張慶麗，張志剛，胡志松

（1.武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司，武漢 430074；2.山東省榮成市畜牧局，山東 榮成 264321）

酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有催化活性的蛋白質(zhì)，能破壞或消除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，減少抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用障礙，還能補(bǔ)充動(dòng)物內(nèi)源酶的不足，刺激內(nèi)源酶的分泌，從而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。酶制劑的作用機(jī)理主要為降低由阿拉伯木聚糖和葡聚糖引起的小腸消化物黏度；打破由纖維構(gòu)成的細(xì)胞壁，使得細(xì)胞壁內(nèi)養(yǎng)分更易被動(dòng)物消化利用；提供更多的動(dòng)物本身可產(chǎn)生的酶，從而保證動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更完全地消化。益生素的作用機(jī)理主要有抵抗作用，即有益微生物占據(jù)病原微生物的靶上皮細(xì)胞或以菌群優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生一種對(duì)病原微生物不利的環(huán)境，從而起到防御作用；免疫刺激作用，益生素與病原微生物有相同或相似的抗原物質(zhì)，刺激動(dòng)物對(duì)病原微生物產(chǎn)生免疫能力；益生素能分泌殺菌物質(zhì)和防止有毒物質(zhì)的積累；益生素能產(chǎn)生部分消化酶而促進(jìn)飼料消化吸收。酶制劑與益生素協(xié)同應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的效果優(yōu)于單獨(dú)添加一種添加劑的效果，本文對(duì)這種協(xié)同作用的原因進(jìn)行了綜述。

1 益生菌提高了酶制劑的活性

芽孢桿菌進(jìn)入腸道可產(chǎn)生細(xì)菌并可以頡頏致病菌，產(chǎn)生的有機(jī)酸有利于乳酸菌等優(yōu)勢(shì)菌群的生長(zhǎng)繁殖，維持微生態(tài)平衡。芽孢桿菌類益生素具有較高的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性，同時(shí)還具有降解植物飼料中復(fù)雜碳水化合物的酶，有助于腸道對(duì)有機(jī)物質(zhì)的消化作用，從而表現(xiàn)出良好的抗病力和促生長(zhǎng)效應(yīng)。益生菌不但在體內(nèi)分泌各種消化酶，還可以激活機(jī)體自身的酶活性，從而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。使用芽孢桿菌制劑后，動(dòng)物腸道內(nèi)的α－淀粉酶及胰蛋白酶活性顯著增強(qiáng)[1－3]。

2 酶制劑與益生素的協(xié)同作用

2.1 酶制劑對(duì)腸道微生態(tài)影響

研究表明，動(dòng)物飼喂水溶性非淀粉多糖含量高的飼糧，腸內(nèi)細(xì)菌數(shù)量增加，因?yàn)樗苄苑堑矸鄱嗵茄娱L(zhǎng)了小腸內(nèi)食糜滯留時(shí)間，減少了消化道的氧氣，有助于厭氧菌生物菌落的生長(zhǎng)，而且黏性食糜通過(guò)消化道的速率降低，從而減低了菌群的移動(dòng)，為細(xì)菌的生長(zhǎng)、繁殖提供了一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，而使細(xì)菌得以在小腸上段大量定居下來(lái)，細(xì)菌的增殖增加了宿主和細(xì)菌之間獲取養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)；食糜黏性的增加，延緩了其通過(guò)腸道的時(shí)間，這也給病原菌如大腸桿菌的增殖提供了更多的時(shí)間[4]。研究人員研究了非淀粉多糖羧甲基纖維素（CMC）在肉仔雞中的作用效果，結(jié)果表明，非淀粉多糖的黏性效應(yīng)會(huì)增加大腸桿菌以及產(chǎn)氣莢膜梭菌在肉仔雞小腸中的定殖[5]。非淀粉多糖對(duì)腸道微生態(tài)的影響，一方面是因?yàn)槠漯ば孕?yīng)所致，而添加非淀粉多糖酶后則降低食糜黏度，從而減少厭氧菌的定殖與繁殖；另一方面，添加非淀粉多糖酶可提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，減少進(jìn)入腸道后段可供用于細(xì)菌繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而減少細(xì)菌的數(shù)量，改善動(dòng)物腸道微生態(tài)環(huán)境。

