應用木聚糖酶益處多多

雖然木聚糖酶具有提高植物性飼料原料消化率和降低消化糜黏度的能力已得到廣泛的接受，但其對腸道健康和腸道環境的影響仍然是科學研究的熱門領域。我們與生物研究所的James Tyrus和Basheer Nusairat就目前的一些試驗結果進行了探討。

腸道除了是營養消化和吸收的主要器官外，還是動物機體最大的免疫器官。它能保護機體免受試圖寄生在宿主細胞和組織中的病原體的侵害。任何會影響腸道健康的因素，將因此會影響營養物的消化和吸收，轉而會降低動物的生長性能和飼料轉化率。受損腸道吸收減少可能是因為絨毛縮短，減少了腸道內的總面積，導致動物吸收能力降低。小腸的健壯性也可能受損，這會導致腸動力減弱，毒素在腸腔中累積。腸道健康不佳的其他指標可能包括腸內容物液體過多和作為炎癥標志的組織變色（發黑）。

1 防止細菌增殖

寄生在盲腸的病原菌當有適宜的環境條件和營養時，可能會從盲腸擴散進入腸道。包裹在植物細胞壁結構中的營養物質會無法被單胃動物的前腸有效地消化和吸收，因而通常會進入到后腸，并在此會促進有害菌的增殖。最近，飼用酶（如植酸酶、蛋白酶和木聚糖酶）的開發和利用，以及免疫學和生物技術的發展，使科學家能夠更好地了解酶對腸道健康、營養消化和動物生產性能的影響。雖然木聚糖酶具有提高植物性飼料原料消化率和降低消化物黏度的能力已得到廣泛的接受，但其對腸道健康和腸道環境的影響仍然是科學研究的熱門領域。

研究表明，木聚糖酶能減少細胞壁對營養物質的包被作用，使細胞成分更易接觸到內源性及外源性的酶和酸，其反過來可以提高淀粉、蛋白質和其他營養物質的利用率。研究還表明，木聚糖酶可以提高絨毛高度/隱窩深度的比值（圖1）。小腸消化更完全，也會減少直腸中病原菌可利用營養物質的量。木聚糖酶的功能略有不同，在前腸能提高能源利用率，在后腸可以加快飼料通過速率，減少病原菌對營養物質的利用，從而可限制潛在病原菌增殖的風險。

2 額外的益生元作用

木聚糖酶通過對小腸中可溶性木聚糖的水解，不僅可以降低食糜的黏度，而且該過程還可以通過發酵，尤其是在前腸中，生成低聚木糖（Xylo-oligosaccharides，XOS）來改善腸道健康。這具有益生元作用，能選擇性地刺激前腸中有益的革蘭氏陽性菌的生長，如雙歧桿菌及乳酸桿菌，從而改善腸道健康。在家禽上，XOSs對雛雞腸道健康的相關作用有很多文獻，且研究表明XOSs能減少家禽盲腸、泄殖腔和脾臟中的沙門氏菌。此外，通過發酵，這些有益的微生物菌群還能產生揮發性脂肪酸，通過減少沙門氏菌的數量，或可能是彎曲桿菌，對機體產生有益影響。這些揮發性脂肪酸還可以被家禽用作能量來源，從而進一步提高木聚糖酶的益處。

3 減少氧化應激

氧化應激，其定義是自由基的產生量與其被抗氧化劑中和的數量之間失衡，會在腸道中產生許多有害影響，包括組織損傷和壞死。最近的動物研究表明，測量氧化應激的生物標志物是評估腸道健康的一種有效工具。例如，在細胞膜中的炎癥相關的脂質過氧化作用就是一個例子，這種作用會產生丙二醛（Malondialdehyde，MDA），可通過酶聯免疫吸附法進行測量。最近，研究表明，添加木聚糖酶可以降低肉雞回腸黏膜中的MDA和蛋白羰基，很可能通過減少病原菌的增殖從而減少家禽體內由病原菌誘發的炎癥（圖2）。

4 結論

總之，腸道健康涉及營養物質、宿主免疫系統以及腸道菌群之間復雜的相互作用。有研究表明，木聚糖酶可以減少飼料中抗營養因子的不利影響，促進健康腸道中有益菌群的發育，并保持最佳的腸道功能和完整性。隨著研究的繼續和深化，我們希望看到更多的飼用酶，如木聚糖酶，能應用到動物生產中，不僅以此來提高營養物質和能量的消化率，并且可作為管理腸道健康的一種經濟有效的手段。原題名：The numerous benefits of xylanase（英文）

原作者：Emmy Koeleman