纤维素酶在奶牛营养中的研究与应用.doc

从作用机理和实际生产中看，都是个良好的添加剂，为充分利用纤维素这一丰富的饲料资源，目前我国已利用微生物发酵法生产纤维素酶来降解纤维素，在技术研究开发方面已初见成效，本文就当前国外学者对纤维素酶在奶牛日粮中的研究及应用前景作一综述。 关键词：纤维素奶牛日粮研究与应用 纤维素酶是具有纤维素降解能力酶的总称，它们协同作用分解纤维素，所有能利用晶体纤维素的微生物都能或多或少地分泌纤维素酶，这些酶具有不同的特异性和作用方式。不同的纤维素酶能更有效地降解结构复杂的纤维素。纤维素酶主要来自真菌和细菌，真菌的纤维素酶产量较高（20g/L）。纤维素酶一般分为三类： 【1】（1）葡聚糖内切酶，能在纤维素酶分子内部任意断裂-1,4糖苷键；（2）葡聚糖外切酶或纤维二糖酶能从纤维分子的非还原端依次裂解β-1,4糖苷键释放出纤维二糖分子；（3）β-葡萄糖苷酶能将纤维二糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。Irwin等（1993年）发现，实际上在分解晶体纤维素时，任何一种酶都不能单独裂解晶体纤维素，只有这三种酶共同存在并协同作用方能完成水解过程1纤维素酶的作用机理在饲料中添加纤维素酶的作用机制在于：（1）纤维素酶在提高纤维素、半纤维素分解的同时，可促进植物细胞壁的溶解，使更多的植物细胞内溶物溶解出来，并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质，有利于动物胃肠道的消化吸收（熊谱成，1996） 【2】；（2）纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌，补充内源酶的不足，并对内源酶进行调整，保证动物正常的消化吸收功能，起到防病，促生长的作用（张国立，1996） 【3】；（3）消除抗营养因子，促进生物健康生长。半纤维素和果胶部分溶于水后会产生粘性溶液，增加消化物的粘度，对内源酶造成障碍，而添加纤维素酶可降低粘度，增加内源酶的扩散，提高酶与养分接触面积，促进饲料的良好消化；（4） 纤维素酶制剂本身是一种由蛋白酶，淀粉酶，果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物，在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物，从而使消化道内的消化作用得以顺利进行。也就是说纤维素酶除直接降解纤维素，促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外，还和其他酶共同作用提高奶牛对饲料营养物质的分解和消化；（5）纤维素酶还具有维持小肠绒毛形态完整，促进营养物质吸收的功能。 【4】2纤维素酶对奶牛精料的影响，许多动物生理学家曾担心，添加外源酶会破坏内源酶或抑制内源酶的产生。宋桂经（1996） 【5】研究表明，外源酶的添加不仅不破坏抑制内源酶，而且能帮助和促进动物的消化吸收。赵长友（1993）在瘤胃正常状态下，添加纤维素酶饲喂能牛5昼夜以后，其粪便干物质和饲喂前相比，减少了30%左右；一周以后，封闭牛舍氨气含量下降58.9%。Hristov等（1998） 【6】报道，在日粮中添加纤维素酶和木聚糖酶，可提高可溶性糖的含量（Plt;0.05）和降低中性洗涤纤维的含量（Plt;0.05），但对于物质消失率和瘤胃发酵影响较小。且日粮中直接加酶要好于真菌灌注的效果。Rode等（1999） 【7】研究结果表明，在奶牛泌乳早期的精料中添加1.3g/kg纤维素酶和木聚粮酶，使干物质，中性洗涤纤维，酸性洗涤纤维和粗量白的消化率分别由61.7%,42.5%,31.7%,和61.7%增至69.1%,51.0%,41.9%和69.8%。产奶量也由35.9g/d增至39.5g/d,但乳脂率和乳中蛋白的含量略有降低，采食量不受酶影响。Yang（1999） 【8】报道，在泌乳牛日粮中添加纤维素酶和木聚糖酶，不但提高了有机物质和中性洗涤纤维的消化率，而且微生物蛋白质合成量也相应增加。Beauchemin（1999）用含有纤维复合酶的日粮饲喂奶牛，增加了奶牛整个消化道内营养物质和微生物氮的消化率，但对瘤胃内养分消化的影响较少。刘建昌（2001） 【9】在荷斯坦奶牛的配合精料中添加0.1%的纤维素酶制剂，经过60天的试验观察，结果表明添加纤维素酶，每头牛日平均产奶量提高了14.89%（P〈0.05〉，试验组每头牛每日多收入5.41元，经济效益显着。这与焦平林等（1997）【10研究结果相似。呼和等（2001）在奶牛日粮中添加以纤维素酶为主的复合酶，试验组的乳脂率，乳蛋白，乳糖，乳中干物质并不随产奶量的增加而下降，而略有提高或保持不变，且经济效益显着。 大多数试验表明，在奶牛精料中无论以何各种形式添加纤维素酶等非淀粉性多糖酶，均可促进对日粮营养物质的利用。有试验表明纤维素酶在降低采食量的同时提高产奶量，其主要原因是奶牛的摄食量主要受血液内的挥发性脂肪酸（VFA）浓度的调节，VFA是纤维素的分解产物。外源纤维素酶增加了瘤胃中VFA的生成量，而瘤胃对VFA的吸收较快，大量的VFA进入血液并随其浓度的升高反馈性作用于食物调节中枢，导致采