因此，酶制劑促進(jìn)腸道健康的功能與酶制劑功能的物理作用有關(guān)，通過(guò)降低黏性；還與生化代謝作用相關(guān)，酶制劑生產(chǎn)的寡糖可促進(jìn)腸道正常蠕動(dòng)，促進(jìn)有益菌增殖，抑制有害菌定植。酶制劑可以改善腸道微生態(tài)，還可以改善腸道絨毛正常發(fā)育，同時(shí)，這兩方面也有關(guān)聯(lián)。于桂陽(yáng)等在日糧中添加不同水平的復(fù)合酶制劑（0%、0.1%、0.5%、1.0%），結(jié)果表明，可提高斷奶仔豬日增重，降低料肉比，復(fù)合酶制劑提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率，其中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪均達(dá)顯著水平（P＜0.05），且隨酶制劑水平的增加，腹瀉頻率表現(xiàn)出不同程度的降低，成活率提高[6]。趙京楊等試驗(yàn)也得到了相同的結(jié)果[7]。非淀粉多糖酶通過(guò)降低黏性，日糧中酶制劑的添加也可以通過(guò)改善腸道微生態(tài)環(huán)境，降低和消除了日糧中木聚糖對(duì)動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)作用，降低了小腸絨毛代償性增生。馮定遠(yuǎn)等首次提出了“益生型酶制劑”的理念，就是對(duì)酶制劑具有促進(jìn)腸道健康功能的深入探討[8]。

2.2 木聚糖酶對(duì)腸道微生態(tài)的影響

木聚糖酶的應(yīng)用可有效促進(jìn)益生菌的增殖而抑制病原菌的增殖。木聚糖酶作用效果主要是通過(guò)將木聚糖降解為木寡糖來(lái)實(shí)現(xiàn)的。低聚木糖很難被動(dòng)物的消化酶系統(tǒng)所分解，動(dòng)物的唾液、胃液與腸液等各種消化液幾乎不能分解低聚木糖，因而絕大部分低聚木糖可直接到達(dá)大腸，供大腸中細(xì)菌利用。木寡糖，可提高選擇性促進(jìn)乳酸菌與雙歧桿菌的增殖，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸（VFA），降低腸道pH，進(jìn)一步抑制有害菌繁殖及病原菌的定植，而低聚木糖對(duì)雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌有高選擇性增殖效果，且對(duì)病原菌等有明顯的抑制作用。大鼠體內(nèi)試驗(yàn)表明，低聚木糖在腸道內(nèi)對(duì)雙歧桿菌有高選擇性增殖效果，不僅可增殖其數(shù)量，而且可延長(zhǎng)其存活時(shí)間。有研究表明，益生型木聚糖酶的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)使飼料原料中存在木聚糖酶水解的底物；木聚糖酶系多為復(fù)合酶系，含有內(nèi)切木聚糖酶，具備將木聚糖水解成2～9個(gè)單糖分子寡糖的能力；動(dòng)物腸道具有大量微生物，其中益生菌具有利用部分低聚糖達(dá)到自身增殖的能力；內(nèi)切產(chǎn)生的低聚木糖具有明顯的益生功能，即木聚糖酶具有間接通過(guò)發(fā)揮益生元的功能來(lái)調(diào)控動(dòng)物微生態(tài)平衡的功能；木聚糖酶系中還有木二糖苷酶，其具有進(jìn)一步水解寡糖破化功能型寡糖結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，可通過(guò)現(xiàn)有分離純化技術(shù)將其有效去除，進(jìn)而定向設(shè)計(jì)有利于調(diào)控微生物系統(tǒng)平衡的木聚糖酶系中功能酶的組成和比例；有益菌的定植和增殖之后形成優(yōu)勢(shì)菌群，加強(qiáng)了有益微生物的代謝，增加了乙酸、丙酸等有機(jī)酸的產(chǎn)量，進(jìn)一步維護(hù)了乳酸菌等有益菌穩(wěn)定定植于腸道的酸性環(huán)境。皮可軍等在仔豬日糧中添加不同水平的復(fù)合酶制劑（0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%），結(jié)果表明，不同程度的提高了干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗灰分、粗脂肪和無(wú)氮浸出物的消化率[9]。王冬艷等試驗(yàn)表明，在斷奶仔豬日糧中添加復(fù)合酶制劑（蛋白酶、木聚糖酶等）和單一纖維素酶制劑，可以改善生長(zhǎng)、提高飼料轉(zhuǎn)化效率、降低腹瀉率和提高豬群生長(zhǎng)整提高飼料轉(zhuǎn)化效率、降低腹瀉率和提高豬群生長(zhǎng)整齊度，且復(fù)合酶制劑要比單一纖維素酶制劑效果好[10]。可使益生型酶制劑產(chǎn)品既能水解產(chǎn)生功能性寡糖或寡肽，且產(chǎn)量能發(fā)揮影響動(dòng)物腸道有益微生物增殖而達(dá)到調(diào)控微生態(tài)平衡目的的酶及其制劑。

