β-甘露聚糖酶：缓解家禽肠道免疫应激并提高其生产性能.doc

-甘露聚糖酶：缓解家禽肠道免疫应激并提高其生产性能饲料中-甘露聚糖酶的影响体现在净能而不是代谢能，它不同于普通的消化酶。传统的-甘露聚糖酶的作用机理局限在对底物的消化和营养的释放，与活体试验数据对比，消化和营养释放所带来的好处远小于在生产中所观察到的数据，而消化理论并不能完满地解释-甘露聚糖酶的作用机理，但从免疫角度可以清楚描述-甘露聚糖酶解除不必要的饲料诱导型免疫反应所带来的好处和对家禽生产效率的改善。饲料中的-甘露聚糖，可诱导机体先天性免疫反应简言之，因饲料中存在非传染性因子而诱发机体产生的免疫反应，被称为饲料诱导型免疫反应(FIIR)。不同于蛋白质(抗原)引发抗体的获得性免疫反应，由半乳甘露聚糖和脂多糖等这类非传染因子直接引发的免疫反应，在免疫学上被归类为先天性免疫反应。-半乳甘露聚糖是一种以-(1-4)-甘露糖为主链的线性可溶性多糖，-(1-6)半乳糖和/或葡萄糖连接于-甘露聚糖的主链上。它们具有很高的粘性、水溶性，可以耐受大豆加工过程中的干燥/烘烤中的高温。作为一种非淀粉多糖，-半乳甘露聚糖广泛存在于饲料原料中，主要包括豆粕、向日葵粕、棕榈粕、椰子粕以及芝麻粕等。通常，动物体内缺少分解半乳甘露聚糖的内源酶，而-甘露聚糖可以被机体免疫细胞通过多种模式识别受体(PRR)(包括血清蛋白甘露糖结合凝集素MBL、甘露聚糖受体MR等)识别为病原相关的分子模式(PAMP)，诱导机体炎症反应以及细胞吞噬等一系列生物学反应。改变了能量的分配模式，使更多能量用于生长和维持研究表明，饲料中添加-甘露聚糖酶水解PAMP-半乳甘露聚糖为小分子物质后，甘露寡糖片段不能被模式识别受体(比如MBL)所识别。因此，通过阻止饲料诱导型免疫反应，-甘露聚糖酶可以节约昂贵的能量，用于生长和生产，增进群体整齐度，提高生产性能。由于家禽饲料中存在的-半乳甘露聚糖这种病原相关PAMP可诱发免疫反应，而-半乳甘露聚糖会被先天免疫系统识别，进而产生一系列的生物学反应，浪费能量和营养物质，导致生产效益下降。美国高锦公司(Chemgen Corp)的David M. Anderson等研究人员进行了肉鸡饲料中半乳甘露聚糖和血清中-酸性糖蛋白(AGP)含量关系的试验。在对02周龄的肉鸡血清中AGP测定中，发现随着饲料中半乳甘露聚糖含量增加，血清中AGP含量也呈现线性升高。在饲料中加入-甘露聚糖酶后，AGP含量下降。由此说明-甘露聚糖酶分解甘露聚糖为小分子物质，阻止了肠道细胞对甘露聚糖的识别，避免了不必要的免疫应激。瓜尔胶含有大量的水溶性半乳甘露聚糖，常被用作半纯化的甘露聚糖来源研究-甘露聚糖酶对家禽生产性能的影响。俄克拉荷马州立大学的研究人员研究发现，瓜尔胶以及添加-甘露聚糖酶对肉鸡代谢能以及净能的试验中发现，加酶组与不加酶组相比代谢能提高2.2%，差异不显著，然而加酶组的增重净能提高5.2%，与不加酶组相比差异显著。由此可见，饲料中-甘露聚糖酶的影响体现在净能而不是代谢能，它不同于普通的消化酶。这同时说明，-甘露聚糖酶改变了能量的分配模式，使更多的能量用于生长和维持(净能)。