饲用酶制剂-β-葡聚糖酶

酶制剂作为饲料添加剂，已经被广泛应用到饲料，畜牧行业。酶制剂在提高饲料利用率，降解抗营养物质，调节肠道菌群，保护动物健康，减少抗生素等方面有着重要的作用。酶制剂行业也是微生物发酵领域中非常重要的一方面，而且将变得越来越重要。

▼β-葡聚糖酶

dextranase from paecilomyces lilacinus：β-葡聚糖酶产自黑曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉 3、绳状青霉、解淀粉芽孢杆菌、棘孢曲霉的，能水解β-萄聚糖，专一性作用于β-葡聚糖的1，3和1，4糖苷键，生成低聚糖、寡糖和少量葡萄糖，使之失去亲水性和粘性的一类酶的总称。β-葡聚糖酶主要包括β-1，3-1，4-葡聚糖酶，内切和外切β-1，3-葡聚糖酶，内切和外切β-1，4-葡聚糖酶。有关这些酶对β-葡聚糖确切的作用位点尚未见系统详细的报道。该酶制剂可以有效分解麦类和谷类植物胚乳细胞壁的β-葡聚糖，主要应用于啤酒酿造、饴糖、饲料行业。

▼作用底物和酶解机制

作用底物为β-葡聚糖，β-葡聚糖是D-葡萄糖分子通过β-糖苷键结合而成的高聚物，一种抗营养因子，普遍存在于谷物及其副产品中。β-葡聚糖属于植物细胞壁上的非淀粉多糖，不能被单胃动物自身分泌的消化酶水解。

β-葡聚糖一般分为水溶性（占大多数）和 非水溶性两种，水溶性β-葡聚糖遇水溶胀形成高粘度溶液，使胃肠道食糜粘度增加，阻碍营养物质的释放与扩散，降低消化酶活性，降低营养物质的消化与吸收。

β-葡聚糖的抗营养特性：

①粘稠性，β-葡聚糖溶于水后，能够保持数倍于自身重量的水分，使食糜呈胶体状态，增加了食糜的粘稠度。

☛减缓了食糜在消化道内的流通速度，降低了畜禽的采食量，降低营养物质的消化吸收率。

☛引起其围绕于淀粉和蛋白的周围，防碍养分：糖、氨基酸等向肠粘膜的移动及同消化酶(降低消化酶的活性)的接触，导致消化速度的减慢和营养物从日粮中溶出的速度，进而影响养分的吸收。

☛降低食糜通过消化道速度及肠道菌群的移动，为细菌和生长繁殖提供稳定的环境，从而改变肠道菌群的数量，进而影响养分的吸收。大量有害微生物的增殖，会使肠道微生物菌群失调，刺激肠道粘膜层增厚，损害微绒毛，使动物腹泻率增加，影响动物健康。甚至抑制动物生长。

②亲水性，高亲水性使其与肠粘膜表面的多糖蛋白复合物相互作用，导致粘 膜表面水层厚度限制养分的吸收的增加，从而降低养分的吸收。

③表面活性，表面带有负电荷，使其在溶液中易与其它表面结合，从而影响养分的吸收。

④吸附性，较强的吸附有机质和矿物离子从而影响 这些物质的代谢。

⑤阻碍营养物质的释放，β-葡聚糖属于植物细胞壁中的结构性非淀粉多糖。β-葡聚糖与纤维素、半纤维素、木质素和少量的伸展蛋白通过共价键或次级键相互交联在一起，将大分子的营养物质牢牢包裹在植物细胞壁内，在营养物质与消化酶之间形成一道物理屏障，阻碍营养物质与消化酶的接触，降低饲料的利用率。

▼β-葡聚糖酶的功效和作用机制

饲料工业中应用的主要是内切β-葡聚糖酶。与β-葡聚糖抗营养性相对应，β-葡聚糖酶能够降低食糜粘度，提高饲料利用率，改善肠道菌群结构，保障畜禽健康。

①降低食糜粘度

β-葡聚糖是引起肠道食糜粘度增加的重要抗营养因子。β-葡聚糖酶可将大分子的β-葡聚糖降解为聚合度较小且粘度效应较低的低聚糖和寡糖。从而降低食糜的粘度和改善动物生长性能。粘度降低能使食糜以较快的速率推入消化道后段，增加动物采食量；同时提高食糜与消化酶的混合速率，增加营养物质与消化酶的接触机会，提高消化酶活性，提高营养物质的消化吸收。减少饲料浪费。

②破解植物细胞壁，促进营养物质的释放

植物细胞壁结构复杂，许多植物性饲料原料即使经过粉碎加工处理，仍不能完全破坏细胞壁结构的完整性。β-葡聚糖是构成植物细胞壁的主要成分之一，与细胞壁其他物质共同形成一道物理屏障。阻碍细胞内营养物质的释放。包裹在细胞壁内的部分营养物质由于不能与消化酶接触而无法被完全消化利用。β-葡聚糖酶能够有效降解植物细胞壁，打破物理屏障，促进细胞壁内营养物质的释放。在β-葡聚糖酶的作用下，大分子营养物质从被打碎的细胞中释放出来，更多的营养物质得以与消化酶作用，提高了饲料的消化率。

③改善肠道微生物菌群，增进动物健康

粘度的降低使营养物质在小肠段消化和吸收更完全，减少了消化道后段有害微生物可利用的养分量，降低后肠有害微生物的增殖和发酵，减少粘粪产生，降低养殖环境污染，增进动物健康。

④提高内源酶的活性

研究表明，添加该酶制剂能显著提高肉鸡肠道内容物中胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性。

参考文献：

(1)β-葡聚糖酶的开发与应用研究

(2)Β－葡聚糖的抗营养作用及β－葡聚糖酶在饲料中的应用

更多阅读：

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