2.3 甘露聚糖酶對(duì)腸道微生態(tài)的影響

大多數(shù)病原菌表面具有可吸附性纖毛，纖毛可使病原菌吸附并定植于腸道上皮細(xì)胞表面，而吸附位點(diǎn)即含有甘露寡糖成分，甘露聚糖酶可降低甘露聚糖生成甘露寡糖，甘露寡糖可選擇性與病原菌表面的吸附性纖毛相結(jié)合，阻止病原菌在腸道上皮細(xì)胞的定殖與繁殖。Gutierrez等和Ishihara研究證實(shí)，甘露寡糖與沙門(mén)氏菌細(xì)胞表面的吸附性纖毛相結(jié)合，從而抑制其在腸上皮細(xì)胞的結(jié)合與定植。此外甘露寡糖還可降低小腸黏膜腺窩深度，促進(jìn)腸道的發(fā)育[11－12]。

2.4 酶制劑與益生素的協(xié)同作用

酶制劑是通過(guò)各種特殊微生物發(fā)酵而獲得的生物制品，包括胞外酶和胞內(nèi)酶。益生素是通過(guò)調(diào)整動(dòng)物腸道微生物環(huán)境，選擇性地直接增加有益菌或刺激有益菌群的增殖，抑制有害菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到助消化、促生長(zhǎng)及預(yù)防疾病的作用。益生菌不僅是酶制劑的重要來(lái)源，而且對(duì)提高酶制劑活性具有重要意義。

酶制劑在一定程度上通過(guò)與腸道微生物菌群的互作來(lái)改善動(dòng)物生產(chǎn)性能，另外可以直接通過(guò)增加飼料營(yíng)養(yǎng)成分的消化，從而減少消化道內(nèi)有害菌群的發(fā)酵腐敗基質(zhì)，與益生素起到協(xié)同作用[7]。同時(shí)，酶制劑保證了益生菌生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，兩者的協(xié)同作用為微生物制劑和酶制劑的進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用提供了廣闊的前景。從微生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，益生菌提高了酶制劑的活性，促進(jìn)動(dòng)物的消化吸收，另外，被消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又為益生菌提供了能量來(lái)源。此外，益生菌還能夠刺激動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生干擾素，提高免疫水平、增加抗病力，同時(shí)益生菌在動(dòng)物腸道定植后能夠產(chǎn)生消化酶提高消化水平，改善飼料利用率。

3 小結(jié)

兩種益生菌添加劑合用時(shí)，有助于有益微生物繁衍，能有效抑制大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等繁殖，減少或避免仔豬、肉雞腹瀉和腸炎的發(fā)生。目前，“益生型酶制劑”概念的提出，創(chuàng)新性的把飼料酶與動(dòng)物腸道微生態(tài)和黏膜屏障健康系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，把酶制劑消除抗?fàn)I養(yǎng)因子等功能范圍進(jìn)行了有效的擴(kuò)展，具有創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)功能性飼料酶制劑的重要作用。

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