近幾年,作為畜禽飼料主要原料的玉米價格不斷攀升,,為降低飼料成本,,小麥、大麥和燕麥等原料越來越多地被應用于飼料中,,而這些原料中含有較多量的非淀粉多糖 ( NSP) ,。原料中的非淀粉多糖難以被動物特別是單胃動物消化吸收,并增加腸道食糜黏度,,導致養(yǎng)分利用率和動物生產(chǎn)性能降低,。通過添加非淀粉多糖酶能夠消除這些抗營養(yǎng)因子。 1 NSP 的簡要介紹和抗營養(yǎng)機制1.1 NSP 的簡要介紹NSP 是植物組織中除淀粉外所有糖類的總稱,,包括纖維素,、半纖維素、果膠和抗性淀粉,,其中半纖維素多糖又包括阿拉伯木聚糖,、β - 葡聚糖和甘露聚糖等。 NSP 是植物細胞壁的組成成分,,不能被單胃動物自身分泌的消化酶水解,,動物采食后在消化道可以部分溶解,能與蛋白質(zhì)和淀粉共同形成有很強的持水力的黏性膠體,。飼料原料中最主要的 NSP 為阿拉伯木聚糖,、β - 葡聚糖、甘露聚糖和纖維素,。 NSP 按照是否可溶可分為不溶性 NSP ( 包括纖維素等) 和可溶性 NSP ( 包括可溶性阿拉伯木聚糖和 β - 葡聚糖等) ; 可溶性 NSP 如 β - 葡聚糖等則通過網(wǎng)狀結(jié)構的形成而吸收水分子,,形成凝膠,,從而改變了腸道的物理活性,不溶性 NSP 如纖維素等具有海綿一樣的吸收功能,。NSP 在消化道內(nèi)大量吸收水分而變得膨脹和黏稠,。研究表明具有抗營養(yǎng)作用的主要是可溶性 NSP。 1.2 NSP 的抗營養(yǎng)機制NSP,,特別是可溶性的 NSP,,溶于水后具有極強的吸水和持水能力,與水分子直接互作而增加食糜黏度,,腸道通過速度降低,,降低營養(yǎng)物質(zhì)的吸收; 內(nèi)容物的黏性會使小腸黏膜表面的不動水層增厚,降低養(yǎng)分向腸絨毛的擴散,。同時 NSP 可直接與消化酶結(jié)合,,從而降低消化酶活性,降低營養(yǎng)物質(zhì)消化率,。 2 NSP 酶的來源及作用機制2.1 NSP 酶的來源飼用酶制劑的主要酶源是通過微生物發(fā)酵而獲得的,。木聚糖酶可由黑曲霉、木霉和枯草桿菌等發(fā)酵而來,,纖維素酶一般來源于里斯木霉,、康氏木霉和綠色木霉等。 2.2 NSP 酶的作用原理添加酶制劑的效果并不是來自于降解 NSP 產(chǎn)生的能量,,而是通過將大分子 NSP 降解成相對分子質(zhì)量較小的多糖片段,,降低食糜的黏度,提高常規(guī)養(yǎng)分的利用率; 通過打破細胞壁的完整結(jié)構,,釋放其中細胞內(nèi)容物而獲得的,。 NSP 酶在提高飼料營養(yǎng)價值方面主要表現(xiàn)在幾個方面。 降低腸道黏度,,提高飼料利用率,。NSP 可將日糧中有黏度的可溶性 NSP 水解成多糖片段,降低腸道內(nèi)容物黏度,,減少黏度對養(yǎng)分和內(nèi)源消化酶的擴散阻礙作用,,提高日糧養(yǎng)分的消化率和吸收率。 裂解植物性原料的細胞壁,。使細胞壁包裹的各類營養(yǎng)物質(zhì)充分釋放出來,,同時也使一些交聯(lián)于細胞壁中的蛋白質(zhì)釋放出來,使營養(yǎng)物質(zhì)與畜禽腸道內(nèi)源消化酶充分接觸,,從而提高各類飼料養(yǎng)分的消化率,。 提高內(nèi)源酶活性。試驗中發(fā)現(xiàn)添加 NSP 可提高腸道 NSP 內(nèi)源酶的活性,,如腸道內(nèi)源淀粉酶,、胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性,。 減少腸道有害微生物,降低畜禽腸道發(fā)病率,。 NSP 酶的添加減少了腸內(nèi)食糜黏度,,從而減少了進入小腸后段的營養(yǎng),抑制后腸中有害微生物的繁衍,。有害細菌群落的削弱可以降低畜禽的腹瀉率,,減少其他腸道疾病的發(fā)生。 增強機體免疫力,。如 NSP 酶中的 β - 甘露聚糖酶通過 2 種機制達到提高免疫力的作用,。