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酶制劑相關

飼用葡萄糖氧化酶功能特點及在畜牧養殖行業中的應用

更新時間:2018-05-31 14:04:06點擊次數:4158次
葡萄糖氧化酶做為一種新型氧化酶制劑產品,目前在國內已經被廣泛應用于食品、醫藥工業。葡萄糖氧化酶自20世紀末中國農業部批準使用以來,其作為一種安全的綠色飼料添加劑具有抑菌、促生長作用,且無毒,無抗藥性,其不同于抗生素,不產生抗藥性也沒有藥物殘留等情況。用葡萄糖氧化酶為新型氧化酶制劑,主要功效特點就是安全無毒,所以在1999年農業部將其定為12種允許使用的飼料酶制劑添加劑之一,開始廣泛應用于畜牧業。

葡萄糖氧化酶

一、葡萄糖氧化酶的化學機理:

飼用酶制劑是微生物發酵的天然產物,是一種安全的綠色飼料添加劑。飼料中外源添加酶制劑能夠充分利用和節約飼料資源,提高飼料轉化率,減少環境污染。葡萄糖氧化酶做為一種新型氧化酶制劑產品,目前在國內已經被廣泛應用于食品、醫藥工業。葡萄糖氧化酶自20世紀末中國農業部批準使用以來,其作為一種安全的綠色飼料添加劑具有抑菌、促生長作用,且無毒,無抗藥性,其不同于抗生素,不產生抗藥性也沒有藥物殘留等情況。用葡萄糖氧化酶為新型氧化酶制劑,主要功效特點就是安全無毒,所以在1999年農業部將其定為12種允許使用的飼料酶制劑添加劑之一,開始廣泛應用于畜牧業。

葡萄糖氧化酶通常呈黃色或淡黃色,粉末狀,易溶于水,可制成液體制劑,但完全不溶于酒精、乙醚等有機溶劑。葡萄糖氧化酶是用黑曲霉等發酵制作出來的一種需氧脫氫酶,主要成分為β-D-葡萄糖氧化還原酶,輔基為黃素腺嘌呤二核苷酸,其作用是在細胞呼吸代謝中催化物質氧化還原反應,具有多重生理功效保護動物腸道健康:葡萄糖氧化酶能專一地氧化β-D-葡萄糖成為葡萄糖酸和過氧化氫,同時消耗大量的氧氣。

二、葡萄糖氧化酶的功能特點:

1  改善飼料質量,防霉抗氧化

葡萄糖氧化酶在參加反應生成過氧化氫的同時消耗氧氣,使其在畜牧生產中可同時作為抗氧化劑和防霉抑菌劑。反應過程中消耗氧氣抑制需氧型細菌的生長,保證了飼料營養不流失;過氧化氫具有的殺菌作用可以抑制霉菌的生長,使飼料中霉菌毒素的含量得到明顯的降低,從而延長飼料保質期。

2  改善腸道消化環境,促進營養物質消化吸收腸道內的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下產生葡萄糖酸,葡萄糖酸作為一種酸性物質使腸道內的酸性增加,食糜pH降低,有害細菌的生長得到抑制,促進有益細菌如乳酸桿菌的生長繁殖,為其創造良好的生長環境條件,使畜禽的免疫力也有一定程度的提高。酸性條件還能保持蛋白酶的活性,促進氨基酸、脂肪酸等營養物質的吸收利用,飼料利用率得到有效提高。Biagi確等研究表明,葡萄糖酸通過促進更多的短鏈脂肪酸的產生來提高斷奶仔豬的平均日增重。

3  解除霉茵毒素中毒,降低霉菌超標危害

霉菌毒素是霉菌在生長繁殖過程中的二次代謝產物,影響動物腸道的健康。相比于普通的飼料防霉劑以及霉菌毒素吸附劑,葡萄糖氧化酶在解除動物霉菌毒素中毒以降低危害方面有獨特的作用。防霉劑只能抑制霉菌毒素,一旦飼料發生霉變,則難以消除霉變飼料所帶來的危害;霉菌毒素吸附劑能夠吸附黃曲霉毒素等嚴重危害動物健康的毒素,對已中毒的動物并無解毒作用。相反,葡萄糖氧化酶不但能夠直接抑制黃曲霉和青霉等霉菌,還能直接參與到動物體內的氧化還原反應,進入肝臟后能夠加速肝臟的氧化還原反應,加速有毒物質的代謝。胡常英等試驗表明,500 ppm黃曲霉毒素B1濃度下,加入固體葡萄糖氧化酶,小雞35周內存活率較不加酶組高出21%,完全解除體內黃曲霉毒素B1毒性,體征也恢復正常。趙艷姣等研究表明,當飼料中黃曲霉毒素B1<67.77·kg-1時,葡萄糖氧化酶0.35%添加到飼料中可緩解霉變飼料對小鼠造成的不利影響。

4  清除自由基,保護腸道上皮細胞

畜禽處于應激狀態時,機體發生氧化,產生過量的自由基,超過機體自身清除自由基的極限,從而破壞腸道上皮細胞,但其能被具有抗氧化作用的葡萄糖氧化酶清除而保持腸道上皮細胞的完整性,有效阻止病原體的入侵。宋海彬等研究表明,機體重要的抗氧化酶一超氧化物歧化酶(SOD)能夠通過清除超氧陰離子自由基(AOR)從而使細胞免受損傷。機體內脂質過氧化物丙二醛(MDA)的含量以及超氧化物歧化酶的活性能夠反映機體清除AOR的能力和細胞受損的程度,其在肉雞飼糧中添加不同劑量的GOD,肉雞血清中丙二醛的水平和超氧化物歧化酶的水平得到了不同程度的改善。此外,董秀梅等試驗表明,在肉雞飲水中添加復合微生態制劑使血液中SOD和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)得到極顯著的提高(P<0.01),極顯著降低MDA的含量(P<0.01)。

