在日常的釀酒工業(yè)的酒釀生產(chǎn)過(guò)程中是有十分重要的使用價(jià)值的。不獨(dú)獨(dú)釀酒工藝，β-葡聚糖在飼料的生產(chǎn)過(guò)程中也有十分重要的使用價(jià)值。需要說(shuō)明的是，目前的β-葡聚糖如果想要通過(guò)人工的方式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，主要需要依靠微生物法來(lái)進(jìn)行。當(dāng)然，除了使用微生物法之外，使用曲霉發(fā)酵的方式以及液體發(fā)酵的方式也可以成功的獲得β-葡聚糖酶。這對(duì)于生產(chǎn)β-葡聚糖都是很有幫助的。

而在進(jìn)行飼料的生產(chǎn)過(guò)程中，飼料中的β-葡聚糖酶生產(chǎn)需要使用與上述方法有所不同的固態(tài)發(fā)酵工藝來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，這樣一來(lái)，在β-葡聚糖酶產(chǎn)生的過(guò)程中，有關(guān)的微生物還會(huì)產(chǎn)生出一些其他的酶。這些酶的出現(xiàn)是有助于保護(hù)β-葡聚糖的相關(guān)活性的。因此使用這種方法來(lái)進(jìn)行飼料當(dāng)中的β-葡聚糖酶生產(chǎn)，其所產(chǎn)生的酶活性有較大的提升。

3.β葡聚糖酶的作用機(jī)理

3.1 降解β葡聚糖，降低消化道內(nèi)容物黏度

之所以說(shuō)β-葡聚糖酶可以促進(jìn)生長(zhǎng)，是因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，β-葡聚糖能夠由于酶的作用而發(fā)生降解。這樣一來(lái)，原本β-葡聚糖中原本特有的親水性以及黏度就會(huì)有明顯的降低，從而導(dǎo)致消化酶與營(yíng)養(yǎng)素的融合不再會(huì)受到阻礙，膽汁酸原本的排泄卻會(huì)受到牽制，這樣一來(lái)，原本單胃動(dòng)物受到阻礙的營(yíng)養(yǎng)吸收就會(huì)變得更加順暢。這會(huì)使得原本較為低迷的飼料轉(zhuǎn)化率獲得明顯的提升。

3.2 破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)

β-葡聚糖在植物飼料內(nèi)會(huì)很容易與其他并不屬于淀粉類(lèi)的物質(zhì)一起使得細(xì)胞內(nèi)的多糖得到包圍與結(jié)合，但由于β-葡聚糖之所以會(huì)在植物飼料中有極高的含量，是因?yàn)棣?葡聚糖大多數(shù)情況下都是聚集在植物飼料的細(xì)胞壁內(nèi)?？墒菃挝竸?dòng)物消化系統(tǒng)中所含有的消化酶，是無(wú)法進(jìn)行細(xì)胞壁相關(guān)成分的消化的。因此細(xì)胞壁中的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就無(wú)法完全得以運(yùn)用。這樣一來(lái)，飼料中的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化率就無(wú)法得到突破。但倘若在飼養(yǎng)家禽日常食用的飼料內(nèi)添加一定的β-葡聚糖酶，那么原本完好的細(xì)胞壁組織結(jié)構(gòu)就會(huì)由于β-葡聚糖酶的加入而得到破壞，這樣一來(lái)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就能夠與消化酶進(jìn)行較為充分的接觸了。而飼料的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化率也會(huì)因此而得到提升[2]。

3.3 提高內(nèi)源酶活性

很多相關(guān)的調(diào)查研究者通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，倘若在雞飼料中添加β-葡聚糖酶，那么肉雞腸道內(nèi)的胰蛋白酶含量就能夠得到提升，淀粉酶以及脂肪酶的活性也能夠獲得相應(yīng)的提升。

