1.3 小麦
小麦营养丰富,蛋白质含量比玉米高50%以上,且小麦中磷的利用率也较高。因此可替代玉米作为能量饲料。但小麦含有较多的抗营养子——非淀粉多糖。在所有的NSP中,小麦的木聚糖、β-葡聚糖和总NSP含量都明显高于玉米(Choct,1997)。阿拉伯木聚糖,约占整个麦粒重量的2%~5%,其中1/3为可溶性木聚糖,2/3是不溶于水的(Amad等,1985)。但是水溶性的和不溶性的都有很强的吸水性,它们都能吸收本身重量10倍的水(Kulp,1968),水溶性NSP可以提高食糜粘度(Bedford等,1991),从而降低消化酶与底物结合速度和营养物质吸收速度(Antoniou等,1981),从而影响淀粉、脂肪和蛋白质等营养物质的吸收,提高营养物质在消化道中厌氧发酵。这会导致消化道中有害微生物数量增加,会竞争营养、引起消化道疾病和降低营养物质利用率(Langhout,1999)。从而降低饲料利用率,影响畜禽的生产性能。
1.4 米糠
米糠是稻米脱壳后依附在糙米上的表面层,糙米加工时去除了米粒的外层,从而产生了米糠。其所含可溶性NSP因不能被动物消化酶所降解,经畜禽采食进入消化道后,阻碍了机体对饲料的有效消化,而产生抗营养作用。米糠中的NSP主要是以阿拉伯木聚糖的形式存在,在日粮中添加由小麦提取的阿拉伯木聚糖,会导致肉用仔鸡回肠中营养物质消化率降低,表观代谢能下降。国外目前有关米糠中NSP抗营养作用的研究刚刚起步,对其中阿拉伯木聚糖的结构及消化特性并不完全清楚,因而对米糠的抗营养作用尚有争论(艾晓杰,2000)。
1.5 菜籽粕
油菜是我国的主要油料作物之一,油菜籽除作种用外,95%用作生产食用油,菜籽饼和菜籽粕是油菜籽榨油后的副产品,含有较高的粗蛋白质,约34%~38%。氨基酸组成平衡,但粗纤维含量较高,有效能值较低,碳水化合物为不宜消化的淀粉,且含有8%的戊聚糖。菜籽外壳几乎无利用价值,是影响菜籽粕代谢能的根本原因。虽然菜籽粕含有的矿物质中钙、磷含量均高,但其硫葡萄糖甙、芥子碱、植酸、单宁、抗蛋白酶因子、粗纤维等抗营养因子的存在限制了菜籽粕的利用,如由细胞壁多聚体和美拉德产物所组成的不溶性的中性洗涤纤维(NDF),以及主要来源于胚的中性可溶性多糖(NDSP)(含量约为11.0%),它们可以降低营养成分含量、损伤肠道形态功能,降低营养成分利用率,降低动物免疫功能(高立海,2004)。
1.6 葵籽粕
葵籽粕作为家禽的蛋白质饲料原料被越来越多的关注,葵籽粕的氨基酸平衡性较好(除赖氨酸外),利用率与豆粕相当,高于棉籽粕、菜籽粕等杂粕。B族维生素和维生素E含量丰富,钙含量(0.20%~0.35%)与豆粕相当,磷含量(0.90%~1.00%)高于豆粕。其营养缺陷是赖氨酸含量低、粗纤维含量高。
与其它油料籽实相比,葵籽壳、葵仁细胞壁中含有更多的非淀粉多糖,家禽不能利用这些非淀粉多糖(NSP),因为其体内缺乏相应的消化酶。葵籽粕含β-葡聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖、果胶及其它寡糖,这些非淀粉多糖进入消化道后提高了内容物的粘度,抑制养分消化吸收,从而降低生长速度(Choct 等,1990;Irish等,1993)。葵籽粕中的寡糖(尤其是水苏糖)能够减少肠道内容物的排空时间,从而不利于盲肠中纤维素和半纤维素的发酵。
1.7 双低菜籽粕
