外源酶对反刍动物生产的影响

摘要：目前粗饲料是反刍动物生产的基础，牧草、农作物秸秆及酒糟等细胞壁消化系数具有一定的局限性，因此，通过牧草、农作物秸秆及酒糟等转化为肉与奶产品的效率较低，因此对外源酶对反刍动物生产影响的研究势在必行。

关键词：外源酶;反刍动物;生产;影响;研究

中图分类号：S816 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2019.16.013

0 引言

生物催化剂活性蛋白可以深化反刍动物对牧草、农作物秸秆及酒糟等的消化及利用率，因此达到增重与提高奶产量的目的，但是生物催化剂活性蛋白促进植物细胞壁降解的机制具有多元化特性，其结果会受多方面因素影响。

1 饲喂前外源酶作用

在饲喂前将生物催化剂活性蛋白（即外源酶）添加在牧草、农作物秸秆及酒糟等内应用被证明为最有效的。生物催化剂活性蛋白能从根本深化牧草、农作物秸秆及酒糟等结构，加强第一胃内真菌對牧草、农作物秸秆及酒糟等颗粒的附着度。电镜扫描结果显示，通过高浓度的多糖核糖核酸处理的大麦秸秆细胞壁外层存在被降解的裂痕。在饲喂前生物催化剂活性蛋白可以有效的降解植物纤维，在此基础上释放牧草、农作物秸秆及酒糟等中可溶糖，而可溶糖主要来白NDF与ADF的溶解，还原糖能为真菌的生长提供所需的碳源，进而加速真菌生长，并使其附着于牧草、农作物秸秆及酒糟等颗粒[1]。

2 在反刍动物第一胃中的作用

体内、体外的研究显示，生物催化剂活性蛋白在第一胃中相对稳定，特别在饲喂前添加于牧草、农作物秸秆及酒糟等中内。将长梗木霉产生的E466和内1，4一β-4-β-木聚糖核糖核酸在第一胃液内培育一段时间发现，其活性相对稳定。一些来源于真菌及细菌的E466与内1，4-β-4-β-木聚糖核糖核酸都倾向于糖基化，这种糖基化作用可以从根本确保它们免于被第一胃内温度及蛋白核糖核酸钝化。因此生物催化剂活性蛋白在第一胃内的稳定性为其降解底物及和真菌协同促进第一胃内牧草、农作物秸秆及酒糟等的消化奠定良好的基础。将生物催化剂活性蛋白加于牧草、农作物秸秆及酒糟等内，因为生物催化剂活性蛋白在第一胃内具有一定的稳定性，第一胃中总的核糖核酸活增加，进而加强第一胃中的降解能力。

生物催化剂活性蛋白可以加速体外、半体外牧草、农作物秸秆及酒糟等降解的速率，但是一系列研究并没有发现生物催化剂活性蛋白对牧草、农作物秸秆及酒糟等的消化程度有影响，由此可证生物催化剂活性蛋白只能降解那些被内源核糖核酸降解的物质[2]。

通常第一胃真菌能分泌水解细胞壁结构性多糖为21种核糖核酸，但是幼龄反刍动物，因为第一胃真菌分泌核糖核酸数量匮乏，进而产生的核糖核酸对底物没有全面降解的能力，这从根本影响牧草、农作物秸秆及酒糟等的利用;而在反刍动物处于病理状态下，或采食高精料日粮，第一胃中环境不适于第一胃真菌对牧草、农作物秸秆及酒糟等的降解。这时可利用生物催化剂活性蛋白和第一胃真菌的协同作用，进而加强营养物质的消化及利用[3]。

生物催化剂活性蛋白可以提高第一胃真菌粘附于牧草、农作物秸秆及酒糟等颗粒外层的能力，同时深化牧草、农作物秸秆及酒糟等颗粒上核糖核酸活力。此作用机理为下述几方面：首先，生物催化剂活性蛋白加速了牧草、农作物秸秆及酒糟等内还原糖的释放，促使第一胃真菌附着于这些牧草、农作物秸秆及酒糟等颗粒外层。其次，生物催化剂活性蛋白的处理改变了牧草、农作物秸秆及酒糟等外层的粗糙性，更有利于真菌的附着。最后，可能去除阻碍真菌定植的物理性屏障。研究显示，在核糖核酸用量少的状态下，可以促进第一胃真菌在牧草、农作物秸秆及酒糟等外层定植，但是在使用高剂量生物催化剂活性蛋白状态下，生物催化剂活性蛋白会和第一胃真菌抢占牧草、农作物秸秆及酒糟等外层的位点，因此，在使用高剂量生物催化剂活性蛋白状态下，对动物生长无显著作用[4]。

