飼料外源酶與動物內(nèi)源消化酶的互作效應(yīng)及機(jī)制研究

飼料外源酶與動物內(nèi)源消化酶的互作效應(yīng)及機(jī)制研究

 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院/王恬   蔣正宇   周巖民   張莉莉

消化道的發(fā)育程度決定了動物的生長速度，消化道發(fā)育主要表現(xiàn)在消化器官組織形態(tài)上的變化和消化生理功能上的成熟。消化功能的發(fā)育，很大程度上通過增加胰腺、肝臟及腸黏膜合成或分泌的消化液量、酶活性來實現(xiàn)。其中，胰液中含有降解主要營養(yǎng)物質(zhì)的各種酶類，如胰淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶、胰脂肪酶和輔脂酶，具有動物消化食物最主要、消化力最強(qiáng)的酶系，其活性高低與動物的消化機(jī)能直接相關(guān)；胰液酶系的活力強(qiáng)弱被認(rèn)為是衡量機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)消化能力的極佳指標(biāo)(Krogdahla等，1989)，也是動物營養(yǎng)學(xué)許多試驗研究的主要酶類.

Lee等(1984)報道，隨著日糧蛋白質(zhì)的增加，日糧蛋白質(zhì)消化率與糜蛋白酶活性呈正相關(guān)(r=0.998).阮暉等(2001)肉雞試驗也表明，日增重與小腸內(nèi)消化酶(總蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉酶)活性呈正相關(guān)(r=0. 745、0.780、O.825)。動物消化道酶分泌量不足和酶活性偏低在很大程度上限制了營養(yǎng)物質(zhì)的消化，影響動物生長和生產(chǎn)性能潛力的發(fā)揮。許多試驗證實，飼用酶可促進(jìn)動物生長，改善飼料效率，但一些研究結(jié)果也表明，添加外源消化酶未見有明顯的效果，甚至降低了動物的生產(chǎn)性能(Marsman等，1997；Simbaya等，1996；Tetsuya等，2002)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)外源酶能影響動物消化酶的分泌，并可改變其活性。因此，本文探討飼料外源酶與動物內(nèi)源消化酶的互作效應(yīng)，并分析其可能的作用機(jī)制，為進(jìn)一步研究飼料酶制劑作用機(jī)理和合理應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 外源酶與消化道內(nèi)酶活性

飼料酶制劑是一類能直接參與養(yǎng)分消化過程的飼料添加劑，它們的添加使用可能影響動物內(nèi)源消化酶的分泌與生物活性。

1.1 外源性非消化酶與內(nèi)源酶活性

非消化酶類通過破裂植物細(xì)胞壁，釋放養(yǎng)分，或者消除飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子對腸道、胰腺、肝臟等消化腺合成和分泌的不利作用，影響消化道內(nèi)酶活性，這方面的報道以NSP 酶為主。Almirall等(1995)肉雞試驗表明，大麥飼糧中添加B-葡聚糖酶能明顯提高小腸淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性。在整粒大麥日糧中添加木聚糖酶也發(fā)現(xiàn)，糜蛋白酶和脂肪酶的活性得到顯著提高(Engberg等，2004)。但在仔豬日糧中添加NSP 酶，十二指腸內(nèi)容物中總蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性均顯著降低(幅度分別為57.56%，76.08%，69.03%和40.22%)( Li等，2004)。但Jes-sen等(1996)報道，大麥日糧中添加B-葡聚糖酶明顯提高了糜蛋白酶的活性�？梢姡�就腸道內(nèi)消化酶活性所受的影響而言，豬和禽上的試驗結(jié)果并不一致。姚建國(2001)和奚剛等(1999)總結(jié)了外源酶對內(nèi)源酶活性的影響后均認(rèn)為，日糧類型和動物種類是影響外源酶對內(nèi)源酶活性的主要原因。大鼠試驗發(fā)現(xiàn)熱性多糖飼喂量增加引起胰液分泌量和胰酶活性顯著增加(Ikegami等，1990), 體外實驗也表明NSP對脂肪酶和淀粉酶活性有抑制作用(于旭華等，2001；劉強(qiáng)，1998)。

因此，在黏性谷物飼糧中添加NSP酶可減輕NSP對腸道消化酶的抑制作用，增加了腸道內(nèi)消化酶的活性，也能消除胰腺增生和代償性分泌，可能降低腸道內(nèi)消化酶的總活性。在裝有胰腺瘺管鵝的試驗中也發(fā)現(xiàn)，飼喂粗酶制劑后，胰腺胰液分泌速率降低，胰淀粉酶活性下降，但胰蛋白酶活力顯著提高，十二指腸食糜的淀粉酶活性升高(艾曉杰等，2001)。高峰(2001)也證實小麥日糧添加酶制劑后，肉仔雞21日齡胰腺淀粉酶活力顯著下降(P<O.05)。但Paul等(2004)在添加單寧的玉米豆粕型肉雞日糧中同時添加復(fù)合酶和Jessen等(1998)在大麥型仔豬日糧中添加β-葡聚糖均未影響胰腺胰蛋白酶、淀粉酶活性。外源非消化酶對胰腺酶活性的影響更為復(fù)雜。

1.2 外源消化酶與內(nèi)源酶活性

一般認(rèn)為，外源性消化酶，如淀粉酶、蛋白酶等，可彌補在幼齡、老年、應(yīng)激或疾病狀態(tài)下，動物消化道內(nèi)源酶分泌不足，協(xié)助消化，提高養(yǎng)分利用率。奚剛等(1999)在絲毛烏骨雞玉米豆粕型日糧中添加中性蛋白酶，提高了37日齡和67日齡內(nèi)源性胃蛋白酶、胰蛋白酶、總蛋白酶和胰淀粉酶的活性。Ritz等(1995)在玉米-豆粕型火雞日糧中添加淀粉酶試驗發(fā)現(xiàn)，腸道淀粉酶活性在7～10，16～28及46日齡以后的較長時間內(nèi)高于對照組。耿丹等(2003)試驗也表明，在日糧中添加0.5%蛋白酶和а-淀粉酶的復(fù)合酶，小腸蛋白酶和淀粉酶活性分別提高了41.3%(P<0.05)和36.7%(P<0.05)。但Mahagna等(1995)報道，在高粱日糧中添加淀粉酶和蛋白酶，降低了小腸內(nèi)容物中淀粉酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶活性�？梢姡�試驗結(jié)果不一，由于在消化道中，外源消化酶和內(nèi)源酶難以分清，酶的生物活性極不穩(wěn)定性以及研究方法的局限性，外源消化酶和內(nèi)源酶之間關(guān)系尚不十分清楚。但多數(shù)試驗發(fā)現(xiàn)，在玉米-豆粕型或高粱型日糧中添加外源消化酶降低了胰腺的消化酶活性 (Mahagna 等， 1995