中图分类号:S816.79 文献标识码:A文章编号:1004-0084(2002)11-(2002)09-02
纤维素在植物体中的含量最多,约占植物干重的1/2,是最丰富的自然资源。纤维素是由2000-10000个葡萄糖分子组成的长链大分子,除反刍动物借瘤胃微生物可以利用纤维素外,其他高等动物几乎不能消化和利用纤维素。
纤维素酶能够降解纤维素,破坏植物细胞壁,解除消化系统对植物细胞内营养物质的利用障碍,使被包围的淀粉。蛋白质和矿物质得到释放而被动物消化和利用,从而降低纤维素在饲料中的抗营养作用;而且它能将饲料中的纤维素降解成可消化吸收的还原糖,提高饲料的营养价值。目前已有许多报道反映,纤维素酶在畜禽生产应用中取得了良好的生产效果和巨大的经济效益。
1 纤维素酶在养牛业中的应用
王利(2000)以成年反刍动物专用复合酶(含纤维素酶 、木聚糖酶及少量β一葡萄聚糖酶和果胶酶等)饲喂夏洛来淮北本地黄牛,试验发现复合酶提高了肉牛日增重,降低了料增重比,缩短了育肥周期,增加了经济效益。 Lewis等 (1999)报道,纤维水解酶按一定比率添加于饲料中能够提高泌乳早期和泌乳中期奶牛的泌乳表现。Yang等(1999)在对泌乳期荷斯坦牛饲以纤维水解酶(主要为纤维素酶和木聚糖酶)的试验中亦发现,加酶提高了饲料消化率和奶产量。刘德海等(2000)以纤维素复合酶(含纤维素酶、木浆糖酶及少量糖化酶和蛋白酶)添加个奶牛日粮中,试验发现此复合酶能显著提高奶牛产奶量,降低料奶比。
2 纤维素酶在养羊业中的应用
Antunovic等(1998)在研究多酶制剂对羔羊育肥和屠宰性能的试验中发现,加酶组1(含α一淀粉酶、β一葡聚糖酶、n一蛋白酶、纤维素酶和β一糖革苷酶)和加酶组2(含α一淀粉酶、β一葡聚糖酶、n-蛋白酶和木聚糖酶)均比对照组的平均日增重高出8.83%。而后(1999),他又在测定多酶制剂对羔羊育肥效果的试验中发现,在小麦、燕麦、玉米的混合料中添加由木聚糖酶、α一淀粉酶、n一蛋白酶、β一葡聚糖酶和纤维素酶组成的多酶制剂与干草饲喂羔羊,试验组比对照组的混合料转化率高出1.8%,干草转化率高出5.6%,日增重高出8.83%,并且表现出良好的屠宰指数。
3 纤维素酶在养猪业中的应用
纤维素酶能降低猪饲料成本,减少饲料浪费。它和蛋白酶组成的酶制剂应用于仔猪时,能提高仔猪日增重,降低仔猪死亡率,且能使蛋白酶效率提高3%,氨基酸浓度、纤维消化率、氮利用率和每日蛋白质沉积率均有极显著地提高(Prokop等,1999)。高玉红等(2000)研究了复合酶(主要含有酸性蛋白酶、糖化酶、α一淀粉酶、纤维素酶及果胶酶等)对断奶仔猪营养吸收能力的影响,结果发现,复合酶可以提高断奶仔猪的生产性能,显著提高饲料中干物质、粗蛋白和粗脂肪的消化率,而已随着酶活水平的升高,血浆葡萄糖含量也呈极显著增加。许梓荣等(1999)在研究木聚糖酶、葡聚糖酶和纤维素酶组成的复合酶制剂(GXG)对56日龄仔猪消化性能的影响时发现,在含35%麦麸的饲粮中添加 GXC 30mg/kg,使干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分的表现消化率分别提高11. 23%、10 .49%、30.83%、66.13%、29.44%;肠内容物粘度、粪中大肠杆菌数和腹泻频率分别降低 25.77%、88.51%、72.03%;胃、胰、小肠的相对重量分别降低9.48%、8.94%、7.29%;肝二指肠内容物总蛋白水解酶和淀粉酶活性分别提高20.96%、5.66%;小肠绒毛高度提高22.94%,且微绒毛较长,数量多,均匀一致。
4 纤维素酶在养禽业中的应用
