β－甘露聚糖酶在动物营养中的应用
2008-01-07 20:02:08   来源：本站原创   评论：0 点击：

    1、β－甘露聚糖酶及其在动物营养中的应用

     1.1β－甘露聚糖酶的经典作用机制

    β－甘露聚糖在豆粕、菜子饼等饲料中均有存在，尤其以豆粕(饼)含量为高，使其生物学价值降低，影响畜禽对营养成分的吸收，而β－甘露聚糖酶可以改变这种状况。β－甘露聚糖酶可以分解β－甘露聚糖及半纤维素，从而提高畜禽对氨基酸和葡萄糖的吸收，提高饲料的营养价值和能值。其经典作用机制见图1。

    β－甘露聚糖酶在图1的两种机制下，可有效地改进猪与家禽等单胃动物的生长性能。特别是在应激条件下，β－甘露聚糖酶可使其生长性能显著改善。一般认为胰岛素样生长因子((IGF-I)是畜禽真正的生长调控因子。生长激素(GH)的促生长作用是IGF-I介导的。IGF-I作用于生长组织，刺激细胞对氨基酸的利用从而促进蛋白质的合成，抑制蛋白质的分解，最终导致蛋白质的净增长。由图1可见β－甘露聚糖酶对动物生产性能改善的作用机制。其抗病防病的作用机制有二:一是β－甘露聚糖酶可以直接作用于肠黏膜，切断肠上皮细胞与病原菌的结合点，即碳水化合物核心基座、蛋白质和蛋白糖;二是β－甘露聚糖酶的反应产物为甘露寡糖，甘露寡糖可以竞争性地与某些病原菌结合，从而减少了这些有害菌与肠粘膜上皮细胞的联接，进而减少了发病的机率，达到防病抗病和治病的目的。

    1.2β－甘露聚糖酶的研究应用与效果

    β－甘露聚糖酶在肉鸡、普通蛋鸡、猪方面有较多研究，并且在实际生产已有明显应用效果。研究表明，β－甘露聚糖酶具有以下特点:

    1.2.1 分解饲料中β－甘露聚糖抗营养因子，提高能量和蛋白的利用。甘露聚糖广泛存在于各种谷类饲料中，对单胃畜禽的消化、吸收造成较大的危害，尤其可降低饲料的能量水平。据大量实验报道，β－甘露聚糖可阻碍小肠对葡萄糖的吸收和利用。而在饲料中添加β－甘露聚糖酶(β－甘露聚糖酶)可分解饲料中的这种抗营养因子，提高能量和蛋白的利用。常规的玉米－豆粕日粮中含有部分的非淀粉多糖(NSP)，尤其饼粕类饲粮含有较多的β－甘露聚糖，添加β－甘露聚糖酶后，可降低日粮中NSP，释放细胞养分，食糜粘度下降，从而加速营养物质的吸收和利用，使动物采食量增加，增重提高，料重比下降，腹泻率减少。

    β－甘露聚糖酶能明显提高能量利用率，提高饲料转化效率，可以使肉用鸡日粮代谢能提高600kJ/kg,使猪日粮消化能提高420kJ/kg。 49日龄肉用仔鸡的体重变异率可以减少16%。小麦的能值虽然低于玉米，但添加β－甘露聚糖酶后明显提高其代谢能418-627kJ/kg。

    1.2.2 有明显的促进畜禽生长、提高饲料利用率、提高经济效益的效果。研究表明，鸡日粮中添加β－甘露聚糖酶后具有显著的促进生长的效果。在玉米－豆粕为主的低能日粮中添加β－甘露聚糖酶可达到与高能日粮添加金霉素相当的增重效果和饲料报酬，即添加β－甘露聚糖酶能增加低能日粮的能量利用率(代谢能420-630kJ/kg )，相当于在lkg饲料中多加11-17g的植物油。肉鸭生产中应用β－甘露聚糖酶可以有效地提高各项生产指标。增加企业的经济效益。试验组每只肉鸭多增重0.139kg，可以明显提高经济效益。肉鸡饲料中添加β－甘露聚糖酶，增重效果极其明显，料重比大大降低，从而降低了生产成本，经济效益也是可观的。小猪日粮中添加β－甘露聚糖酶对促进小猪生长、提高饲料利用率、降低腹泻率、提高经济效益及改善肤色均有较好的效果。β－甘露聚糖酶能显著提高肉鸭瘦肉率，降低料重比，提高饲料报酬，缩短生产周期，可比对照组提前1-2天上市，而且个体整齐度高，体重变异系数为10%，比对照组显著降低，屠宰率也得到改善。蛋鸡日粮中添加β－甘露聚糖酶可以增加植物蛋白原料的用量，能增加饲料的代谢能，提高生产性能。可以在产蛋后期添加β－甘露聚糖酶，激发蛋鸡的生产潜力，降低生产成本。

