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葡萄糖氧化酶在饲料工业中的应用

发布时间:2018-05-25 17:15

1.葡萄糖氧化酶(GOD)的生理功能

GOD作为一种新型的绿色饲料添加剂,具有促生长和提高机体免疫力等作用。且其作用机理完全不同于抗生素,不会产生菌体抗药性或药物残留。

1.1 消除肠道病原菌生存环境,保持肠道菌群生态平衡

GOD催化肠道内葡萄糖产物为葡萄糖酸和过氧化氢,当过氧化氢积累到一定浓度时,直接抑制大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌、弧菌等有害菌的生长繁殖;同时GOD在催化反应过程中会消耗肠道内的氧气,这为厌氧有益菌双歧杆菌的增殖制造厌氧环境;而生成的葡萄糖酸又可降低胃肠道内pH,这又为有益菌乳酸菌的生长繁殖制造了酸性环境。因此,有益菌凭借有利的环境条件大量增殖而逐渐形成微生态竞争优势,而大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌在这种不利环境条件下则更难存活,这样就消除了肠道病原菌生存环境,保持了肠道有益菌群生态平衡,提高了机体免疫力。杨久仙等在研究GOD对仔猪胃肠道微生物区系的影响报道中指出日粮中加GOD 0.2%0.3%可降低仔猪胃和回肠大肠杆菌数量,增加仔猪胃和回肠乳酸菌数量。

1.2 保护肠道上皮细胞完整

动物处于应激或病理状态时,机体产生的过多有氧化作用的自由基会破坏肠道上皮细胞,而GOD具有氧化还原作用,能清除这些自由基,从而保护肠道上皮细胞的完整性。肠道上皮细胞保持高度的物理完整,可以阻挡大量病原体的侵入。梁振华在进行GOD抗球虫育雏试验中,对照组从15日龄起在饮水中添加球病灵至60日龄出舍,发生球虫病则饮水添加三维治球粉3 d;试验组0~15日龄添加GOD 0.2%15~60日龄添加GOD 0.12%~0.16%,发生球虫病则饮水添加球病灵1~3 d,最终试验组的球虫病死亡率为0.12%,极显著低于对照组的球虫病死亡率4.2%P<0.01)。

1.3 改善肠道酸性消化环境

GOD 在胃肠道内催化葡萄糖生成葡萄糖酸,不断生成的葡萄糖酸在胃肠道内发挥酸化

剂作用,创造酸性环境,降低胃肠道中的pH,激活胃蛋白酶原,提高其他消化酶的生物活性及促进肠道蠕动,从而促进机体对营养物质的吸收与利用,且肠道酸性环境可以促进乳酸菌等有益菌的增殖,减少有害菌的生长繁殖,预防腹泻。Tsukahara 等报道,GOD催化葡萄糖生产的葡萄糖酸能有效改善胃肠道微生态区系,离体培养试验结果表明,葡萄糖酸促进胃肠道食糜产生更多的短链脂肪酸,而短链脂肪酸是肠道微生物的主要能量来源。

1.4 解除肠道霉菌毒素中毒

    饲料中添加GOD,不仅对黄曲霉、黑根霉、青霉等多种霉菌有直接的抑制作用,而且对这些霉菌所引起的动物机体中毒有一定辅助治疗及缓解作用。赵艳姣等对昆明小鼠分别饲喂添加霉变玉米面010% 20% 30% GOD 00.1% 0.3% 0.5%的饲料,试验结果表明,GOD能够缓解霉变饲料对小鼠生长造成的影响。胡常英等在GOD除黄曲霉毒素B1 的应用研究中发现,GOD 0.5%可以解除饲料中黄曲霉毒素B1毒性;在小鸡饲料中添加GOD,试验组存活数量提高39.5%,若在小鸡饮用水中加入GOD存活数量可提高28.5%

1.5 改善饲料品质,降低氧化风险

    GOD可消耗饲料中的氧气,氧气的消耗不仅减少了饲料营养的损失,也抑制了微生物的生长,同时能防止饲料中的油脂酸败变质,起到抗氧化剂和防霉剂作用,从而改善饲料品质、延长饲料保质期。吕进宏等研究表明,添加GOD的青贮饲料对育肥牛十分有利,其原因是GOD可以消耗青贮饲料中的氧气,避免了异常发酵,最终保证青贮质量。

