β-葡聚糖是飼料中重要的抗?fàn)I養(yǎng)因子。不能被單胃動(dòng)物自身分泌的消化酶水解。水溶性β-葡聚糖遇水溶脹形成高粘度溶液,使胃腸道食糜粘度增加,阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放與擴(kuò)散,降低消化酶活性,降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收。在飼料中添加β-葡聚糖酶,可以破解植物細(xì)胞壁,降低食糜粘度。提高消化酶活性,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收,減少后腸有害微生物發(fā)酵,穩(wěn)定飼料品質(zhì),提高飼料利用率,改善動(dòng)物生產(chǎn)性能。
β-葡聚糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用
增加食糜的粘度
β-葡聚糖不能被單胃動(dòng)物自身分泌的消化酶分解。β-葡聚糖溶于水后,能夠保持?jǐn)?shù)倍于自身重量的水分,使食糜呈膠體狀態(tài),增加了食糜的粘稠度,減緩了食糜在消化道內(nèi)的流通速度,降低了畜禽的采食量。β-葡聚糖可與腸道內(nèi)的的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等消化酶結(jié)合,阻礙這些酶與底物發(fā)生反應(yīng),降低了消化酶活性。粘度的增加使腸道內(nèi)食糜機(jī)械混合的能力受阻,影響已經(jīng)消化的養(yǎng)分向腸粘膜的移動(dòng),降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率。
阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放
β-葡聚糖屬于植物細(xì)胞壁中的結(jié)構(gòu)性非淀粉多糖。β-葡聚糖與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和少量的伸展蛋白通過共價(jià)鍵或次級(jí)鍵相互交聯(lián)在一起,將大分子的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)牢牢包裹在植物細(xì)胞壁內(nèi),在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與消化酶之間形成一道物理屏障,阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與消化酶的接觸,降低飼料的利用率。
改變腸道微生物菌群
飼料養(yǎng)分消化率的降低將導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在腸道內(nèi)蓄積,富含養(yǎng)分的食糜是細(xì)菌理想的培養(yǎng)基。食糜通過消化道速度的降低,為細(xì)菌特別是致病菌的繁殖提供了有利條件。大量有害微生物的增殖,會(huì)使腸道微生物菌群失調(diào),刺激腸道粘膜層增厚,損害微絨毛,使動(dòng)物腹瀉率增加,影響動(dòng)物健康。甚至抑制動(dòng)物生長(zhǎng)。
問題與展望
β-葡聚糖酶是飼料工業(yè)中較早使用的一種酶制劑。β-葡聚糖酶的使用,大大提高了大麥日糧的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。目前玉米價(jià)格較低。多數(shù)飼料企業(yè)仍是以玉米-豆粕型日糧為主,大麥及其他能量飼料使用較少,β-葡聚糖酶在飼料中的應(yīng)用沒有作為酶制劑使用的重點(diǎn)。它通常作為輔助性酶制劑與木聚糖酶、纖維素酶等配合使用。
β-葡聚糖酶在飼料養(yǎng)殖中降低或消除β-葡聚糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用,并不是由于水解β-葡聚糖使葡萄糖的利用率提高,而是將β-葡聚糖降解為分子量相對(duì)較小的低聚糖和寡糖,降低了食糜的粘度,提高了消化酶活性,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收。由于動(dòng)物飼料中大麥?zhǔn)褂昧枯^少,飼料工業(yè)對(duì)β-葡聚糖酶的研究動(dòng)力不足,沒有專門針對(duì)動(dòng)物胃腸道消化生理特點(diǎn)開發(fā)確實(shí)有效的β-葡聚糖酶,而是直接將啤酒工業(yè)用β-葡聚糖酶直接添加在動(dòng)物飼料中。