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葡萄糖氧化酶作为猪饲料酶的作用机理

发布时间:2018-04-19 14:59

 饲料酶制剂主要应用作用有两种:(1)补充动物消化道内的酶,直接提高动物对营养物质的消化吸收;(2)消除饲料中的抗营养因子,间接改善动物对饲料的营养吸收和利用。饲用酶制剂作为一种饲料添加剂能有效地提高饲料的利用率、促进动物生长和防止动物疾病的发生,与抗生素和激素类物质相比具有卓越的安全性。在食品安全和饲料安全的大趋势下,“饲料禁抗”是畜牧业发展的必然趋势,是保障食品安全、推动健康养殖的必由之路,而葡萄糖氧化酶作为“第三代分解型酶制剂”,是一种具有很大潜力的酶制剂。其通过非药物性机制和途径杀菌抑菌改善动物消化道的微生态及理化环境的作用,从而提高动物的生产性能。为饲料酶制剂在替代药物抗生素的健康养殖中开辟了一个新领域。

 葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)是一种通过分子氧作用将β-D-葡萄糖催化生成葡萄糖酸和H2O2的黄素糖蛋白。GOD能从很多不同的生物中提纯而来,包括真菌、红藻、柑橘、昆虫、细菌类等,目前主要从黑曲霉和青霉中分离,其中从青霉中分离的GOD表现出更好的动力学优势。GOD作用温度为20~60℃,最适温度35℃。GOD耐温性能及存储稳定性良好,经85℃处理1 min,酶活保持在80%以上,避光、干燥处保存12个月活力不低于90%。

  对猪生长性能的影响:

 动物肠道内大部分菌为益生菌,一般为厌氧菌或者兼性厌氧菌,而葡萄糖氧化酶催化过程耗氧并产生过氧化氢具有抗菌作用,这就为有益菌生存提供了有力条件,从而抑制大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌、弧菌等有害菌的增殖,另外pH值的降低有利于胃蛋白酶原的激活,从而产生胃蛋白酶,更利于动物的消化吸收。因此,GOD能够提髙饲料消化率,改善动物肠道健康和消化能力,提高饲粮营养物质消化和吸收效率,促进动物生长。

 对猪免疫力的影响:

 动物为抵御各种疾病,需要自身机体防御系统中各组成部分协同作用。完整的防御系统包括非特异性防御系统和抗原特异性免疫系统。肠道菌群与机体淋巴细胞组成了动态微生态系统,起到了保护动物健康,维持肠道正常生理功能。葡萄糖氧化酶通过以下两方面实现增强猪的免疫功能:(1)其一是通过产生的H2O2以及酸性环境来抑制有害菌,从而促进有益微生物群增殖来实现;(2)通过阻止病原菌在胃肠道内繁殖和定植来实现。GOD具有抗氧化作用,可以清除自由基,保护肠道上皮细胞的完整性,降低大肠杆菌沙门氏菌等感染畜禽的机会,达到防御病原菌侵袭的目的。

 对猪肠道微生物的影响:

 一方面GOD在肠道中耗氧催化葡萄糖生成葡萄糖酸和H2O2, 从而产生厌氧酸性的环境, 促进有益菌乳酸杆菌生长的同时, 抑制好氧、不耐酸的病原微生物的繁殖。乳酸杆菌等有益菌能够调节肠道微生物区系的平衡,促进肠道的生长和发育;另一方面GOD催化葡萄糖产生的葡萄糖酸经发酵后产生挥发性短链脂肪酸,不仅能显著提高移植肠绒毛高度、隐窝深度、黏膜厚度及绒毛面积,并能改善移植肠对氨基酸的吸收能力。

(来源:饲料工业;作者:陈凤鸣,马杰,陈清华)