王玲等(2000)在以复合酶(主要成分为木聚糖酶、β一葡聚糖酶和纤维素酶)制剂饲喂肉雏鸡的试验中发现,饲料干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和粗灰分的表现消化率均极显著提高,而粪中大肠杆菌数和空肠内容在物粘度则极显著降低。刘小平(1997)试验,在肉仔鸡日粮中添加 0.15%的纤维素酶,经 32 d试验,平均耗料量比对照组降低3.2%,料肉比降低11.1%,对照组死亡率比试验组提高3.2%,这表明:添加纤维素复合酶可以促进肉鸡生长,提高饲料转化率,降低饲料消耗,并且提高肉仔鸡成活率,减少死亡。秦江帆等(1995)在肉仔鸡日粮中提高麦麸比例,在基础日粮中添加0.05%、0.l%纤维素酶,测定肉仔鸡在不同生长阶段(1一2周,3-6周,7-8周)的添加效果,结果表明,试验组在7-8周0. 05%组与0.l%组相比差异达极显著水平,而0.l%组与对照组相比,3个生长阶段日增重分别增加了4.31%、4.54%、4.13%,耗料增重比分别降低1.56%、4.5%、4.3%。说明添加外源酶制剂补充了内源酶的不足,消除了抗营养物质,从而促进了鸡的生长发育。徐奇友(1998)试验,蛋鸡日粮分别添加 0.01%、0.15%、0.5%的纤维素酶,结果添加0.5%的纤维素酶组在6-13周提高饲料消化率2.7%、在14一20周,提高增重2.42%,提高饲料消化率2.46%,在整个试验期提高增重2.42%,提高饲料消化率 1.ll%,增重和饲料利用率都得到改善。添加0.l%、0.5%组产蛋率分别提高 1.07%、2.6%;产蛋鸡在1- 10月的产蛋期间,添加0.1%、0.15%、0.5%的纤维素酶组产蛋率分别提高0.53%、1.25%、2.88%;证明纤维素酶对产蛋量及料蛋比都有明显影响。朱元绍等(1999)在对1日龄樱桃谷肉鸭的饲养试验中发现,添加酶制剂1(以β一葡聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶与果胶酶为主)和酶制剂2(以淀粉酶、木聚糖酶与蛋白酶为主)的试验组比分对照组的日增重分别高5.57%和4.59%,料重比分别降低6.97%和4.83%,稀粪率也显著下降,而各组死亡率未见明显差异。杨玉华等(2000)将复合酶(含纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶及蛋白酶等)添加于北京樱桃谷肉鸭日粮中,发现其目增重显著提高,料肉比与死亡率明显下降,应激反应也呈减缓或消除的变化。
5 在獭兔日粮中的应用
高振华(1997)在獭兔基础日粮中添加 0.75%和1.5%的纤维素酶后发现,试验组比对照组显著提高日增重分别为16.88%和20.53%,料重比分别较对照组下降13.60%和19.41%,并且添加纤维素酶后干物质、粗纤维。粗蛋白质、粗脂肪的消化率得到不同程度提高。另外还发现,添加纤维素酶能提高獭兔胃酸活力与胃蛋白酶活性,这也是纤维素酶能提高粗蛋白质消化率的原因之一。
6 结语
由于目前的畜牧业生产中出现了的短缺局面,因此充分开发和利用我国高纤维饲料资源具有十分可观的潜在价值。随着生物工程技术的不断发展,可以通过对纤维素酶在各种动物不同时期饲喂不同日粮时作用模式的研究,确定酶的最佳用量和最佳活力环境;其次,可通过筛选或诱变产生高产菌株,并可以利用基因工程,以及生产工艺的改进来高效地生产酶活高、适应性强的纤维素酶;最后,运用蛋白质工程技术增强纤维素酶的抗逆性。总之,纤维素酶及其他饲用酶必将在未来的畜牧业发展中发挥出其所具有的巨大潜力和作用。