β-葡聚糖酶在麦类饲料中的应用研究

　　玉米一直是主要的能量饲料，但玉米的供应日趋紧张。应用丰富的麦类饲料作能量饲料越来越受到重视。β-葡聚糖是限制麦类饲料有效利用的主要因素，国内外许多研究表明，在麦类口粮中添加β-葡聚糖酶可消除β-葡聚糖的抗营养作用，提高麦类饲粮的营养价值。
　　麦类饲料中β-葡聚糖的含量及其影响因素
　　β-葡聚糖与阿拉伯木聚糖、戊聚糖、纤维素、果胶等均属植物细胞壁中的可溶性非淀粉多糖。小麦、小黑麦中每千克干物质分别含5克和7克β-葡聚糖，而燕麦、大麦、黑麦中干物质含量较高，分别达到37克、5克、33克、12克。在大麦、燕麦的淀粉质胚乳细胞壁中约占75％，蛋白质丰富的糊粉层中β-葡聚糖的含量也较高。β-葡聚糖的含量受品种、自然环境、生长阶段、加工、储存条件等因素的影响。无壳大麦比有壳大麦含更多的水溶性β-葡聚糖。常规大麦与裸大麦中β-葡聚糖的含量不同。适于大麦生长成熟的气候条件，可使β-葡聚糖的含量升高。生长成熟阶段也影响β-葡聚糖的含量，大麦在子实生长时期β-葡聚糖含量增加，在成熟期含量降低。因壳中β-葡聚糖含量较低，脱壳处理的子实中β-葡聚糖相对含量要升高。由于内源β-葡聚糖酶的作用，高水分大麦在湿度大的仓库中储存时β-葡聚糖含量降低。
　　β-葡聚糖抗营养作用机理
　　β-葡聚糖的化学结构
　　是以混合的（1→3），（1→4）－β糖苷键连接形成的D型葡萄糖聚合物。β-葡聚糖分水溶性和非水溶性两种，水溶性占大多数，其溶解性受结构中（1→3）-β糖苷键的含量和聚合度的影响。水溶性β-葡聚糖中（1→3）糖苷键与（l→4）糖苷键含量之比为1∶2．5～2．6，而非水溶性β-葡聚糖中相应糖苷键含量之比为1∶4．2。水溶性β-葡聚糖中约90％由（1→3）－β糖苷键随机连接起来的纤维三糖和纤维四糖构成，剩余的10％由（1→3）－β糖苷键连接的10个或10个以上（1→4）-β糖苷键组成的部分构成。
　　麦类作物细胞壁是一种双向结构，其纤维素的微纤维形成坚硬的骨架，并嵌入到类似凝胶的基质中，而基质是由β-葡聚糖为主的多糖和糖蛋白组成，构成细胞壁的β-葡聚糖在其完整的细胞壁中是不溶于水的，但提取之后则变成可溶性的亲水性分子，这表明在聚合物间存在相当多的交联结构。
　　β-葡聚糖的抗营养作用的机理
　　物理屏障
　　由β-葡聚糖等非淀粉多糖构成的细胞壁包裹着淀粉、蛋白质等养分，阻止其和消化酶的相互作用。由于畜禽体内分泌的β-葡聚糖酶不足，这种阻碍作用可能会相当大。
　　黏度效应
　　β-葡聚糖进入消化道后会部分溶解，增加食糜的黏度，并且会吸水膨胀增大肠道的体积。肠道内容物的体积和黏度的任何增大都会降低酶和底物的扩散率，阻止它们在肠黏膜上的有效反应。小肠内容物黏稠度增加后，会显著增加食糜在肠道停留的时间，降低单位时间内养分的同化作用，阻碍被消化的养分接近小肠黏膜表面，使饲料脂肪、蛋白质和碳水化合物的消化利用率降低，导致畜禽的生产性能降低。
　　引起消化道生理变化
　　β-葡聚糖与小肠上皮黏膜细胞上的糖蛋白相结合，形成一层加厚的不动水层，限制其吸收速度，同时β-葡聚糖引起动物消化系统生理及形态上的改变，导致水、蛋白质、电解质及脂类内源分泌的大量增加，这种代谢过程的消耗将会相当大。这种变化的结果是消化器官增大，消化液分泌增多，但养分的吸收却下降。饲喂高β-葡聚糖大麦时会发生胰脏肥大，这是由于胰脏为代偿胰酶与β-葡聚糖相结合而增加分泌的结果。