纤维素酶在畜牧养殖的应用.doc

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1、纤维素酶在畜牧养殖的应用纤维素是广泛存在于植物界的非常丰富的可再生自然资源，秸秆等粗饲料中含量极高，数量超过其他碳水化合物的总和。纤维素是由β-1,4糖苷键连接葡萄糖形成的非淀粉多糖，具有基本不溶性和很大的抗酶性。水解纤维素需要利用特异性的纤维素酶进行催化。动物无法直接利用纤维素，因为消化道自身不含内源纤维素酶，但消化道内共生的细菌、真菌等微生物可分泌纤维素酶，从而分解纤维素供动物利用。有效地开发和利用纤维素酶对于畜牧业正在面临的粮食短缺、环境污染和能源过度消耗问题以及畜牧业的可持续发展具有重要意义。1纤维素酶概述5学海无涯纤维素酶是一类由多种水解酶

2、组成、能够水解纤维素的β-1，4糖苷键的复杂酶系，称为纤维素酶系。广泛存在于自然界。细菌、真菌和动物体等均可产生纤维素酶，但实际生产中所使用的纤维素酶产品一般来源于真菌，比较典型的有木霉、青霉和曲霉等。根据催化功能的不同，纤维素酶主要由葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶组成。纤维素的酶解过程需要三种酶的协同作用。葡聚糖内切酶主要作用于纤维素内部非结晶区，分解β-1,4糖苷键，将纤维素长链分子打出缺口，使长链变短，并露出非还原性末纤维素酶在畜牧养殖中的应用研究进展宋妍妍（四川农业大学动物营养研究所）端。葡聚糖外切酶破坏纤维素的结晶结构，将形成结

3、晶结构的纤维素链开裂，并作用于由内切酶作用暴露出的还原性和非还原性末端，释放出葡萄糖和纤维二糖等。最后β-葡萄糖苷酶将纤维二糖或者短链低聚糖分解生成葡萄糖。对于纤维素酶在畜牧生产中的利用方法，目前国内外研究最多的主要有两种，体外酶解法和体内酶解法。体外酶解法是指把一定量的纤维素酶在秸秆饲料或其它粗饲料中搅拌均匀，在特定的温度、湿度和PH值条件下堆积或密封发酵一段时间，晾干后直接饲喂动物。纤维素酶能水解粗饲料中的一些可溶性或不溶性非淀粉多糖，促进动物内源性消化酶的分泌，提高内源性消化酶的活性，同时促进了营养物质的消化吸收。但此种方法费时费力，成本较高。

4、体内酶解法即把纤维素酶作为一种绿色饲料添加剂添加到精料中，搅拌均匀后饲喂动物，使其进入动物消化道内发挥作用。该方法简便快捷，在生产中应用广泛，但容易受到动物体内环境和饲料的加工储存方式等的影响。在实际生产中，纤维素酶一般和半纤维素酶、果胶酶和β-葡聚糖酶等一起添加到饲料中，协同作用。2纤维素酶作用机理2.1破坏植物细胞壁的结构促进营养物质的吸收。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，植物细胞壁虽然是植物细胞的天然屏障，抵抗了不良环境的侵袭，但对于植物细胞中营养物质的被利用有一定的阻碍。纤维素酶可以降解纤维素，不仅将纤维素分解为低分子化合物被动物消化吸收，

5、而且植物细胞壁被破坏，其中的营养物质被释放出来，再经过蛋白酶和淀粉酶等对营养物质进一步分解，大大提高了畜牧饲粮的消化率和饲料原料的利用率。2.2消除抗营养因子，降低肠道内容物黏度。饲料中的抗营养因子是饲料本身固有的化学成分，不仅抑制饲料营养价值的充分发挥，而且影响畜禽的健康和生产能力。一些可溶性非淀粉多糖如阿拉伯木聚糖和甘露聚糖等以氢键与纤维素、木质素以及蛋白质等松散地结合在一起，溶于水后，显示出明显的抗营养作用。肠道内容物黏性增加，阻滞食糜的蠕动，降低了脂肪、蛋白质和淀粉等营养物质的消化率和利用率，饲料有效能值降低，而且由于单胃动物缺乏降解这些非淀

6、粉多糖的内源酶，其抗营养作用更加明显。在日粮中添加纤维素酶后，在半纤维素酶和果胶酶等的协同作用下，非淀粉多糖被降解为低分子化合物，不仅消除了饲粮中的抗营养因子，降低了肠道内容物黏度，而且提高了日粮中淀粉、脂肪和蛋白质等大分子营养物质的消化利用率。2.3提高动物内源性消化酶的数量和活性改善肠道环境。纤维素酶制剂是由多种水解酶组成的复杂酶系，能够水解非淀粉多糖，促进内源酶的分泌，提高内源性消化酶的活性，在幼年动物中此作用更加明显。反刍动物瘤胃中虽然存在能够分泌纤维素酶的微生物，但分泌的纤维素酶的数量是有限的，粗饲料中营养物质的利用仍然存在很大的障碍。外源

7、纤维素酶的添加能够增强饲料在动物机体内的消化利用。肠道内容物的黏性降低之后，内源性酶与营养物质的接触面积增大，饲料利用率大大提高。日粮类型或者营养物质的消化速度改变，肠道内微生物的种类和数量也会随之改变，在日粮中添加纤维素酶，可减少肠道内有害菌的繁殖，维持肠道正常形态结构。3纤维素酶在畜牧生产中的应用5学海无涯3.1纤维素酶在猪生产中的应用。在饲粮中添加纤维素酶，可提高猪的生长性能，饲料利用率以及改善猪肉品质和胴体品质。王振来等在试验中分别饲喂仔猪玉米饲粮与含0和30g/t纤维素酶的高次粉饲粮，结果发现，饲粮中添加纤维素酶提高了仔猪的生长性能。与玉米

8、组和未加酶组相比，纤维素酶组仔猪的日增重分别提高了6.79%（P＞0.05）和15.25%（P＜0.05），