β-甘露聚糖酶之国内外研究进展

saturnbio

　　甘露聚糖类物质作为半纤维素的第二大组分，广泛分布于自然界中。它是所有豆科植物细胞壁的主要组成成分，在其他植物性饲料原料中含量也很高，如玉米、小麦、菜籽粕和麸皮等。β-甘露聚糖酶(endo-1，4-β-mannanase)
　　是一种新型的酶制剂，属于一种半纤维素酶类，它除具有一般非淀粉多糖(NSP)酶类的作用-降解NSP，降低肠道粘度，促进营养物质的消化和吸收外;近来很多研究表明，β-甘露聚糖酶还是一种多功能的促生长剂，因为它可以促进类胰岛素生长因子IGF-1的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦肉率;同时，它还可消除豆类中富含的β-甘露聚糖对葡萄糖吸收的干扰，极大提高饼粕尤其是豆粕的能量消化率。本文就近年来国内外对β-甘露聚糖酶的最新研究情况作一概述。
　　1 β-甘露聚糖酶的研究概况
　　早在上世纪初就有关于分解植物甘露聚糖的报道，但直到七十年代，β-甘露聚糖酶的研究粕的利用率。才逐渐深入起来。尤其是近几十年来对半纤维素资源的开放和甘露聚糖益生价值的发现，以及β-甘露聚糖酶诸多用途的发现，大大推动了β-甘露聚糖酶研究的发展。1958年，Courtios第一次报道了能产生β-甘露聚糖酶的真菌。1960年，William锄和Doetsch报道了细菌产生的β-甘露聚糖酶。1965年，Reese和Shibata提出了β-甘露聚糖酶的概念和定义，为以后的研究打下基础。七十年代后，大量β-甘露聚糖酶的产生菌株被筛选、诱变，研究培养基成分特别是碳源对酶产生的影响，进行多糖结构的分析。同时，许多不同来源的β-甘露聚糖酶被分离纯化，对酶的基本性质的研究取得了较大发展。上世纪九十年代的研究已证明，经甘露聚糖酶水解甘露聚糖产生的低聚糖为功能性糖类，在胃肠中不能被消化，但可以被人体和动物体肠道中的有益细菌双歧杆菌吸收，促进其增殖，而抑制有害菌生长，由此改善肠道内菌群组成，增进消化系统功能，维护机体健康。因此，自九十年代以后，甘露聚糖酶及其酶法制取低聚糖的应用性研究引起人们极大关注。
　　2 β-甘露聚糖酶在畜禽养殖业中的研究应用
　　2.1 β-甘露聚糖酶在养鸡业中的研究应用
　　肉鸡日粮中植物性原料占相当大的比例，在植物性原料中，蛋白质、淀粉等营养成分往往被细胞壁包被，除草食动物外，其他动物缺乏或不能分泌破解细胞壁的酶类，在饲料加工过程中，仅有少量的细胞壁被打碎。这就极大地限制了动物对其中营养物质的利用。植物细胞壁是由纤维化多糖-纤维素为骨架，与由各种不同的戊糖和己糖构成的半纤维素果胶类及少量蛋白质结合而成。使用适当的酶制剂可以摧毁植物性细胞壁，释放胞内养分，部分降解纤维素、半纤维素和果胶类物质，改善饲料和营养价值，提高消化率。在美国，对产蛋母鸡来说，玉米-豆粕型日粮是最普通的日粮类型，因为豆粕含有β-甘露聚糖和它的衍生物如β-半乳甘露聚糖和β-甘露聚糖葡甘露聚糖，添加β-甘露聚糖酶可以改善豆粕的利用率。
　　Daskiran等(2004)报道，β-甘露聚糖能显著降低肉鸡的生长速度和增加料肉比。随后他们又做了进一步的研究，表明β-甘露聚糖酶通过降解β-甘露聚糖改善了肉鸡的料肉比和减少了水料比及干粪排出量。Wu等(2005)研究了13-甘露聚糖酶对饲喂玉米-豆粕型日粮商业来亨鸡生产性能的影响，在该试验中，配制了3个日粮，日粮l(高能量日粮)的代谢能含量是2951kcal/kg，这比日粮2(低能量日粮，补充β-甘露聚糖酶)和日粮3(低能量日粮，不添加β-甘露聚糖酶)高120 kcal/kg。研究结果表明：饲喂低能量补充β-甘露聚糖酶日粮组的总平均饲料转化率与饲喂高能量日粮组相似，两组均显著低于饲喂低能量不加β-甘露聚糖酶日粮组。在12周的试验期内，3个日粮处理组的总平均产蛋量和蛋重差异不显著。然而，5-8周期间，β-甘露聚糖酶的添加显著增加了低能量日粮组母鸡的平均产蛋量和蛋重。β-甘露聚糖酶的添加提高了玉米一豆粕型蛋鸡日粮的能量利用率;在降低含有β-甘露聚糖的蛋鸡日粮成本方面具有很大的潜力。同时指出还需要进行更多的研究去确定β-甘露聚糖酶在饲料中的最适宜添加水平，以使产蛋母鸡获得最佳的生产性能和最大的利润。