5  保護腸道茵群平衡,提高機體免疫力

趙國先等研究試驗表明,飼糧中添加葡萄糖氧化酶制劑能夠極顯著的抑制42日齡肉雞盲腸內大腸桿菌的數量,此外雙歧桿菌和乳酸桿菌的數量有了明顯的提升。Tsukahara等研究表明,葡萄糖可能發揮類似于益生元的作用,增加腸道的酸性,乳酸菌等微生物利用完葡萄糖酸后,產生的短鏈脂肪酸仍持續影響著腸道的酸性。湯海鷗等在仔豬基礎日糧中添加葡萄糖氧化酶100g·t-1后,仔豬糞便中的沙門氏菌數量顯著降低,仔豬腸道健康得到很好的改善。

三、葡萄糖氧化酶在畜牧業上的應用

1.葡萄糖氧化酶的促生長、抗病效果

據報道,在父母代蛋種雞育成料中添加一定量的葡萄糖氧化酶,對由大腸桿菌引起的腸道腹瀉有明顯的預防作用。李焰(2005)選用AA肉仔雞做對照試驗,一組添加抗生素(阿莫西林),一組添加鮮而康(葡萄糖氧化酶產品),結果表明,22~39日齡階段,試驗組日增重比對照組增加9.15%(P<0.05),全期日增重試驗組比對照組提高5.31%(P<0.05)。1~22日齡料肉比試驗組比對照組減少8.3%(P<0.05),全期料肉比試驗組比對照組減少了6.7%(P<0.05)。全期試驗組死亡率比對照組降低5%(P<0.05),表明日糧中添加葡萄糖氧化酶可有效提高肉雞的抵抗力。兩組從第7日齡均開始發生大腸桿菌病,對照組用氨芐青霉素飲水治療,試驗組不加任何藥物,結果表明,肉雞日糧中添加0.15%葡萄糖氧化酶,可有效降低由大腸桿菌引起的死亡,且試驗組肉雞的羽毛較為整齊光潔,墊料較為干燥。本試驗采用的配方中非常規原料棉粕和蛋白粉比例較大,對于其他配方結構的飼料是否有同樣的效果值得研究。

2.葡萄糖氧化酶控制肉雞球蟲的效果

梁振華(2004)選用金水烏雞10000只,分為對照組和鮮而康(葡萄糖氧化酶產品)組,對照組從15日齡起飲水添加地克珠利至60日齡,發生球蟲病飲用三維治球粉3d。鮮而康組1~15日齡用0.2%鮮而康拌料,16~60日齡用0.12%~0.16%鮮而康拌料,如有球蟲則添加地克珠利1~3d。試驗結果表明,鮮而康組球蟲發病時間推遲(32日齡),而對照組為21日齡,且癥狀較輕,病程縮短,無二次復發,球蟲病死亡率(0.12%)大大低于對照組(4.2%),差異極顯著,表明鮮而康對球蟲有顯著的抑制作用。鮮而康控制球蟲的原理在于鮮而康具有抗氧化作用,清除自由基,保護腸道上皮細胞完整,使球蟲侵入腸道上皮寄生部位的機會大大降低。

四、葡萄糖氧化酶在畜牧業上應用有待研究的問題

1.葡萄糖氧化酶在動物體內的作用方式、最佳作用條件、代謝過程有待研究。

2.作用效果是否受日糧類型、營養水平的影響有待研究。

3.解除霉菌毒素、藥物中毒的機理,提高適口性的機制有待研究。

4.葡萄糖氧化酶合適的添加量還不清楚。

5.葡萄糖氧化酶催化反應要消耗能源物質葡萄糖,是否對動物的生長有負面作用有待研究。

6.如何更經濟、更有效地制備和提純葡萄糖氧化酶也是將來的一個研究方向。

五、結語

葡萄糖氧化酶不僅能夠與抗生素等抗菌藥物配伍,而且還有協同藥物提高療效的作用,能夠耐受制粒高溫,隨著葡萄糖氧化酶制備提純工藝的不斷發展完善,使用成本的不斷降低,葡萄糖氧化酶將在畜牧行業中發揮越來越重要的作用。洛陽歐科拜克生物技術股份有限公司作為國內專業研制和生產葡萄糖氧化酶的企業之一,經過多年的實踐經驗和市場推廣,在產品品質和質量上深受廣大用戶的一致好評,為養殖戶大大降低了養殖成本,提高了整個飼養期的養殖效益。洛陽歐科拜克生物技術股份有限公司生產的飼用葡萄糖氧化酶不僅能夠降低養殖動物的料肉比和提高飼養成活率,又能與抗生素等抗菌藥物配伍,協同藥物提高療效。

隨著葡萄糖氧化酶將在畜牧行業中發揮越來越重要的作用,這也將會為更多的客戶帶來經濟效益,降低養殖風險。盡管此前有較多關于葡萄糖化氧化酶在畜牧生產中應用的報道,但是相關機理研究尚不明確,有待進一步研究。此外,由于葡萄糖氧化酶分離和純化的復雜性,導致尚不能規?;a活性較高的葡萄糖氧化酶。利用基因工程等創新技術來提高葡萄糖氧化酶產量、活性以及純度,是未來的研究方向之一。

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