β-葡聚糖酶在麥類飼料中的應用研究

　　玉米一直是主要的能量飼料，但玉米的供應日趨緊張。應用豐富的麥類飼料作能量飼料越來越受到重視。β-葡聚糖是限制麥類飼料有效利用的主要因素，國內(nèi)外許多研究表明，在麥類口糧中添加β-葡聚糖酶可消除β-葡聚糖的抗營養(yǎng)作用，提高麥類飼糧的營養(yǎng)價值。
　　麥類飼料中β-葡聚糖的含量及其影響因素
　　β-葡聚糖與阿拉伯木聚糖、戊聚糖、纖維素、果膠等均屬植物細胞壁中的可溶性非淀粉多糖。小麥、小黑麥中每千克干物質(zhì)分別含5克和7克β-葡聚糖，而燕麥、大麥、黑麥中干物質(zhì)含量較高，分別達到37克、5克、33克、12克。在大麥、燕麥的淀粉質(zhì)胚乳細胞壁中約占75％，蛋白質(zhì)豐富的糊粉層中β-葡聚糖的含量也較高。β-葡聚糖的含量受品種、自然環(huán)境、生長階段、加工、儲存條件等因素的影響。無殼大麥比有殼大麥含更多的水溶性β-葡聚糖。常規(guī)大麥與裸大麥中β-葡聚糖的含量不同。適于大麥生長成熟的氣候條件，可使β-葡聚糖的含量升高。生長成熟階段也影響β-葡聚糖的含量，大麥在子實生長時期β-葡聚糖含量增加，在成熟期含量降低。因殼中β-葡聚糖含量較低，脫殼處理的子實中β-葡聚糖相對含量要升高。由于內(nèi)源β-葡聚糖酶的作用，高水分大麥在濕度大的倉庫中儲存時β-葡聚糖含量降低。
　　β-葡聚糖抗營養(yǎng)作用機理
　　β-葡聚糖的化學結(jié)構(gòu)
　　是以混合的（1→3），（1→4）－β糖苷鍵連接形成的D型葡萄糖聚合物。β-葡聚糖分水溶性和非水溶性兩種，水溶性占大多數(shù)，其溶解性受結(jié)構(gòu)中（1→3）-β糖苷鍵的含量和聚合度的影響。水溶性β-葡聚糖中（1→3）糖苷鍵與（l→4）糖苷鍵含量之比為1∶2．5～2．6，而非水溶性β-葡聚糖中相應糖苷鍵含量之比為1∶4．2。水溶性β-葡聚糖中約90％由（1→3）－β糖苷鍵隨機連接起來的纖維三糖和纖維四糖構(gòu)成，剩余的10％由（1→3）－β糖苷鍵連接的10個或10個以上（1→4）-β糖苷鍵組成的部分構(gòu)成。
　　麥類作物細胞壁是一種雙向結(jié)構(gòu)，其纖維素的微纖維形成堅硬的骨架，并嵌入到類似凝膠的基質(zhì)中，而基質(zhì)是由β-葡聚糖為主的多糖和糖蛋白組成，構(gòu)成細胞壁的β-葡聚糖在其完整的細胞壁中是不溶于水的，但提取之后則變成可溶性的親水性分子，這表明在聚合物間存在相當多的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
　　β-葡聚糖的抗營養(yǎng)作用的機理
　　物理屏障
　　由β-葡聚糖等非淀粉多糖構(gòu)成的細胞壁包裹著淀粉、蛋白質(zhì)等養(yǎng)分，阻止其和消化酶的相互作用。由于畜禽體內(nèi)分泌的β-葡聚糖酶不足，這種阻礙作用可能會相當大。
　　黏度效應
　　β-葡聚糖進入消化道后會部分溶解，增加食糜的黏度，并且會吸水膨脹增大腸道的體積。腸道內(nèi)容物的體積和黏度的任何增大都會降低酶和底物的擴散率，阻止它們在腸黏膜上的有效反應。小腸內(nèi)容物黏稠度增加后，會顯著增加食糜在腸道停留的時間，降低單位時間內(nèi)養(yǎng)分的同化作用，阻礙被消化的養(yǎng)分接近小腸黏膜表面，使飼料脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物的消化利用率降低，導致畜禽的生產(chǎn)性能降低。
　　引起消化道生理變化
　　β-葡聚糖與小腸上皮黏膜細胞上的糖蛋白相結(jié)合，形成一層加厚的不動水層，限制其吸收速度，同時β-葡聚糖引起動物消化系統(tǒng)生理及形態(tài)上的改變，導致水、蛋白質(zhì)、電解質(zhì)及脂類內(nèi)源分泌的大量增加，這種代謝過程的消耗將會相當大。這種變化的結(jié)果是消化器官增大，消化液分泌增多，但養(yǎng)分的吸收卻下降。飼喂高β-葡聚糖大麥時會發(fā)生胰臟肥大，這是由于胰臟為代償胰酶與β-葡聚糖相結(jié)合而增加分泌的結(jié)果。