肉仔鸡日粮中高浓度的瓜儿豆粕可降低体重和饲料利用率。这种性能的降低是由于肠道粘度的增加，这种粘度来自于残留在瓜儿豆粕中的瓜儿豆胶质。Lee等(2003)研究了β-甘露聚糖酶对改善饲喂瓜儿豆胚芽和种皮部分肉仔鸡因粘质所造成的生长抑制的影响。结果显示向含有瓜儿豆粕任何部分中添加β-甘露聚糖酶均降低了肠道粘度和减轻了与瓜儿豆粕相关的有害效应。Lee等(2005)研究了向瓜儿豆饼中添加β-甘露聚糖酶对肉鸡生产性能的影响，结果表明，β-甘露聚糖酶的添加可将瓜儿豆粕的添量由2.5%提高到5%，同时它的添加显著改善了饲喂含有5%瓜儿豆粕的肉鸡的料重比。
　　Jackson等(2004)评定了不同水平β-甘露聚糖酶对饲喂玉米-豆粕型日粮但不添加抗生素促生长因子或球虫抑制药的肉公鸡性能和体重均匀度的影响。四个日粮处理组，含有0，50，80和l10muHemicell/t(这里1mu=106酶活单位。I00mu/t是厂商的推荐量)。每个处理15个围栏，每个围栏40只鸡。单只鸡的重量在1，21和42天时称重。从2l到42日龄，80mu/t处理组的饲料采食量显著大于50mu/t处理组。与对照组相比，β-甘露聚糖酶以80或110mu/t添加时，产生体重(3.9到4.8%)和饲料效率的改善(3.5到3.8%)。然而，50mu/t组没有显著影响，80和110组之间差异不显著。这个试验证实，日粮中添加50MUA的β-甘露聚糖酶对最大的效应是不够的，80mu/t的添加水平改善了肉鸡增重和饲料转化，但当增加到110mu/t时却没有产生显著的额外效应。
　　Zou等(2006)用1日龄肉仔鸡为试验动物，研究了β-甘露聚糖酶Hemicell对生长性能和免疫性能的影响。所有的鸡饲喂同样的玉米-豆粕型基础日粮食Hemicell 分别以0，0.025，0.05和0.075%的量添加到基础日粮中。0，3，6周龄时测定每个重复的体重。0-3周和0-6周的平均采食量没有显著性差异，血清IgA和IgG浓度差异不显著。然而，4-6和0-6周龄阶段时，Hemicell的添加显著地(P<0.05)增加了体重，0.025，0.5%水平组的饲料转化率显著(P<0.05)高于对照组。Hemicell显著地(P<0.05)增加了3_6周龄肉仔鸡的血清IgM浓度。O.05%添加组的肉仔鸡的T淋巴细胞的增殖能力在6周龄时也显著地(P<0.05)改善了。研究结果表明，Hemicell可以改善肉仔鸡地生长性能和免疫性能。
　　2.2 β-甘露聚糖酶在养猪业中的研究应用
　　Hahn等(1995)就指出，β-甘露聚糖酶已呈现出改善生长肥育猪的料肉比(G：F)和瘦肉量的趋势。Pettey等(2002)开展了4个试验研究向玉米-豆粕型日粮中添加一种β-甘露聚糖酶预备品(Hemicell)对断奶和生长育肥猪生长性能和营养物质消化率的影响。在试验1中，156头断奶仔猪(20d，6.27kgBW)按照随机区组设计法分成4个日粮处理组。处理是日粮复杂性(复合对单一)的安排和β-甘露聚糖酶预备品(O对0.05%)的添加。将猪饲养在3个日粮阶段(阶段1，l-14d，阶段2，14-28d，阶段328-42d)o在第一阶段，与饲喂单一日粮的猪相比，饲喂复合日粮的猪长的快一点，效率较高(pO.54)。而且，与对照组和加油组相比，酶的添加增加了ADG(平均日增重)(PO.1)。这些结果表明，酶可以改善断奶仔猪和生长肥育猪的生长性能，但是对营养物质的消化率影响较小。
　　2.3 β-甘露聚糖酶菌种的国内开发
　　早期国内没有β-甘露聚糖酶的研发和生产，而国外进口产品的价格又非常昂贵。后来有部分院所开发了这个菌种，但是菌种的产酶能力较低，故而成本也非常高，而且稳定性较差，难以推广。但随着生物技术的发展，近年来，西部某高校研究所，已在β-甘露聚糖酶菌种的开发上面取得了较大的突破，不仅发酵水平超过国外，而且在稳定性、耐热性等方面均有很大的提升，为国内甘露聚糖酶的广泛推广奠定了基础。

lilyyang

好酶，很多饲料厂都在使用

boy8848

不错的帖子

lpjalp

看来花了不少的心血去整理

7101984

请问目前国内做这个比较好的有哪些啊？