詳解纖維素酶在反芻動物飼料中的應(yīng)用
2 纖維素酶的營養(yǎng)機理
2.1 摧毀植物細胞壁，使營養(yǎng)物質(zhì)能很好地被吸收利用細胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)由細胞壁包裹，植物細胞壁主要是由纖維素、半纖維素和果膠組成，纖維素酶與半纖維素酶、果膠酶共同作用，以破壞植物的細胞壁，使胞內(nèi)原生質(zhì)暴露出來，由內(nèi)源酶進一步降解，提高了胞內(nèi)物質(zhì)的消化率，由纖維素酶半纖維素酶和果膠酶的協(xié)同作用，可有效破壞植物細胞壁結(jié)構(gòu)使細胞內(nèi)容物溶解釋放出來，由淀粉酶和蛋白酶進一步降解，纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)被打亂導(dǎo)致變形，使纖維素酶能深入纖維素分子界面之間，從而使纖維素孔壁、腔壁和微裂隙壁的壓力增大。
Savory用14C標記單糖研究外源酶對飼料中植物細胞壁的降解作用，認為從纖維素中釋放出的葡萄糖可能是酶降解細胞壁而促進能量利用的方式。韓東等在電子顯微鏡下觀察到纖維素酶使部分細胞因胞間層的分解而離散，結(jié)構(gòu)規(guī)則的細胞破解，用DNS法測定酶解后鼓皮中還原糖的含量，是未酶解前的兩倍左右。水分子的介入又使纖維素分子之間的氫鍵被破壞，
產(chǎn)生部分可溶性的纖維的微結(jié)品，利于進一步降解。
2.2 可補充草食動物內(nèi)源酶的不足
在草食動物胃中雖有一定量的能分解纖維素的微生物存在，可以分解一定量的纖維素，但產(chǎn)生的纖維素酶量有限，使粗纖維的消化吸收受到限制。
添加纖維素酶后，動物消化道酶系的組成、酶分泌量及活性可以得到改善，并改善消化道環(huán)境，增加酸度，激活胃蛋白酶。幼齡動物及病態(tài)和應(yīng)激狀態(tài)(如斷奶、接種疫苗和環(huán)境應(yīng)激)下的成年畜禽消化酶分泌量明顯下降，因此，在日糧中添加纖維素酶以補充幼齡動物消化酶的不足。錢利純也認為日糧中添加適宜的外源酶制劑可使胃腸道內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化，使腸壁變薄并減少腸道微生物數(shù)量，改善營養(yǎng)吸收。牛雪佳等通過研究不同水平纖維素酶對綿羊血液中生化指標的影響，試驗結(jié)果表明日糧中添加0.2%纖維素酶沒有損害綿羊各組織器官。
2.3 消除抗營養(yǎng)因子
果膠、半纖維素、葡聚糖和戊聚糖部分溶解在水中產(chǎn)生黏性，增加了動物胃腸道內(nèi)容物的黏度，對內(nèi)源酶而言是一個物理障礙，導(dǎo)致飼料消化吸收利用率降低，同時黏稠的消化道內(nèi)容物容易引起有害微生物的滋生，增加胃腸疾病的發(fā)生率。添加纖維素酶可減低黏稠度，促進內(nèi)源酶的擴散，增強養(yǎng)分的消化吸收，增大腸道內(nèi)容物的流動性，有效降低有害微生物附著生長的可能性。在非淀粉多糖含量比較多的飼料中，添加多糖降解酶不僅可以將非淀粉多糖轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)物質(zhì)還消除其抗營養(yǎng)作用。
秸稈青貯添木聚糖酶是其中較為重要的一種酶。首先，它可以降低胃腸道內(nèi)容物的粘性，而發(fā)揮促進生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率的作用。其次，它能夠提高內(nèi)源性消化酶的活性，促進養(yǎng)分的消化吸收，還能減少腸道微生物的數(shù)量，減少疾病，利于健康，并能減少糞便排泄物，降低污染。
2.4 維持小腸絨毛形態(tài)完整、促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收纖維素酶可促進有益微生物生長，提高微生物對飼料的分解，同時增加單細胞蛋白含量，還具有維持小腸絨毛形態(tài)完整，促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收的功能。趙恒波等研究纖維素復(fù)合酶提高羔羊飼料消化率的消化道組織學(xué)基礎(chǔ)，試驗研究表明纖維素酶提高3月齡十二指腸腸絨毛的長度，并且纖維素酶有增加小腸隱窩深度和黏膜厚度的趨勢，但未達到顯著水平。