外源酶對反芻動(dòng)物生產(chǎn)的影響

摘要：目前粗飼料是反芻動(dòng)物生產(chǎn)的基礎(chǔ)，牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等細(xì)胞壁消化系數(shù)具有一定的局限性，因此，通過牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等轉(zhuǎn)化為肉與奶產(chǎn)品的效率較低，因此對外源酶對反芻動(dòng)物生產(chǎn)影響的研究勢在必行。

關(guān)鍵詞：外源酶;反芻動(dòng)物;生產(chǎn);影響;研究

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2019.16.013

0 引言

生物催化劑活性蛋白可以深化反芻動(dòng)物對牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等的消化及利用率，因此達(dá)到增重與提高奶產(chǎn)量的目的，但是生物催化劑活性蛋白促進(jìn)植物細(xì)胞壁降解的機(jī)制具有多元化特性，其結(jié)果會(huì)受多方面因素影響。

1 飼喂前外源酶作用

在飼喂前將生物催化劑活性蛋白（即外源酶）添加在牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等內(nèi)應(yīng)用被證明為最有效的。生物催化劑活性蛋白能從根本深化牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)第一胃內(nèi)真菌對牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等顆粒的附著度。電鏡掃描結(jié)果顯示，通過高濃度的多糖核糖核酸處理的大麥秸稈細(xì)胞壁外層存在被降解的裂痕。在飼喂前生物催化劑活性蛋白可以有效的降解植物纖維，在此基礎(chǔ)上釋放牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等中可溶糖，而可溶糖主要來白NDF與ADF的溶解，還原糖能為真菌的生長提供所需的碳源，進(jìn)而加速真菌生長，并使其附著于牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等顆粒[1]。

2 在反芻動(dòng)物第一胃中的作用

體內(nèi)、體外的研究顯示，生物催化劑活性蛋白在第一胃中相對穩(wěn)定，特別在飼喂前添加于牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等中內(nèi)。將長梗木霉產(chǎn)生的E466和內(nèi)1，4一β-4-β-木聚糖核糖核酸在第一胃液內(nèi)培育一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)，其活性相對穩(wěn)定。一些來源于真菌及細(xì)菌的E466與內(nèi)1，4-β-4-β-木聚糖核糖核酸都傾向于糖基化，這種糖基化作用可以從根本確保它們免于被第一胃內(nèi)溫度及蛋白核糖核酸鈍化。因此生物催化劑活性蛋白在第一胃內(nèi)的穩(wěn)定性為其降解底物及和真菌協(xié)同促進(jìn)第一胃內(nèi)牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等的消化奠定良好的基礎(chǔ)。將生物催化劑活性蛋白加于牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等內(nèi)，因?yàn)樯锎呋瘎┗钚缘鞍自诘谝晃竷?nèi)具有一定的穩(wěn)定性，第一胃中總的核糖核酸活增加，進(jìn)而加強(qiáng)第一胃中的降解能力。

生物催化劑活性蛋白可以加速體外、半體外牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等降解的速率，但是一系列研究并沒有發(fā)現(xiàn)生物催化劑活性蛋白對牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等的消化程度有影響，由此可證生物催化劑活性蛋白只能降解那些被內(nèi)源核糖核酸降解的物質(zhì)[2]。

通常第一胃真菌能分泌水解細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)性多糖為21種核糖核酸，但是幼齡反芻動(dòng)物，因?yàn)榈谝晃刚婢置诤颂呛怂釘?shù)量匱乏，進(jìn)而產(chǎn)生的核糖核酸對底物沒有全面降解的能力，這從根本影響牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等的利用;而在反芻動(dòng)物處于病理狀態(tài)下，或采食高精料日糧，第一胃中環(huán)境不適于第一胃真菌對牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等的降解。這時(shí)可利用生物催化劑活性蛋白和第一胃真菌的協(xié)同作用，進(jìn)而加強(qiáng)營養(yǎng)物質(zhì)的消化及利用[3]。

生物催化劑活性蛋白可以提高第一胃真菌粘附于牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等顆粒外層的能力，同時(shí)深化牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等顆粒上核糖核酸活力。此作用機(jī)理為下述幾方面：首先，生物催化劑活性蛋白加速了牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等內(nèi)還原糖的釋放，促使第一胃真菌附著于這些牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等顆粒外層。其次，生物催化劑活性蛋白的處理改變了牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等外層的粗糙性，更有利于真菌的附著。最后，可能去除阻礙真菌定植的物理性屏障。研究顯示，在核糖核酸用量少的狀態(tài)下，可以促進(jìn)第一胃真菌在牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等外層定植，但是在使用高劑量生物催化劑活性蛋白狀態(tài)下，生物催化劑活性蛋白會(huì)和第一胃真菌搶占牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等外層的位點(diǎn)，因此，在使用高劑量生物催化劑活性蛋白狀態(tài)下，對動(dòng)物生長無顯著作用[4]。

在牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等內(nèi)添加飼用生物催化劑活性蛋白可以增加第一胃內(nèi)纖維降解菌與非纖維降解菌的數(shù)量。在奶牛日糧中添加生物催化劑活性蛋白狀態(tài)下，第一胃真菌活細(xì)胞計(jì)數(shù)提高，這些增加的真菌基本都是纖維二糖利用菌或葡萄糖利用菌。但是在使用高劑量生物催化劑活性蛋白狀態(tài)下，第一胃真菌數(shù)量增長，這與生產(chǎn)中動(dòng)物的生長表現(xiàn)以及核糖核酸的用量無顯著的相關(guān)性。米曲霉浸提物可以提高第一胃真菌的數(shù)量，同時(shí)和第一胃真菌浸提物協(xié)同深化干草可溶糖的釋放。影響植物細(xì)胞壁降解的主要因素即C13H9C1S和阿拉伯木聚糖的交聯(lián)性。

3 對采食高精料反芻動(dòng)物作用機(jī)制

集約化飼養(yǎng)與圍欄飼喂的反芻動(dòng)物，因?yàn)槌r(shí)間采食高精料飼糧，第一胃中的纖維降解菌活性受到影響，因此不利于第一胃內(nèi)多糖的消化。添加生物催化劑活性蛋白可以有效改善牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等的消化，但是還無法從根本克服牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等消化率下降的問題。

生物催化劑活性蛋白應(yīng)用于高產(chǎn)動(dòng)物較之用于維持狀態(tài)下的動(dòng)物更為有效。高產(chǎn)動(dòng)物采食大量高能日糧，第一胃中食糜外流速度較快，造成牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等消化率衰減。而生物催化劑活性蛋白經(jīng)加快降解速度，保證了反芻動(dòng)物對牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等的消化率。選用高產(chǎn)奶牛和采食量少的綿羊分別予以研究，研究顯示：添加生物催化劑活性蛋白后奶牛干物質(zhì)與酸性洗滌纖維的消化率都有所增加，而綿羊干物質(zhì)與酸性洗滌纖維的消化率沒有影響。在生物催化劑活性蛋白應(yīng)用于牧草、農(nóng)作物秸稈及酒糟等潛能無法充分發(fā)揮的動(dòng)物效果更為理想[5]。

4 在反芻動(dòng)物第一胃后的作用

生物催化劑活性蛋白不僅可深化第一胃中纖維降解能力，同時(shí)可以提高小腸內(nèi)的纖維降解能力。相關(guān)學(xué)者經(jīng)體外研究顯示，生物催化劑活性蛋白的添加使4-β-木聚糖核糖核酸活生幾何型遞增，但是多糖核糖核酸活力卻無顯著改變。采食大麥日糧的奶牛做的研究顯示：小腸多糖與淀粉的消化率都有一定程度的增加。生物催化劑活性蛋白對后腸碳水化合物的降解，促使后腸的能量趨于制衡，因此利于宿主的生長。采食高精料日糧的反芻動(dòng)物，消化道食糜粘度較大，生物催化劑活性蛋白在大腸內(nèi)能通過降低食糜粘系數(shù)，加速宿主生長。相關(guān)研究人員經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，添加生物催化劑活性蛋白后，糞便中的4-β-木聚糖核糖核酸活力提高。所以生物催化劑活性蛋白在大腸中仍能保持一定的活力，可與大腸內(nèi)的真菌相互作用，使逃逸了第一胃與小腸消化物質(zhì)在大腸中繼續(xù)消化，因此遏制了排糞量，而這對發(fā)展綠色養(yǎng)殖業(yè)具有顯著的促進(jìn)作用[6]。

5 結(jié)束語

為使生物催化劑活性蛋白更好的應(yīng)用于反芻動(dòng)物生產(chǎn)，對于生物催化劑活性蛋白在反芻動(dòng)物中的作用機(jī)制、使用模式等仍需進(jìn)行深入研究。同時(shí)還要通過生物技術(shù)進(jìn)一步降低生物催化劑活性蛋白的生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出更有效的核糖核酸產(chǎn)品，使生物催化劑活性蛋白更為有效的應(yīng)用于反芻動(dòng)物生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]謝春元，楊紅建，黎大洪，等.外源酶制劑在反芻動(dòng)物中應(yīng)用的主要問題及作用機(jī)理探討[J].中國飼料，2017（23）：87-89.

[2]吳晨暉，茅慧玲，陳興，等.稻草生物催化劑活性蛋白預(yù)處理對其第一胃降解及甲烷生成的影響[J].中國畜牧雜志，2013（19）：74-76.

[3]占秀安，郄彥昭，周金偉，等.雙低菜粕及復(fù)合核糖核酸制劑在肥育豬日糧中的應(yīng)用研究[J].當(dāng)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)，2015（7）：68-69.

[4]呼和.外源纖維核糖核酸在反芻動(dòng)物胃腸道中主要作用部位和主要作用模式的研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018（2）：26-29.

[5]國春艷.4-β-木聚糖核糖核酸和多糖核糖核酸對后備奶牛生長代謝、第一胃發(fā)酵及真菌區(qū)系的影響[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2014（3）：30-32.

[6]陳友慷.綿羊體重對尿中嘌呤代謝物和第一胃真菌蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響[J].西南民族學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017（4）：42-46.

作者簡介：哈麗旦·阿不都熱合曼（1985-），女，維吾爾族，新疆人，研究生，研究方向：動(dòng)物營養(yǎng)與飼料加工。