国内外有关溶菌酶在畜禽饲料添加剂方面的应用情况_著博士_新浪博客

     畜禽胃肠道疾病是影响生产的主要疾病之一,传统预防措施是在饲料中添加xxx。近10年来,随着科学水平的提高,人们对xxx的副作用有了深刻认识,如耐药菌的产生、xxx在畜产品的残留以及xxx的长期使用而导致畜禽细胞免疫及体液免疫功能的下降等。溶菌酶是1922年Alexander Fleming发现的一种能选择性的溶解微生物细胞壁的酶类,在实际应用中,溶菌酶具有xx、抗病毒、止血、消肿、镇痛及加快组织修复等功能。因此,可用于医疗和食品添加剂,用于提取微生物细胞内各类物质和进行原生质体制备及融合育种。近年来,在饲料行业中也开展了一些有关溶菌酶应用方面的研究工作,但还有待于进一步的研究开发。为了更好地促进这一开发研究工作,本文概述了国内外有关溶菌酶在畜禽饲料添加剂方面的应用情况。



1 溶菌酶
  溶菌酶(Lysozyme Ec 3.2.17)又称胞壁质酶,它广泛存在于鸟类、家禽的蛋清中和哺乳动物的泪液、唾液、血浆、乳汁、胎盘以及体液、组织细胞内,其中在蛋清中含量最丰富(约0.3%)。在一些植物体如卷心菜、萝卜、无花果和微生物体内也存在溶菌酶。溶菌酶是一种糖苷水解酶,在干燥条件下可在室温下长期保存,其纯品为白色或微白色结晶型或无定型粉末,无臭、味甜、易溶于水,不溶于丙酮、乙醚等。其化学性质稳定,在pH值4~7范围内,100℃处理1min仍能保持原酶活性,但在碱性环境中该酶对热稳定性较差。溶菌酶最适pH值为6.6,等电点pH值为10.5~11。
2 溶菌酶的催化作用机制
  细胞壁多糖是N-乙酰氨基葡糖(NAG)-N-乙酰氨基葡糖乳酸(NAM)的共聚物,其中的NAG及NAM通过β-1,4糖苷键而交替排列。溶菌酶是一种葡糖苷酶,能催化水解NAG的C1和NAM的C4之间的糖苷键,但不能水解NAG的C1和NAM的C4之间的β-1,4糖苷键。
3 微生物溶菌酶
  参与xx细胞壁溶解作用的酶大致可分为作用于糖苷键和作用于肽和酰胺部分的两类。目前主要有七种微生物溶菌酶:内-N-乙酰己糖胺酶、酰胺酶、β-1,3,β-1,6葡聚糖酶和甘露聚糖酶、壳多糖酶(几丁质酶)、磷酸甘露糖酶、脱乙酰壳多糖酶。
4 溶菌酶在畜禽饲料中的应用
4.1 降低毒素释放
  梁爱华等研究表明,鸡蛋清溶菌酶与β-内酰胺类xxx联合使用能阻止xx溶解, 降低xx内毒素的释放, 并减少巨噬细胞TNFα和L-6的产生。证明鸡蛋清溶菌酶与β-内酰胺类xxx联合使用能降低xx内毒素的释放,从而可能减轻内毒素血症。
4.2 作饲料防腐剂和xx剂
  由于溶菌酶本身是一种xx蛋白质,xx性,是一种安全性高的饲料酶,它能专一性的作用于目的微生物的细胞壁,而不能作用于其它物质。该酶对革兰氏阳性菌、枯草杆菌、耐辐射微球菌有强力分解作用;对大肠杆菌、普通变形菌和副溶血弧菌等革兰氏阴性菌等也有一定的溶解作用;与聚合磷酸盐和甘氨酸等配合使用,具有良好的防腐作用。在饲料中添加溶菌酶可防止霉变,延长饲料的贮存期,减少不必要损耗。黄健等指出,溶菌酶与葡萄糖氧化酶有增效作用,且抗酸作用还可以通过花生四烯酸的加入得到进一步增强。
4.3 具有防治仔猪腹泻的作用
  Linderman等报道,仔猪断奶时,胰腺的分泌突然下降,使动物消化功能出现短期障碍,养分吸收降低而导致腹泻。添加溶菌酶制剂后能有效地控制因xxxx而引起的腹泻,这是因为溶菌酶可以提高内源性蛋白酶的活性,促使xx多肽的产生,具有抵抗和xx炎症的作用。李小辉等报道,溶菌酶与免疫球蛋白在功能上有着紧密的联系,并能与其它生命活性物质进入补体增强抗体的活性,从而杀灭xx,因为溶菌酶对引起仔猪腹泻的埃希氏大肠杆菌和轮状病毒具有较强的抑制作用。在现代饲料工业中,经常使用微生物添加剂,其作用是维持动物体消化道内微生态平衡。在微生态系统中,微生物添加剂抵抗病原菌的主要方式是依靠竞争性排斥作用,即产生不利于有害菌的产物,例如产生溶菌酶、xx物质、乳酸和过氧化氢等。