一是 β -甘露聚糖酶切斷腸黏膜中腸上皮細胞與病原菌的結(jié)合位點; 二是可將豆粕中對畜禽有不良生理作用的β - 甘露聚糖降解成甘露寡糖,甘露寡糖可競爭性地與某些病原菌結(jié)合,,從而減少了這些有害細菌與腸黏膜上皮細胞的鏈接,進而減少了發(fā)病機率,。另外,,分解產(chǎn)生的甘露寡糖還可以被畜禽腸道中有益細菌 ( 雙歧桿菌和乳酸桿菌) 吸收利用,而有害微生物 ( 大腸桿菌和沙門菌等) 卻不能利用,,由此可改善腸道內(nèi)有益菌生長,。 2.3 NSP 酶的作用效果從近年關于 NSP 酶使用效果的報道可以總結(jié)出,添加酶制劑后,,肉仔雞的增質(zhì)量效果一般提高7% ~ 9% ,,飼料轉(zhuǎn)化率提高 5% ~ 7% ,日糧中主要營養(yǎng)物質(zhì)的消化率都得到了改善,,一般可提高飼料有效能值 5% ~ 7% ,,提高粗蛋白質(zhì)消化率 10% 。 另一個明顯的特點是降低了畜禽腹瀉的發(fā)病率,,糞便中的有機物質(zhì)量濃度降低,,含水率降低。 3 影響飼用 NSP 酶制劑應用效果的因素3.1 飼料中原料類型酶制劑具有高度特異性和專一性,,因此需針對日糧的原料結(jié)構選用酶制劑,,如小麥和黑麥主要用木聚糖酶; 而用于大麥和燕麥日糧的 NSP 酶制劑則主要含葡聚糖酶及較少量的木聚糖酶。 棕櫚粕,、椰子粕與木薯這 3 種原料是畜禽飼料常用的幾種原料,,棕櫚粕中含較多的纖維素與木聚糖,椰子粕中含有較多的甘露聚糖與纖維素,,木薯中含有較高的木聚糖,,當在日糧中大量使用時,應用相對應的酶能夠取得較好的飼養(yǎng)效果,。 含谷物,、糟渣和麥麩較高的日糧為高纖維日糧,,這類日糧應主要選用纖維素酶,同時輔助加入半纖維素酶,。而對于棉粕和菜籽粕等含量較高的雜餅粕飼料,,由于含有較高含量的果膠、甘露聚糖和粗纖維,,使用酶制劑時宜選用果膠酶,、甘露聚糖酶和纖維素酶。 3.2 動物種類和所處生理時期動物種類和所處的生理時期決定了動物對 NSP的耐受程度,,進而影響了酶制劑的作用效果,。動物對 NSP 的耐受性主要和以下幾個因素有關: 腸道食糜的含水量; 消化道內(nèi)的微生物消化能力,動物體內(nèi)雖然缺乏消化 NSP 的酶,,但是動物體內(nèi)的微生物可以對 NSP 進行發(fā)酵; 動物年齡,,成年豬對 NSP 具有較高耐受力,而幼齡階段的豬對 NSP 的抗營養(yǎng)作用表現(xiàn)敏感,,主要原因是腸道發(fā)育的成熟和腸道微生物的成熟,。 3.3 動物消化道內(nèi)環(huán)境因素由不同菌種產(chǎn)生的酶制劑,其發(fā)揮最大活性所需的底物和環(huán)境條件 ( pH 和溫度等) 往往是不一樣的,。選擇溫度和 pH 范圍與畜禽體內(nèi)環(huán)境一致的酶可發(fā)揮較好的作用,。 NSP 酶制劑的主要作用部位在雞的嗉囊、肌胃和十二指腸,,豬的胃賁門區(qū)和小腸前段,。因此使用酶制劑還應注意,酶必須通過酸性的上消化道,,然后在動物小腸內(nèi)的特殊條件下保持其活性并能與底物作用,,而且能夠抵抗其他抗營養(yǎng)因素的存在。 3.4 飼料的加工工藝飼用酶制劑本質(zhì)上是蛋白質(zhì),,飼料加工過程中溫度,、水分和壓力等因素均會影響酶制劑活性,進而影響酶制劑的應用效果,。如膨化飼料加工過程中的溫度可達120 ℃,,并伴有高濕高壓,而僅有極個別酶可以在 90 ℃左右高溫保持結(jié)構和功效的穩(wěn)定,,大多數(shù)不具有耐受 70 ℃以上高溫的性質(zhì),,故在膨化飼料中使用酶制劑需考慮后噴涂工藝。 4 結(jié)語植物性原料中含有大量的 NSP,,具有很強的抗營養(yǎng)作用,。實際生產(chǎn)中,加入適合飼料原料及其加工生產(chǎn)條件和動物消化道環(huán)境的 NSP 酶,可以提高飼料的利用率和動物腸道的健康,。 |
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