2. GOD在饲料工业中的应用

    GOD在饲料中的添加应用与研究报道主要集中在鸡和仔猪生产上,最近几年在养兔生产上也有报道,而在其他动物如牛、羊等反刍动物生产上的研究报道较少。

2.1 GOD在鸡配合饲料中的应用

    GOD能提高肉鸡成活率与生产性能,改善肠道形态结构与微生态环境,促进营养物质消化吸收及增强机体免疫抗病力等。庞家满等研究表明,GOD36~70 d黄羽肉鸡的日增重、料重比和养分代谢率有显著影响(P<0.05)。宋海彬等研究了GOD1 d罗斯308肉鸡肠道形态结构和消化酶活性的影响,试验结果表明,日粮中添加GOD可提高肉鸡十二指肠和空肠绒毛高度、降低隐窝深度、增加绒毛高度/隐窝深度(V/C),显著提高肉鸡小肠淀粉酶、胰蛋白酶的活性(P<0.05)。宋海彬等研究GOD对肉鸡血清指标与免疫性能的影响,试验结果表明,GOD具有提高免疫机能的作用,GOD的添加提高了肉鸡胸腺、脾脏、法氏囊指数,显著提高了肉鸡血清IgG水平和血清球蛋白水平,不同程度的提高了肉鸡血清超氧化物歧化酶水平,降低了血清丙二醛水平,具有一定的抗氧化和抗应激作用。GOD对改善鸡蛋品质有一定的作用,且能降低种鸡的死淘率。赵国先等研究结果表明,蛋鸡日粮中添加GOD对改善鸡蛋品质有一定的作用,蛋鸡日粮中添加GOD 0.3%显著提高了蛋壳厚度、哈氏单位和蛋比重(P<0.05);添加GOD 0.3%~0.4%显著降低了蛋黄中胆固醇含量(P<0.05)。李焰研究表明在父母代蛋、种鸡育成料中添加GOD,试验全期料肉比减少了6.7%,日增重提高了5.31%,死亡率降低了5%,而且GOD对大肠杆菌病有预防及治疗作用。徐海燕研究表明,GOD能显著降低种鸡死淘率,且效果优于药物防治(P<0.05)。

2.2 GOD在猪配合饲料中的应用

    GOD 能促进仔猪生长,提高其饲料转化率,降低腹泻率,提高仔猪的生产性能。杨久仙等研究报道,日粮中添加GOD 0.1%~0.2%能够降低断奶仔猪胃肠道pH,改善肠道形态结构,提高营养物质消化率和饲料转化效率,提高断奶仔猪生产性能。安文亭等研究结果表明,GOD可提高试验组仔猪饲料能量、蛋白质、脂肪和纤维消化率,生产性能和健康水平改善。汤海鸥等研究表明,在仔猪饲粮中添加GOD 100g·t-1可有效改善仔猪肠道健康,显著降低仔猪粪便中沙门氏菌数量,显著提高血清中三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素和生长激素等激素含量(P<0.05),显著改善仔猪生长性能。田东霞等选用120头断奶仔猪,随机分为对照组、试验组Ⅰ和试验组Ⅱ,分别饲喂常规断奶仔猪基础日粮、添加葡萄糖氧化酶0.5%日粮以及添加葡萄糖氧化酶0.5%和植物血凝素0.1%日粮,结果表明,试验组Ⅰ和试验组Ⅱ平均日增重分别比对照组提高25.0%26.8%,差异极显著(P<0.01);试验组Ⅰ和试验组Ⅱ仔猪料肉比分别比对照组下降17.2%18.7%,差异极显著(P<0.01);试验组Ⅰ和试验组Ⅱ仔猪腹泻率分别比对照组下降56.0%65.5%,差异极显著;试验组Ⅰ仔猪成活率比对照组提高7.4%,差异不显著(P>0.05),试验组Ⅱ仔猪成活率比对照组提高13%,差异极显著(P<0.01),说明在日粮中添加葡萄糖氧化酶和植物血凝素可明显提高饲料转化效率和仔猪成活率,降低仔猪腹泻率。GOD能减少母猪围产期综合征,降低新生仔猪弱仔比例。肖淑华等研究表明,在母猪围产期浓缩饲料中加入GOD0.2%-0.4%,弱仔比例由4.5%~5.8%下降到2.2%~3.6%

2.3 GOD在兔配合饲料中的应用

    吴艳芳等选用35 d的加利福尼亚断奶仔兔作为试验动物, 试验结果表明,日粮中添加GOD0.2%0.3%的试验组日增重和料肉比与对照组相比差异显著(P<0.05),由此可GOD对断奶仔兔的生产性能有一定促进作用。刘亚娟等选择40 d断奶獭兔添加不同梯度浓度的GOD 进行饲养试验,结果表明,日粮中添加GOD能够提高幼兔平均日增重和平均日采食量,其中GOD 0.3%0.4%组日增重显著高于对照组,料重比有所下降,但差异未达显著水平(P>0.05),各试验组的腹泻率均低于对照组,且呈现出随着GOD添加剂量的增加,腹泻率降低的趋势。赵权等对确诊为獭兔肝型球虫病的427只獭兔进行治疗试验,结果表明,同时采用地克珠利0.002%饮水和葡萄糖氧化酶拌料给药,连续使用5d治愈率可达97.42%

2.4 GOD在其他动物配合饲料中的应用

     GOD目前在其他动物生产上的研究与应用还相对较少。胡常英等研究GOD解除奶牛黄曲霉毒素M1毒性的应用效果,试验结果表明,当奶牛饲粮中黄曲霉毒素B1AFB1严重超标时,添加GOD能显著降低奶牛牛奶和尿中黄曲霉毒素M1AFM1)的含量,但与低AFB1 含量对照组相比,牛奶产量、牛奶中蛋白质及脂肪含量没有变化。杨玉福等在奶牛围产前期专用预混料中添加GOD、酵母蛋白粉等微生物发酵物,可消除奶牛围产前的食欲不振,加强瘤胃功能,促进饲料的消化吸收。