纖維素酶的研究現狀及其在畜牧生產中的應用

貴州省金沙縣沙土鎮農業服務中心 551803

1 當前纖維素酶的研究現狀

（1）纖維素酶組成的相關研究。纖維素屬于植物細胞壁的組成成分，大約占植物干重的40%～50%。當前對于纖維素酶的相關研究比較多，主要包括纖維素酶的分子結構、組成、實際應用以及作用機理等方面。而從其組成方面來看，纖維素酶實際上是由水解的方式使纖維素酶分解為葡萄糖和纖維二糖組成的一種復雜酶系。因此，其具體包括纖維二糖酶、內切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。此外，還有研究人員采取分解晶體纖維素的方法進行實驗，發現至少有三種酶通過相互協同作用方可完成水解，從而使晶體纖維素轉化為葡萄糖，而單一酶并不能夠使水解完成。

（2）纖維素酶的分子結構。對于纖維素酶的分子結構，國內研究人員曾在相關著作中加以詮釋，具體指出其分子結構屬于一種球形催化結構，此結構可對纖維素酶所發揮的催化活動進行反應。而結構域則能夠對酶的可溶性底物活力和非可溶性底物活力進行調節，從而使其形成富含脯氨酸及甘氨酸的連接橋，進而促使各酶分子成為具有穩定性的聚集體。但在目前，已知的此類結構域僅有8種，并且對于機理作用仍不知曉。而已知的催化結構域僅有擬氏木酶催化結構域的三維結構，并未能夠明確連接橋實際作用，因此還應該在今后的研究過程中加以深入。

（3）纖維素酶的作用機理。通過相關研究表明，當前纖維素酶所產生的作用機理主要表現在營養機理及降解機理方面。其中，營養機理主要表現為纖維素酶能夠產生促進動物吸收和消化的一類營養物質，并使動物腸道之中的菌落更為平衡，還能夠促進動物腸道中的小腸絨毛保持一個完整的形態，并且還可以使飼料中的抗營養因子所產生的負面影響得以消除。而對于其降解機理而言，學術研究方面出現了C1-Cx假說，并出現了協同作用模型等一系列觀點。其中，一部分研究人員及學者比較認同C1-Cx假說，主要理解為C1酶能夠使結晶纖維素向無定型纖維素進行轉化，然后通過Cx酶水解形成具有可溶性物質的葡萄糖寡聚物，并且可以通過β-葡萄糖苷酶所發揮的作用以及水解形成葡萄糖。但這種說法仍是一個假設，主要是因C1酶自身的作用機理未能夠得到確定，并且相關文獻研究也較少，缺乏必要的依據。同時，個別假設部分還未能夠通過實驗來進行證實，因此其可靠性需要采取實驗進一步來驗證。

2 纖維素酶在畜牧生產中的應用分析

（1）纖維素酶在養豬業中的應用。夏友國等研究人員在對纖維素酶的具體應用進行研究的過程中表明：養豬業應用纖維素酶可使肉豬的腸道環境得以改善，但對其在添加過程中要控制好量，只有這樣才能夠使其消化率以及肉豬的抗疾病能力得到提升。在進行肉豬飼養實驗的過程中，主要采用0.15%、0.1%以及0.05%三種纖維素酶添加方式。飼養結果表明，屠宰率與未添加纖維素酶相比，提升了2.1%、5.7%及3.7%，而料重比則下降了11%以上，肉豬的日增重則提升了10%，可見纖維素酶的應用效果較好。

（2）纖維素酶在養雞業中的應用。國內研究人員曾進行實驗研究，主要是將0.1%及0.05%的纖維素酶向肉仔雞的飼料中添加。結果統計顯示表明，當喂養時間持續3～6周時，肉仔雞并未產生明顯的日增重差異，但從第7周開始，肉仔雞的高酶和低酶水平便出現顯性差異，并且肉仔雞的日增重也出現了顯性增長。據此相關研究人員表明，將適量纖維素酶向肉仔雞飼料中添加，能夠使能量和蛋白質等營養物質的利用率得到提升，從而使肉雞的增重效果變得更加明顯，并促進肉雞的生長發育。

（3）纖維素酶在反芻動物飼養中的應用。趙珊等研究人員在研究纖維素酶的應用過程中，將適量的纖維素酶向奶牛食用的精飼料中添加，并對奶牛的產奶量進行統計和分析。研究結果表明，加入適量的纖維素酶與未加入纖維素酶的正常飼養相比較發現，奶牛平均日產奶量提升了將近15個百分點。閆麗紅等研究人員還將1%的纖維素酶加入到奶牛日糧中，發現奶牛的產奶量以及乳脂率均出現不同程度的提升。而相關研究人員在對羔羊進行實驗研究的過程中發現，在羔羊飼料中添加纖維素酶可促進羔羊的脂肪消化及對鈣的吸收。纖維素酶在反芻動物飼養應用的過程中能夠發揮比較突出的飼養效果，極大地降低了畜牧業的生產成本，并使經濟效益得到提升。