  Morgan等报道,溶菌酶制剂还能有效防治球虫病。饲喂小麦基础日粮的鸡,添加和不添加酶对球虫病的应激呈现不同的反应,对照组鸡生长被抑制52.5%,而加酶组为30.5%,而且损伤系数加酶组好。
4.4 改善肠道微生物群,提高抗病力
  胃肠道微生物区系过度发酵会干扰消化的正常生理过程。Choct等认为,完整的可溶性NSP的提高将对增加小肠中发酵微生物的活性产生负面影响。Carre等报道,添加酶制剂后,使NSP的分子量减小,降低食糜粘度,从而减少回肠微生物发酵,增加盲肠的发酵作用,为机体提供部分能量,相应改善动物的生产性能。
  胃肠道微生物的发酵状态还与动物的某些疾病有关,NSP的增加使发酵水平提高。添加酶制剂后,可使结肠和直肠中短链脂肪酸的产生显著下降,从而预防某些疾病的发生。酶还能改变肠道微生物群,增加肠道有益菌,使肠道内的胺、甲酚等有害物质减少,增加机体抗病力,提高动物的生产性能。
4.5 可促进鸡体的健康
  在不用任何xxx情况下,在肉鸡饲料中添加饲用溶菌酶制剂,可促进鸡体的健康,提高增重和饲料报酬,减少死亡。邵春荣等用自制的饲用溶菌酶制剂作为饲料添加剂,对175羽肉用仔鸡进行了饲养对比试验,结果显示,在不用任何xxx的情况下,饲料中添加4~100mg/kg的饲用溶菌酶制剂,试验组平均增重比对照组提高2%~2.8%;饲料消耗量降低2.1%~5.2%;存活率提高14%~17%;饲料报酬提高5.0%~8.8%。
  Okonenona.T等用鸡蛋白在0~4℃下添加5%氢氧化钠和氯化钠,加热得到白色凝胶状物,用于饲喂肉鸡,结果活重比对照组提高2%;饲料报酬提高5.0%~8.8%;存活率提高2%~9%。
4.6 促进饲料中营养物质的消化、吸收
  饲用溶菌酶可以促进饲料中营养物质的消化、吸收,提高饲料的消化率,{zd0}限度地提高饲料原料的利用率。
4.7 在水产养殖工业中的应用
  活菌制剂中有益微生物进入水产动物机体后,形成优势菌群,产生溶菌酶、过氧化氢等物质,可杀灭潜在病原菌,并且产生各种消化酶,有利于养分分解,具有高度安全性,不会对水产动物产生任何危害,也不会在水中和鱼体内有残留。
5 溶菌酶使用时的注意事项
  在使用溶菌酶时首先应充分研究掌握溶菌酶的特性;其次,要控制好物理因素如水分、pH值、离子强度等对其活性的影响。因为溶菌酶通常对革兰氏阳性菌的作用非常有效,但对革兰氏阴性菌则效果很差或无效,因此,首先要弄清要抑制菌的微生物种类,才能更大程度地发挥溶菌酶的作用。
6 小结及展望
  由于饲料生产中长期使用xxx而导致畜禽细胞免疫及体液免疫功能下降,同时xxx可在畜禽体内残留而危及人类的健康,饲料生产急需xx、无害的添加剂,饲用酶制剂应运而生。饲用酶制剂一般是直接用作于饲料的水解酶,可以改变肠道微生物群落,促进饲料的消化、吸收,提高饲料的利用率。但是这类酶大多热稳定性差,易失活,在胃内酸性环境下易被破坏,因而起不到实际效果。但是饲用溶菌酶具有以下优点可弥补其不足:①强热稳定性、耐酸性,便于储藏和运输,是一种安全性很高的添加剂。②饲用溶菌酶可使用溶菌酶的粗制品,节省了生产成本,同时还具有添加量小、容易保存等优点。③作为畜禽饲料酶制剂在饲料加工及通过胃内酸性环境时仍能保持较高的酶活力。④{zd0}限度地提高饲料原料的利用率,促进营养物质的消化和吸收。我国现有的溶菌酶的生产几乎都采用从鸡蛋清中提取溶菌酶,因此,研究开发经济、高效的溶菌酶生产方法是急需解决的问题。预测今后饲用溶菌酶的生产及应用在以下几个方面开展:①高效、xx菌株的筛选;②高效生产菌的基因重组;③新工业、新技术的研究开发应用;④拓宽溶菌酶的品种及应用领域;⑤饲料高效防腐剂研制。

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