麥類飼料中NSP的抗營養性及NSP酶作用機理

董 瀅 楊凌職業技術學院 712100

董軍濤 陜西省咸陽市楊凌區李臺街道辦 712100

麥類原料及其加工副產品含有大量非淀粉多糖(NSP)，如阿拉伯木聚糖和葡聚糖等，影響養分的消化吸收，降低動物的生產性能，具有抗營養作用。NSP 酶制劑可降解麥類等谷物中廣泛存在的一種抗營養因子可溶性非淀粉多糖(SNSP)，因而被應用于飼料中。

1 NSP 的抗營養性

1.1 NSP 的概念

NSP 是由若干單糖通過糖苷鍵連接成的多聚體，包括除α-葡聚糖以外的大部分多糖分子。按溶解性可分為SNSP 和不可溶性非淀粉多糖(INSP)。在谷物細胞壁中，一些NSP 以氫鍵松散地與纖維素、木質素和蛋白質結合，故溶于水，稱為SNSP，主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、α-半乳糖苷和果膠聚糖等，其中前兩者占SNSP 的30%。

1.2 NSP 的抗營養作用

麥類飼料一般含有較多的SNSP，不具營養性，單胃動物不能分解，而且SNSP 本身吸水性強，使消化道的食糜粘滯，干擾消化酶的功能和吸收作用，影響食糜在小腸中的滯留時間，引起微生物異常繁殖，造成動物生長受阻，降低飼料消化利用率。所以它不僅是一種非營養物質，還是一種抗營養因子。

（1)使食糜黏稠度升高。麥類飼糧中所含有的SNSP(小麥、黑麥、麥麩中主要是木聚糖，大麥、燕麥中主要是β-葡聚糖)進入畜禽消化道后會部分溶解，吸水膨脹，極大地增加了消化道內容物的黏稠度，從而導致一系列負面效應：腸內容物黏稠度升高，導致養分溶出速度減緩，養分和內源消化酶的擴散速度減慢，腸道機械混合食糜的能力減弱，因而使內源消化酶對養分的消化作用減弱，養分消化率降低；黏稠度升高使已消化的養分向腸黏膜擴散的速度減緩，加之黏性的SNSP 使腸黏膜上不動水層加厚，這樣使已消化的養分通過腸黏膜時受阻，降低了養分的吸收率和利用率；黏稠度升高顯著增加食糜在腸道中停留的時間，降低了單位時間內養分的同化作用。

（2）使內源酶活性降低。NSP 與消化酶或消化酶必需的其他成分(如膽汁酸、無機離子)結合會影響內源酶活性。大量試驗證明，SNSP 在體外和體內均可降低脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活性。

（3）改變腸道微生物菌群。NSP 在上部腸道不被消化，進入后腸段成為厭氧微生物發酵繁殖的碳源，故在后腸段產生大量生孢梭菌等厭氧微生物。其中某些生孢梭菌會產生毒素，從而影響動物的健康，抑制動物生長。另外，NSP 能使食糜在消化道內停留的時間延長，減緩食糜在消化道中的排空速度，這也直接導致了有害微生物的大量繁殖。

（4）形成物理屏障。植物細胞壁主要由纖維素、半纖維素和木質素構成。SNSP 就是半纖維素的重要組分，含有阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖的細胞壁會對動物內源消化酶產生屏蔽作用，包裹著蛋白質、淀粉等內容物，阻止其與消化酶相互作用，從而形成堅固的物理屏障，降低飼料消化率及利用率。

（5）對脂肪消化吸收的不良影響。養分的分子量越大，黏稠度效應對其影響也越大，尤其是脂肪。黏稠度增加阻礙了腸道內容物的機械混合，減緩了乳化作用，阻止了脂肪形成脂肪微粒。另外，SNSP表面帶有的負電荷能與脂類、膽固醇和膽鹽結合，使膽酸的糞便損失率增加，同時也增加了來自膽固醇的膽酸肝臟合成物。膽酸和脂類的持續排泄和糞酸及中性固醇的快速消除最終可能影響到脂類和膽固醇在小腸的消化吸收。

2 NSP 酶的作用機理

2.1 分解抗營養因子，降低腸道食糜黏度

NSP 的黏度與其分子量有很大的關系，分子量越大其黏性就越高。日糧中添加酶制劑后，大分子量的葡聚糖組分明顯減少，而小分子量的阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖的黏性和水溶性大大降低，降低了對腸道的副作用，使食糜在消化道內更易于轉運和消化吸收。

2.2 激活內源酶的分泌，提高飼料利用率

在富含NSP 的飼糧中添加一定量的NSP 酶制劑，能激活內源酶的分泌，提高內源消化酶的活性，從而促進養分的消化吸收。研究表明，在高麥麩日糧中添加NSP 酶制劑，十二指腸內容物中總蛋白水解酶和α-淀粉酶活性分別提高了20.96%和5.66%，飼料粗蛋白質、粗脂肪和粗纖維的表觀消化率分別提高了10.49%、30.83%和66.13%。

2.3 減少有害菌的繁殖，改善腸道結構

NSP 酶制劑的添加，降低了腸道內容物的黏性，促進養分的消化吸收，從而改變了腸道微生物生長繁殖的環境，減少了病原微生物的數量，降低了對養分的競爭性吸收。另外，NSP 酶制劑的添加減少了NSP 對腸道的副作用，改善了腸道結構，促進了腸絨毛的生長。

2.4 破壞細胞壁結構

可溶性NSP 是細胞壁構成成分之一，NSP 酶通過降解相應的多糖片段，可打破細胞壁堅固結構，使細胞壁包裹的各種養分物質充分釋放出來。另外，細胞壁本身含有一些蛋白，與NSP 之間形成牢固的化學鍵，很難被消化。添加NSP 酶后，可使這些交聯于細胞壁的蛋白釋放出來，并得到消化和利用。

2.5 提高機體免疫力

韓正康報道，在28日齡肉雞的大麥飼糧中添加0.1%的復合酶，使雞血清清蛋白含量顯著提高，γ-球蛋白含量明顯減少，日增重增加（P〈0.05），脾臟和法氏囊與體重比及成熟淋巴細胞數均比對照組提高，細胞轉化率提高74.15%（P〈0.01）。這表明，添加NSP 酶可提高肉雞的免疫力。機體內有多種激素（如糖皮質激素）能影響到淋巴細胞和巨噬細胞的機能，T3、T4、GH 和催乳激素表現出明顯的免疫調節因子作用，而NSP 能夠參與眾多急速調節作用。酶制劑可使NSP 降解成一些寡糖及其衍生物，如豆粕中甘露聚糖降解為甘露寡糖，后者可防止致病菌在后腸道定植，減輕病菌對機體的毒害作用，提高畜禽免疫力和健康水平。

2.6 改善神經內分泌

NSP 不僅影響消化和吸收，也影響營養物質的代謝和參與有關激素的調節作用。酶制劑參與激素調節主要有以下4 種途徑。（1）在飼糧中添加酶后，提高了營養物質消化、吸收和利用，釋放的營養成分引起相應激素水平發生變化。（2）有的物質（如碳水化合物）除具有營養作用外，還具有激素樣的活性，酶能增進或抑制某些激素的活性。（3）酶制劑作為微生物發酵產物，可能含有生理活性肽。這些肽作用于神經內分泌系統的細胞受體發生生理效應。（4）飼糧經酶處理后，可能產生生理性活性寡糖，參與集體的神經內分泌，影響代謝，從而促進生長。