植物纖維的降解機制及菌酶協同發酵應用

易蘭蘭 朱俊紅 程文杰 趙素梅

(云南農業大學動物科學技術學院,昆明 650201)

微生物是飼料原料發酵的主要驅動力,但單純的微生物發酵對飼料原料中纖維物質或抗營養因子的降解有限,在此基礎上添加纖維素酶、植酸酶或蛋白酶等能有效降解纖維物質和抗營養因子,提高飼料原料營養價值[1]。外源性酶與微生物間的協同作用主要涉及纖維素酶和木聚糖酶,它們分別降解纖維素和半纖維素。纖維素酶由至少三大類酶組成,即內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶,同時木聚糖酶在半纖維素的降解中發揮作用,與纖維素酶協同降解纖維素[2]。微生物在發酵過程中能產生少量的酶,可構建發酵環境,提升發酵物品質,且部分益生菌進入畜禽消化道后仍發揮益生作用。Du等[3]報道,菌酶協同發酵桑葉改善桑葉青貯飼料的微生物群落結構、發酵品質,有效抑制有害微生物的生長,主導厭氧發酵過程,其作用機理是乳酸菌作為桑葉青貯過程的優勢菌種,能通過糖酵解途徑將葡聚糖酶、果膠酶和羧甲基纖維素酶分解纖維素和半纖維素產生的糖轉化為乳酸。全株玉米接種枯草芽孢桿菌青貯,可降低粗纖維含量,增加粗蛋白質含量,提升全株玉米的營養價值[4],且枯草芽孢桿菌進入反芻動物消化道仍發揮益生作用。因此,菌酶協同發酵是實現飼料原料高值化利用的重要途徑。

1 植物纖維的降解機制

植物纖維主要由纖維素、半纖維素和木質素組成。……