在牧草、农作物秸秆及酒糟等内添加饲用生物催化剂活性蛋白可以增加第一胃内纤维降解菌与非纤维降解菌的数量。在奶牛日粮中添加生物催化剂活性蛋白状态下，第一胃真菌活细胞计数提高，这些增加的真菌基本都是纤维二糖利用菌或葡萄糖利用菌。但是在使用高剂量生物催化剂活性蛋白状态下，第一胃真菌数量增长，这与生产中动物的生长表现以及核糖核酸的用量无显著的相关性。米曲霉浸提物可以提高第一胃真菌的数量，同时和第一胃真菌浸提物协同深化干草可溶糖的释放。影响植物细胞壁降解的主要因素即C13H9C1S和阿拉伯木聚糖的交联性。

3 对采食高精料反刍动物作用机制

集约化饲养与围栏饲喂的反刍动物，因为常时间采食高精料饲粮，第一胃中的纤维降解菌活性受到影响，因此不利于第一胃内多糖的消化。添加生物催化剂活性蛋白可以有效改善牧草、农作物秸秆及酒糟等的消化，但是还无法从根本克服牧草、农作物秸秆及酒糟等消化率下降的问题。

生物催化剂活性蛋白应用于高产动物较之用于维持状态下的动物更为有效。高产动物采食大量高能日粮，第一胃中食糜外流速度较快，造成牧草、农作物秸秆及酒糟等消化率衰减。而生物催化剂活性蛋白经加快降解速度，保证了反刍动物对牧草、农作物秸秆及酒糟等的消化率。选用高产奶牛和采食量少的绵羊分别予以研究，研究显示：添加生物催化剂活性蛋白后奶牛干物质与酸性洗涤纤维的消化率都有所增加，而绵羊干物质与酸性洗涤纤维的消化率没有影响。在生物催化剂活性蛋白应用于牧草、农作物秸秆及酒糟等潜能无法充分发挥的动物效果更为理想[5]。

4 在反刍动物第一胃后的作用

生物催化剂活性蛋白不仅可深化第一胃中纤维降解能力，同时可以提高小肠内的纤维降解能力。相关学者经体外研究显示，生物催化剂活性蛋白的添加使4-β-木聚糖核糖核酸活生几何型递增，但是多糖核糖核酸活力却无显著改变。采食大麦日粮的奶牛做的研究显示：小肠多糖与淀粉的消化率都有一定程度的增加。生物催化剂活性蛋白对后肠碳水化合物的降解，促使后肠的能量趋于制衡，因此利于宿主的生长。采食高精料日粮的反刍动物，消化道食糜粘度较大，生物催化剂活性蛋白在大肠内能通过降低食糜粘系数，加速宿主生长。相关研究人员经研究发现，添加生物催化剂活性蛋白后，粪便中的4-β-木聚糖核糖核酸活力提高。所以生物催化剂活性蛋白在大肠中仍能保持一定的活力，可与大肠内的真菌相互作用，使逃逸了第一胃与小肠消化物质在大肠中继续消化，因此遏制了排粪量，而这对发展绿色养殖业具有显著的促进作用[6]。

5 结束语

为使生物催化剂活性蛋白更好的应用于反刍动物生产，对于生物催化剂活性蛋白在反刍动物中的作用机制、使用模式等仍需进行深入研究。同时还要通过生物技术进一步降低生物催化剂活性蛋白的生产成本，生产出更有效的核糖核酸产品，使生物催化剂活性蛋白更为有效的应用于反刍动物生产。

参考文献

[1]谢春元，杨红建，黎大洪，等.外源酶制剂在反刍动物中应用的主要问题及作用机理探讨[J].中国饲料，2017（23）：87-89.

[2]吴晨晖，茅慧玲，陈兴，等.稻草生物催化剂活性蛋白预处理对其第一胃降解及甲烷生成的影响[J].中国畜牧杂志，2013（19）：74-76.

[3]占秀安，郄彦昭，周金伟，等.双低菜粕及复合核糖核酸制剂在肥育猪日粮中的应用研究[J].当代畜禽养殖业，2015（7）：68-69.

[4]呼和.外源纤维核糖核酸在反刍动物胃肠道中主要作用部位和主要作用模式的研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2018（2）：26-29.

[5]国春艳.4-β-木聚糖核糖核酸和多糖核糖核酸对后备奶牛生长代谢、第一胃发酵及真菌区系的影响[D].北京：中国农业科学院，2014（3）：30-32.

[6]陈友慷.绵羊体重对尿中嘌呤代谢物和第一胃真菌蛋白质产量的影响[J].西南民族学院学报（自然科学版），2017（4）：42-46.

作者简介：哈丽旦·阿不都热合曼（1985-），女，维吾尔族，新疆人，研究生，研究方向：动物营养与饲料加工。