    1.2.3 参与免疫调节，提高免疫力;有效阻止病原菌和寄生虫对肠道的侵袭，提高动物抗病能力。日粮中添加β－甘露聚糖酶可通过内分泌和免疫调节途径提高鸡的抗病能力，改善肉鸡的健康状况。β－甘露聚糖酶可降解甘露聚糖，产生的甘露寡糖，可防止致病菌在肠道上聚集，减轻病原菌对机体的毒害作用，增强体内双歧杆菌因子，促进机体生长，提高健康水平。甘露寡糖能显著提高哺乳仔猪血浆IgA(p<0.01)IgG<0.05)的水平，降低动物腹泻的发生率。同时，具有一定的免疫原性，能够刺激机体免疫应答，能与一定的毒素、病毒和真菌细胞的表面结合而作为这些外源的佐剂，减缓抗原的吸收，增加抗原的效价，从而增强动物体的细胞和体液免疫反应。也可以通过刺激肝脏分泌甘露糖结合蛋白而影响免疫系统，启动免疫系统产生应答反应。能显著提高哺乳仔猪pHA－淋巴细胞转化率和吞噬细胞的吞噬能力，能显著提高鸡白细胞吞噬能力和pHA-淋巴细胞转化率，有效改善鸡肠道微生物环境并显著降低大肠杆菌数和盲肠、回肠内容物的pH值，并显著提高鸡血清中SOD和谷胱苷肽过氧化物酶的活性。

    许多病原菌的细胞表面均含有结合碳水化合物的蛋白质，称为外源凝集素，它们能同消化道低聚糖结构的受体结合，使细菌粘附在这些组织壁上繁殖，从而引起这些部位的病变。β－甘露聚糖酶降解甘露聚糖为寡糖后，可同细菌外源凝集素结合，以此来破坏细胞识别而不致于吸附到肠壁上，起到吸附肠道病原菌，对动物保健的作用。同时寡糖能被有益菌发酵，从而促进有益菌增生;产生的酸性物质降低了整个肠道的pH值，从而抑制了有害菌的生长，提高了动物防病抗病的能力。

   1.2.4 具有替代抗生素作用，可降低机体组织器官中抗生素的残留。研究发现，在肉仔鸡日粮中添加β－甘露聚糖酶可降低肉用仔鸡死亡率，提高出栏体重均匀度，在降低日粮能量水平420kJ/kg的情况下，日粮中添加β－甘露聚糖酶可完全替代正常高能量日粮添加抗生素饲料，可有效防止抗生素在肉用鸡组织器官中的残留。同时添加金霉素与和美酵素发现，肉仔鸡肝中金霉索残留明显降低，并且肌肉、肾中均无金霉素残留。

    1.2.5 属于环保饲料添加剂，可节省饲料资源，符合可持续发展战略原则。β－甘露聚糖酶由于是微生物发酵产物，也含有少量其他酶，因此降解后主要成分是碳水化合物，对动物机体没有不良影响，反而可以作为营养物质被动物机体利用，提高饲料的利用价值，也不会对环境造成污染。因为β－甘露聚糖酶可提高饲料效率，所以对于节省饲料资源具有重要的现实意义。

    1.2.6用后无残留，不影响畜禽产品质量，不影响人类健康。β－甘露聚糖酶天然无毒副作用、无残留、无抗药性，能促进畜禽生长，调整机体生理功能，能有效地进人胃肠道发挥作用，不影响饲料适口性。安全范围较大，长期应用对畜禽无毒副作用。也具有提高动物抗应激能力。

    2、当前使用β－甘露聚糖酶的应用前景

    国际上对畜产品的药物残留控制越来越严格，我国每年都有出口到日、美、欧的农牧产品被以种种技术壁垒的名义予以限制退回或销毁处理，其中药物残留超标是影响我国畜禽产品质量的主要问题，也是我国畜产品进人国际市场的主要障碍。因此，研究和开发替代抗生素添加剂的新型饲料添加剂产品，已成为参与国际竞争，为市场提供安全、放心的畜产品的当务之急。β－甘露聚糖符合安全添加剂的要求，正可作为抗生素的替代产品。

    β－甘露聚糖酶不但能促进畜禽生长，提高饲料效率和经济效益，而且对环境几乎没有影响，对人畜安全。这些都符合当前畜牧业对饲料添加剂的要求，因此，开发β－甘露聚糖酶作为新型的饲用添加剂具有广泛的应用前景。