外源酶對反芻動物生產的影響

摘要：目前粗飼料是反芻動物生產的基礎，牧草、農作物秸稈及酒糟等細胞壁消化系數具有一定的局限性，因此，通過牧草、農作物秸稈及酒糟等轉化為肉與奶產品的效率較低，因此對外源酶對反芻動物生產影響的研究勢在必行。

關鍵詞：外源酶;反芻動物;生產;影響;研究

中圖分類號：S816 文獻標識碼：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物對牧草、農作物秸稈及酒糟等的消化及利用率，因此達到增重與提高奶產量的目的，但是生物催化劑活性蛋白促進植物細胞壁降解的機制具有多元化特性，其結果會受多方面因素影響。

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、農作物秸稈及酒糟等內應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、農作物秸稈及酒糟等結構，加強第一胃內真菌對牧草、農作物秸稈及酒糟等顆粒的附著度。電鏡掃描結果顯示，通過高濃度的多糖核糖核酸處理的大麥秸稈細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，在此基礎上釋放牧草、農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，進而加速真菌生長，并使其附著于牧草、農作物秸稈及酒糟等顆粒[1]。

2 在反芻動物第一胃中的作用

體內、體外的研究顯示，生物催化劑活性蛋白在第一胃中相對穩定，特別在飼喂前添加于牧草、農作物秸稈及酒糟等中內。將長梗木霉產生的E466和內1，4一β-4-β-木聚糖核糖核酸在第一胃液內培育一段時間發現，其活性相對穩定。一些來源于真菌及細菌的E466與內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的穩定性為其降解底物及和真菌協同促進第一胃內牧草、農作物秸稈及酒糟等的消化奠定良好的基礎。將生物催化劑活性蛋白加于牧草、農作物秸稈及酒糟等內，因為生物催化劑活性蛋白在第一胃內具有一定的穩定性，第一胃中總的核糖核酸活增加，進而加強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、農作物秸稈及酒糟等降解的速率，但是一系列研究并沒有發現生物催化劑活性蛋白對牧草、農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源核糖核酸降解的物質[2]。

通常第一胃真菌能分泌水解細胞壁結構性多糖為21種核糖核酸，但是幼齡反芻動物，因為第一胃真菌分泌核糖核酸數量匱乏，進而產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、農作物秸稈及酒糟等的利用;而在反芻動物處于病理狀態下，或采食高精料日糧，第一胃中環境不適于第一胃真菌對牧草、農作物秸稈及酒糟等的降解。這時可利用生物催化劑活性蛋白和第一胃真菌的協同作用，進而加強營養物質的消化及利用[3]。

生物催化劑活性蛋白可以提高第一胃真菌粘附于牧草、農作物秸稈及酒糟等顆粒外層的能力，同時深化牧草、農作物秸稈及酒糟等顆粒上核糖核酸活力。此作用機理為下述幾方面：首先，生物催化劑活性蛋白加速了牧草、農作物秸稈及酒糟等內還原糖的釋放，促使第一胃真菌附著于這些牧草、農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下，可以促進第一胃真菌在牧草、農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下，生物催化劑活性蛋白會和第一胃真菌搶占牧草、農作物秸稈及酒糟等外層的位點，因此，在使用高劑量生物催化劑活性蛋白狀態下，對動物生長無顯著作用[4]。

在牧草、農作物秸稈及酒糟等內添加飼用生物催化劑活性蛋白可以增加第一胃內纖維降解菌與非纖維降解菌的數量。在奶牛日糧中添加生物催化劑活性蛋白狀態下，第一胃真菌活細胞計數提高，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下，第一胃真菌數量增長，這與生產中動物的生長表現以及核糖核酸的用量無顯著的相關性。米曲霉浸提物可以提高第一胃真菌的數量，同時和第一胃真菌浸提物協同深化干草可溶糖的釋放。影響植物細胞壁降解的主要因素即C13H9C1S和阿拉伯木聚糖的交聯性。

3 對采食高精料反芻動物作用機制

集約化飼養與圍欄飼喂的反芻動物，因為常時間采食高精料飼糧，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、農作物秸稈及酒糟等的消化，但是還無法從根本克服牧草、農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用于高產動物較之用于維持狀態下的動物更為有效。高產動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、農作物秸稈及酒糟等消化率衰減。而生物催化劑活性蛋白經加快降解速度，保證了反芻動物對牧草、農作物秸稈及酒糟等的消化率。選用高產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與酸性洗滌纖維的消化率都有所增加，而綿羊干物質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用于牧草、農作物秸稈及酒糟等潛能無法充分發揮的動物效果更為理想[5]。

4 在反芻動物第一胃后的作用

生物催化劑活性蛋白不僅可深化第一胃中纖維降解能力，同時可以提高小腸內的纖維降解能力。相關學者經體外研究顯示，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物，消化道食糜粘度較大，生物催化劑活性蛋白在大腸內能通過降低食糜粘系數，加速宿主生長。相關研究人員經研究發現，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，可與大腸內的真菌相互作用，使逃逸了第一胃與小腸消化物質在大腸中繼續消化，因此遏制了排糞量，而這對發展綠色養殖業具有顯著的促進作用[6]。

5 結束語

為使生物催化劑活性蛋白更好的應用于反芻動物生產，對于生物催化劑活性蛋白在反芻動物中的作用機制、使用模式等仍需進行深入研究。同時還要通過生物技術進一步降低生物催化劑活性蛋白的生產成本，生產出更有效的核糖核酸產品，使生物催化劑活性蛋白更為有效的應用于反芻動物生產。

參考文獻

[1]謝春元，楊紅建，黎大洪，等.外源酶制劑在反芻動物中應用的主要問題及作用機理探討[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.雙低菜粕及復合核糖核酸制劑在肥育豬日糧中的應用研究[J].當代畜禽養殖業，2015（7）：68-69.

[4]呼和.外源纖維核糖核酸在反芻動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：內蒙古農業大學，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、第一胃發酵及真菌區系的影響[D].北京：中國農業科學院，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產量的影響[J].西南民族學院學報（自然科學版），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：動物營養與飼料加工。