冯定远-β甘露聚糖酶在饲料中的应用研究sxx

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1、p一甘露聚糖酶在饲料中的应用研究周响艳t谭会泽t冯定远1李富伟2(1．华南农业大学动物科技学院，2．北京挑战集团)摘要：本文综述了甘露聚糖的抗营养特性，甘露聚糖酶的作用机理、分子生物学特性及其在饲料中的应用现状。关键词：p一甘露聚糖酶，甘露聚糖，抗营养，作用机理近年来，饲料酶制剂作为绿色饲料添加剂的一种，得到了饲料工业和养殖行业的普遍重视和广泛应用。13一甘露聚糖是非淀粉多糖中的一种，具有较强的抗营养作用。甘露聚糖酶能有效地分解饼粕类饲料中的甘露聚，糖生成甘露寡糖等物质。本文就p一甘露聚糖的抗营养作用以及p一甘露聚糖酶的作用机理及其在饲料工业中的应用状

2、况做系统的论述。1p一甘露聚糖的抗营养作用B一甘露聚糖是非淀粉多糖中的一种，它是以1，4—13一D一吡喃甘露糖苷键连接的线状多糖，如果主链某些残基被葡萄糖取代，或半乳糖通过1，6—0【一糖苷键与甘露糖残基相连形成分支，则称之为异甘露聚糖，主要有半乳甘露聚糖(galactomannan)、葡聚甘露聚糖(glucomannan)、半乳葡萄甘露聚糖(galactoglucomannan)(ElisabettaSabini等，2000；Puls等，1993)。上述物质构成了植物半纤维素的第二大组分，大多数陆生植物细胞壁的半纤维素主要由木聚糖和甘露聚糖组成，需要

3、很多酶系协同作用才能完全水解为可溶性糖(Biely等，1992；Hazlewood和Gilbert，1998a)。B一甘露聚糖及其衍生物是豆科植物细胞壁固有的组分之一，在豆科植物中的含量约为1．3％一1．6％(Jack-son等，1999)。单胃动物肠道中不能分泌相关的酶，因而B一甘露聚糖及其衍生物不能被消化分解，从而对动物生产性能造成负面影响。其对单胃动物的抗营养作用表现在以下几个方面。B一甘露聚糖及其衍生物在单胃动物的消化道内溶于水后形成凝胶状，使消化道内容物具有较强的黏性，食糜黏性提高．一方面减少了动物消化酶与饲料中各种营养物质的接触机会，同时使

4、已经消化了的养分向小肠壁的扩散速度减慢，降低了已经消化养分的吸收；食糜黏性增加还可以造成畜禽粪便含水量和黏稠度增加，影响了畜禽舍和周围的环境。B一甘露聚糖具有高的持水活性，可通过其网状结构吸收超过自身重量数倍的水分，改变其物理特性，可抵制肠道的蠕动，影响消化。高亲水性的B一甘露聚糖与肠黏膜表面的脂类微团和多糖蛋白复合物相互作用，导致黏膜表面水层厚度增加，降低了养分的吸收(JohnsonandGee，1981)，表面水层厚度是养分吸收的限制因素。B—D一甘露聚糖是表层带负电荷的表面活性物质，在溶液中极易与带相反电荷的养分物质结合，从而影响养分的吸收。13

5、一D一甘露聚糖还能吸附Ca2+、Zn2+、Na+等金属离子以及有机质，造成这些物质的代谢受阻(李皿——试验研究剑芳等，2004)。13一甘露聚糖与消化酶、胆盐结合，可降低消化酶的活性，并使胆酸呈束缚状态，导致胆固醇等脂类和类酯吸收减少。同时也影响脂类吸收微团的形式，影响了脂肪的消化吸收。未消化的B一甘露聚糖等非淀粉多糖可以与消化道后段微生物区系相互作用，造成厌氧发酵，产生大量的生孢梭菌等分泌的某些毒素。抑制动物的生长．还可造成胃肠功能紊乱。总之，B一甘露聚糖阻碍了营养物质的消化吸收，还可以导致动物不同程度的腹泻，最终影响畜禽生长和饲料利用率(Cherb

6、ut等。1995)。2p一甘露聚糖酶的作用机理3-1，4一甘露聚糖酶简称B一甘露聚糖酶，是一类能够水解含B一1，4一甘露糖苷键的甘露寡糖和甘露多糖(包括甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖等)的内切水解酶，属于半纤维素酶类。B一甘露聚糖酶能将广泛存在于豆类籽实中，可将甘露聚糖等多糖降解为甘露寡糖等低聚糖，不仅消除了甘露聚糖对单胃动物各种营养素的抗营养作用。同时生成的甘露低聚糖在动物肠道中起着重要的调节作用。近年来随着对自然界半纤维素资源的开发应用，微生物B一甘露聚糖酶的开发和利用研究进入了一个新阶段。研究表明在富含B一甘露聚糖的动物饲粮中添JJ0；,t

7、,源13一甘露聚糖酶可以有效消除B一甘露聚糖的抗营养作用，从而提高动物的生长性能(Jackson，2001)。针对B一甘露聚糖的抗营养作用，B一甘露聚糖酶的作用机理主要表现在以下几个方面。①降低消化道内容物粘度。甘露聚糖在B一甘露聚糖酶的作用下降解为甘露聚糖等低聚糖，大大减少了p甘露聚糖与水分子的相互作用，从而降低肠道内容物的粘度，有利于营养物质的进一步消化吸收。②破坏植物性饲料细胞壁结构，使营养物质与消化酶充分接触。植物细胞中淀粉和蛋白质等营养物质被细胞壁包裹。细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶等组成的一种复杂化合物，单胃动物不能很好地消化这一类物质。

8、饲料中适当地添加能够分解这类物质的酶．可以破坏饲料中存在的植物细胞壁，使营养物质释放出来，提高