比如在豬崽的飼料中添加酶制劑，便可以使得腸道內(nèi)的淀粉酶與脂肪酶活性得到提升。相關(guān)結(jié)果已經(jīng)在有關(guān)實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)過(guò)了。因此倘若在雞飼料中進(jìn)行相關(guān)酶制劑的添加，或許也能夠達(dá)到同樣的效果。相關(guān)研究人員對(duì)肉雞進(jìn)行了在飼料中添加粗酶制劑的實(shí)驗(yàn)，并且在添加后對(duì)肉雞飼料上的清液活性進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)不難發(fā)現(xiàn)，飼料清液當(dāng)中的淀粉酶以及脂肪酶活性果然得到較為顯著的提升。

3.4 改善腸道微生物菌群

由于在家禽的日常飼料中酌情進(jìn)行β-葡聚糖酶科學(xué)合理的添加，能夠使得原本家禽以及牲畜消化系統(tǒng)中由于β-葡聚糖的存在而導(dǎo)致的腸胃黏度上升，使得腸胃中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積壓?jiǎn)栴}得到解決，從而使得由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積壓所導(dǎo)致的有害菌群繁殖問(wèn)題也隨之解決，因此大部分研究學(xué)者都提倡在家禽牲畜的飼料中進(jìn)行β-葡聚糖酶的添加。這樣也有利于家禽以及牲畜的消化系統(tǒng)保健，也有利于相關(guān)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

4.在富含β葡聚糖飼料中添加β葡聚糖酶的效果

大麥和燕麥?zhǔn)侵匾姆浅Ｒ?guī)飼料，特別是大麥，其產(chǎn)量?jī)H次于玉米，小麥和燕麥大米。因?yàn)棣?葡聚糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用它和家禽飼料中的劑量是按比例分配。例如，在飲食中飼喂不同比例的大麥（但不是小麥）的肉雞具有顯著的較低的體重，脛骨重量，灰分，脂肪和淀粉在3周時(shí)的吸收年齡與黑麥呈線(xiàn)性關(guān)系增加葡聚糖降解酶對(duì)大麥或燕麥日糧理論上可以克服β-葡聚糖對(duì)大麥或燕麥日糧的影響。大麥用作斷奶仔豬（79%大麥）的飼料。復(fù)合NSP酶制劑（6000U/gβ-葡聚糖，3000加入U(xiǎn)/g木聚糖酶和800U/g纖維素酶。

在大麥日糧中添加β-葡聚糖酶增加了淀粉和蛋白質(zhì)消化率結(jié)果表明，在大麥日糧中添加含β-葡聚糖酶的酶可以提高1d～21d齡肉雞的體重和飼料轉(zhuǎn)化率，糞便干物質(zhì)含量和雞舍衛(wèi)生條件。

在大麥中添加不同比例的酶制劑增加了體重增加和飼料轉(zhuǎn)化率小雞，通過(guò)使用含有β-葡聚糖酶活性的酶制劑，提高了大麥日糧中脂肪和蛋白質(zhì)的消化率。這些結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收增加，根據(jù)研究結(jié)果表明，在大麥日糧中添加β-葡聚糖酶后，雛雞外周血中的甲狀腺激素顯著增加，表明酶制劑可以調(diào)節(jié)生長(zhǎng)通過(guò)提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，從而提高應(yīng)用價(jià)值。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所說(shuō)，在日常的飼料生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行β-葡聚糖酶有關(guān)的化學(xué)性能研究以及分子生物性能研究是很有意義的。它能夠讓研究人員對(duì)β-葡聚糖酶的基本特性有一個(gè)較為深入的了解，并且讓相關(guān)研究人員可以嘗試通過(guò)人工制備的方式來(lái)進(jìn)行酶活性較高、穩(wěn)定性較好的β-葡聚糖酶菌株的培養(yǎng)。這對(duì)于日后進(jìn)行家禽以及牲畜養(yǎng)殖能夠起到較為良好的促進(jìn)作用，也為日后的飼料新產(chǎn)品生產(chǎn)帶來(lái)了新的啟發(fā)。