双低菜籽粕中蛋白含量约为豆粕的73.3%,而价格仅为豆粕的60%~70%,因此双低菜籽粕应用于饲料中是目前解决我国蛋白质资源短缺的一个有效途径。但是非淀粉多糖(Non-starch Polysaccharides)是双低菜籽粕中最重要的纤维成分,占干物质总量的20%~22%。Siddiqui等(1977)报道,双低菜籽粕的 NSP中包括3.5%的阿拉伯半乳聚糖、6.9%的阿拉伯聚糖、15.5%的类淀粉、24.1%的纤维素和50%的果胶物质。阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯聚糖均与果胶相连,且具有高度分支结构,属于果胶复杂侧链中的中性果胶多聚体,如此庞大、复杂的结构和高的分子量,使得它们进入动物肠道后不仅不能被动物的酶所消化,还在小肠内形成粘性环境,增加动物小肠内容物的粘度,从而阻碍了消化酶与营养物质接触,降低了营养物质的消化率。木聚糖在双低菜籽粕的纤维结构中扮演了一种连接各种多糖的“桥梁”作用。因此,木聚糖的降解对降低多糖分子量、打破双低菜籽粕复杂的纤维网状结构具有至关重要的作用。
1.8 木薯
在我国,木薯主要产于广东、广西及福建等省,其产量高并含有丰富的碳水化合物。但它所含的粗蛋白只有25%,而且还含有一种有毒物质——氢氰酸, 因此,木薯用作饲料受到了限制。木薯渣是提取淀粉后的下脚料混合物,含有丰富且易消化的碳水化合物,是一种廉价的能量饲料。其极度缺乏蛋白质,粗纤维含量较高且难消化。
2 酶制剂的作用机理
在众多非常规饲料中,非淀粉多糖是限制它们在动物日粮中有效利用的重要因素,为解决这个问题,国内外针对不同饲料已提出了许多改进措施,加外源酶制剂被认为是最有效、最有潜力的途径。因为它可以针对其中的特异性底物专一性发挥作用,可以降低或消除非淀粉多糖等抗营养因子的抗营养作用,释放出被屏蔽的营养物质,提高整个营养物质的消化利用率,从而提高了饲料的利用价值。
目前NSP酶的作用机理已经很完善,主要表现在以下几方面(张子仪,2000):①降低消化道食糜粘性。NSP酶能够将日粮中高粘度的水溶性NSP水解成多糖片段,降低肠道内容物粘度,减少粘度对养分和内源消化酶的扩散阻碍作用,提高日粮养分的消化率和吸收利用率。②破坏植物性饲料原料细胞壁。因为NSP是植物细胞壁的重要组成成分,添加此类酶制剂能够打破细胞壁,使细胞壁包裹的各种营养物质充分释放出来,与畜禽肠道内源消化酶充分接触,提高各种饲料养分的消化率。③补充内源酶的不足,提高内源酶活性。外源酶可以弥补幼龄畜禽消化道内源酶等的不足。幼龄畜禽的内源消化酶一般均处于不足状态。Owsley等(1986)报道,在饲料中加入可分解纤维素、蛋白质和淀粉的酶,肠道中可供进一步水解基质增加,从而促进内源酶的分泌。并且由于水溶性NSP降低内源酶活性,添加NSP酶降解水溶性NSP,可提高肠道内源酶如α-淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶的活性。④影响畜禽消化道微生物菌群,提高畜禽免疫机能。非淀粉多糖酶制剂可使消化道中多糖降解,并产生寡聚糖及其衍生物,如将豆粕中的甘露聚糖降解成甘露寡糖,后者可防止致病菌在后肠道定植,减少病菌对机体毒害作用。减少仔鸡下痢、仔猪腹泻等畜禽肠道疾病,增强畜禽的免疫力和健康水平,改善动物生产性能。
3 酶制剂在几种猪非常规饲粮中的应用
因为这些非常规原料含有大量的、单胃动物不能降解和利用的抗营养因子,所以限制了此类原料的利用。酶制剂在非常现饲料原料上的应用效果要优于常规饲料原料,其对谷物日粮的饲料利用率和家禽的生产性能均有不同程度的提高。目前,酶制剂在猪非常规日粮中的应用也日趋成熟。