纖維素酶在動物飼料中的應用

纖維素酶的應用開始于上世紀80年代早期，首先應用于動物飼料中。它的營養作用機理主要在于以下幾個方面。

1）毀植物細胞壁,釋放胞內養分。植物細胞內的營養物質由植物細胞壁包裹,植物細胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠組成。纖維素酶可在半纖維素酶、果膠酶等協同作用下破壞細胞壁,使細胞內容物釋放出來以利于進一步降解提高吸收率,同時也增加了非淀粉多糖的消化進而改善了高纖維飼料的利用率。

2）補充動物內源酶的不足,剌激內源酶的分泌。雖然草食動物能通過體內的微生物合成部分纖維素酶,但酶量有限,使粗纖維的消化吸收受到一定限制,而補充纖維素酶制劑則可明顯提高對纖維素的利用率。對雞、豬等單胃動物而言,其體內缺乏內源性纖維素酶,補充纖維素酶可以彌補這一缺陷,提高對纖維素的消化利用能力。同時,添加纖維素酶后,動物消化道酶系的組成、酶分泌量及活性可以得到改善,并改善消化道環境,增加酸度,激活胃蛋白酶。因此,畜禽日糧中添加纖維素酶對幼齡動物及病態和應激狀態下的成年畜禽尤為重要,因為此時動物消化酶分泌量明顯下降,添加纖維素酶效果會更為顯著。

3）緩解或消除飼料抗營養因子的影響。果膠、半纖維素、β- 葡聚糖及戊聚糖能部分溶解于水中并產生粘性,增加了動物胃腸道內容物的粘度,對內源酶來說是一個屏障,降低了營養物質的消化吸收。而補充纖維素酶后,能在半纖維素酶、果膠酶、β- 葡聚糖酶等的協同下將纖維素、半纖維素、果膠、戊聚糖等大分子物質降解為單糖和寡糖,從而降低粘稠度,促進內源酶的擴散,增加養分的消化吸收。

4）促進小腸對營養物質的吸收。纖維素酶具有維持小腸絨毛形態完整,促進營養物質吸收的功能。
在實際生產中通常將纖維素酶與半纖維素酶、果膠酶、β- 葡聚糖酶等組成復合酶制劑用于飼料中以取得更好的應用效果。目前,主要有兩種應用方法:1) 體外酶解法:把纖維素酶與秸稈或其他粗飼料拌勻后,在一定的溫度、濕度和pH 值下堆積或密封發酵一定時間后,晾干或直接飼喂動物;2) 體內酶解法:把纖維素酶以添加劑的形式加入飼料中拌勻后飼喂動物,借助動物消化道的內環境而發揮作用。大量試驗研究表明,飼料中添加纖維素酶對各種動物的飼喂效果十分顯著。尹清強等在荷斯坦奶牛日糧中添加50g/頭的纖維素酶,使產奶量提高了8.9%,飼料轉化率提高10%。許梓榮等在含30%麩皮的肉雞日糧中添加β-葡聚糖酶、木聚糖酶和纖維素酶,使日增重提高9.79%,飼料轉化率改善4.76%,干物質、粗纖維、粗脂肪和粗灰分的消化率分別提高10.58%、25.90%、 21.76%和7.12%。Qureshi等在大麥基礎飼料中添加0.08%纖維素酶,顯著提高了肉雞日增重。