麦类饲料中NSP的抗营养性及NSP酶作用机理

董 滢 杨凌职业技术学院 712100

董军涛 陕西省咸阳市杨凌区李台街道办 712100

麦类原料及其加工副产品含有大量非淀粉多糖(NSP)，如阿拉伯木聚糖和葡聚糖等，影响养分的消化吸收，降低动物的生产性能，具有抗营养作用。NSP 酶制剂可降解麦类等谷物中广泛存在的一种抗营养因子可溶性非淀粉多糖(SNSP)，因而被应用于饲料中。

1 NSP 的抗营养性

1.1 NSP 的概念

NSP 是由若干单糖通过糖苷键连接成的多聚体，包括除α-葡聚糖以外的大部分多糖分子。按溶解性可分为SNSP 和不可溶性非淀粉多糖(INSP)。在谷物细胞壁中，一些NSP 以氢键松散地与纤维素、木质素和蛋白质结合，故溶于水，称为SNSP，主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、α-半乳糖苷和果胶聚糖等，其中前两者占SNSP 的30%。

1.2 NSP 的抗营养作用

麦类饲料一般含有较多的SNSP，不具营养性，单胃动物不能分解，而且SNSP 本身吸水性强，使消化道的食糜粘滞，干扰消化酶的功能和吸收作用，影响食糜在小肠中的滞留时间，引起微生物异常繁殖，造成动物生长受阻，降低饲料消化利用率。所以它不仅是一种非营养物质，还是一种抗营养因子。

（1)使食糜黏稠度升高。麦类饲粮中所含有的SNSP(小麦、黑麦、麦麸中主要是木聚糖，大麦、燕麦中主要是β-葡聚糖)进入畜禽消化道后会部分溶解，吸水膨胀，极大地增加了消化道内容物的黏稠度，从而导致一系列负面效应：肠内容物黏稠度升高，导致养分溶出速度减缓，养分和内源消化酶的扩散速度减慢，肠道机械混合食糜的能力减弱，因而使内源消化酶对养分的消化作用减弱，养分消化率降低；黏稠度升高使已消化的养分向肠黏膜扩散的速度减缓，加之黏性的SNSP 使肠黏膜上不动水层加厚，这样使已消化的养分通过肠黏膜时受阻，降低了养分的吸收率和利用率；黏稠度升高显著增加食糜在肠道中停留的时间，降低了单位时间内养分的同化作用。

（2）使内源酶活性降低。NSP 与消化酶或消化酶必需的其他成分(如胆汁酸、无机离子)结合会影响内源酶活性。大量试验证明，SNSP 在体外和体内均可降低脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活性。

（3）改变肠道微生物菌群。NSP 在上部肠道不被消化，进入后肠段成为厌氧微生物发酵繁殖的碳源，故在后肠段产生大量生孢梭菌等厌氧微生物。其中某些生孢梭菌会产生毒素，从而影响动物的健康，抑制动物生长。另外，NSP 能使食糜在消化道内停留的时间延长，减缓食糜在消化道中的排空速度，这也直接导致了有害微生物的大量繁殖。

（4）形成物理屏障。植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素构成。SNSP 就是半纤维素的重要组分，含有阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖的细胞壁会对动物内源消化酶产生屏蔽作用，包裹着蛋白质、淀粉等内容物，阻止其与消化酶相互作用，从而形成坚固的物理屏障，降低饲料消化率及利用率。

（5）对脂肪消化吸收的不良影响。养分的分子量越大，黏稠度效应对其影响也越大，尤其是脂肪。黏稠度增加阻碍了肠道内容物的机械混合，减缓了乳化作用，阻止了脂肪形成脂肪微粒。另外，SNSP表面带有的负电荷能与脂类、胆固醇和胆盐结合，使胆酸的粪便损失率增加，同时也增加了来自胆固醇的胆酸肝脏合成物。胆酸和脂类的持续排泄和粪酸及中性固醇的快速消除最终可能影响到脂类和胆固醇在小肠的消化吸收。

2 NSP 酶的作用机理

2.1 分解抗营养因子，降低肠道食糜黏度

NSP 的黏度与其分子量有很大的关系，分子量越大其黏性就越高。日粮中添加酶制剂后，大分子量的葡聚糖组分明显减少，而小分子量的阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖的黏性和水溶性大大降低，降低了对肠道的副作用，使食糜在消化道内更易于转运和消化吸收。

2.2 激活内源酶的分泌，提高饲料利用率

在富含NSP 的饲粮中添加一定量的NSP 酶制剂，能激活内源酶的分泌，提高内源消化酶的活性，从而促进养分的消化吸收。研究表明，在高麦麸日粮中添加NSP 酶制剂，十二指肠内容物中总蛋白水解酶和α-淀粉酶活性分别提高了20.96%和5.66%，饲料粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维的表观消化率分别提高了10.49%、30.83%和66.13%。

2.3 减少有害菌的繁殖，改善肠道结构

NSP 酶制剂的添加，降低了肠道内容物的黏性，促进养分的消化吸收，从而改变了肠道微生物生长繁殖的环境，减少了病原微生物的数量，降低了对养分的竞争性吸收。另外，NSP 酶制剂的添加减少了NSP 对肠道的副作用，改善了肠道结构，促进了肠绒毛的生长。

2.4 破坏细胞壁结构

可溶性NSP 是细胞壁构成成分之一，NSP 酶通过降解相应的多糖片段，可打破细胞壁坚固结构，使细胞壁包裹的各种养分物质充分释放出来。另外，细胞壁本身含有一些蛋白，与NSP 之间形成牢固的化学键，很难被消化。添加NSP 酶后，可使这些交联于细胞壁的蛋白释放出来，并得到消化和利用。

2.5 提高机体免疫力

韩正康报道，在28日龄肉鸡的大麦饲粮中添加0.1%的复合酶，使鸡血清清蛋白含量显著提高，γ-球蛋白含量明显减少，日增重增加（P〈0.05），脾脏和法氏囊与体重比及成熟淋巴细胞数均比对照组提高，细胞转化率提高74.15%（P〈0.01）。这表明，添加NSP 酶可提高肉鸡的免疫力。机体内有多种激素（如糖皮质激素）能影响到淋巴细胞和巨噬细胞的机能，T3、T4、GH 和催乳激素表现出明显的免疫调节因子作用，而NSP 能够参与众多急速调节作用。酶制剂可使NSP 降解成一些寡糖及其衍生物，如豆粕中甘露聚糖降解为甘露寡糖，后者可防止致病菌在后肠道定植，减轻病菌对机体的毒害作用，提高畜禽免疫力和健康水平。

2.6 改善神经内分泌

NSP 不仅影响消化和吸收，也影响营养物质的代谢和参与有关激素的调节作用。酶制剂参与激素调节主要有以下4 种途径。（1）在饲粮中添加酶后，提高了营养物质消化、吸收和利用，释放的营养成分引起相应激素水平发生变化。（2）有的物质（如碳水化合物）除具有营养作用外，还具有激素样的活性，酶能增进或抑制某些激素的活性。（3）酶制剂作为微生物发酵产物，可能含有生理活性肽。这些肽作用于神经内分泌系统的细胞受体发生生理效应。（4）饲粮经酶处理后，可能产生生理性活性寡糖，参与集体的神经内分泌，影响代谢，从而促进生长。