研究表明，玉米豆粕型的家禽饲料中可溶性半乳甘露聚糖的含量可以在25004500ppm之间，假设半乳甘露聚糖完全被-甘露聚糖酶消化为单糖(己糖)并被吸收和代谢，同时释放等量葡萄糖代谢的能量，那么消化理论带来的能量的好处在917千卡/千克之间。然而，肉鸡试验观察显示，添加-甘露聚糖酶(和美酵素)带来的饲料能量水平的好处远大于这个数字。美国高锦公司研究人员Mark Jackson等进行的研究表明，对7日龄的肉鸡灌入堆型艾美耳球虫卵及巨型艾美耳球虫卵，分别在第11、12、13 天，每一天灌入产气荚膜梭状芽孢杆菌形成人工诱导的坏死性肠炎。添加-甘露聚糖酶的感染组日增重提高14.2%，其料肉比(FCR)降低3.14%，并且显著降低了坏死性肠炎导致的肠道损伤。由此可见，肉鸡感染坏死性肠炎的情况下，加入-甘露聚糖酶缓解了肠道的免疫应激，可改善肠道健康，一定程度上可以达到替代抗生素的功效。同时再次说明了-甘露聚糖酶不同的作用机制。-甘露聚糖酶避免了多余的免疫反应包括炎症反应，使肠道组织更健全，从而节省了用于免疫应激的能量，改善了动物的生产性能。肠道不健康的时候日粮中使用-甘露聚糖酶带来效应比肠道健康时更加明显。需要强调的是，-甘露聚糖酶阻止饲料诱导型免疫反应，只是降低了病原菌或者其他不良生产条件下甘露聚糖对家禽肠道和生产性能的影响，而不是具有治疗作用的药物。家禽免疫系统对能量和营养物质使用具有优先权，昂贵的能量被首先用于免疫系统的发育、维持以及动员，正常情况下，大约有2%4%摄入的代谢能用于免疫系统的维持。改善肉鸡的增重和料肉比、降低死亡率家禽免疫系统对能量和营养物质使用具有优先权，昂贵的能量被首先用于免疫系统的发育、维持以及动员，正常情况下，大约有2%4%摄入的代谢能用于免疫系统的维持。倘若先天性免疫系统因为非传染因子而被动用就将耗费更多能量，远比动用特异性的获得性免疫的代价更高，而且长期的慢性的免疫应激将会造成组织器官的损伤。饲料诱导型免疫反应对家禽生产及其体重均匀度，尤其是对弱小动物以及处于营养不良、热应激和疾病等状态的动物，是一个潜在威胁。在不良的生产环境下，特别是存在肠道完整性遭遇挑战的情况下，半乳甘露聚糖作为一种伪病原，其诱导的先天性免疫反应可能会加重弱小动物的免疫应激。大量的研究表明，饲料中添加-甘露聚糖酶可以改善肉鸡和蛋鸡的生产性能。数据显示，补充-甘露聚糖酶，可改善肉鸡的增重和料肉比，降低日粮能量浓度，可以使肉鸡的生产性能达到高能量日粮组的水平。此外，这种做法还能降低肉鸡末重均匀度，降低肉鸡的死亡率。研究结果显示，饲料中添加225ppm(降能42千卡/千克)和400ppm(降能77千卡/千克)的-甘露聚糖酶显著提高了肉鸡43日龄的日增重(分别为4.6%，8.7%)，改善群体的变异系数1.42.7个点，鸡群的整齐度得到改善，最终将会在屠宰上看到收益。另据韩国檀国大学Cho等日前研究的数据显示，采取这种降能的策略，加入-甘露聚糖酶可让肉鸡的胸肉产量提高8.3%。使用-甘露聚糖还可以拓展饲料原料的利用范围，缓解豆粕价格因素的限制，充分使用当地廉价的饲料原料，降低成本。日前，伊朗戈尔甘农业科学与自然资源大学(GUASNR)动物科学系Mohammad Akbari Gharaei等研究人员分别以瓜尔粕、鹰嘴豆、全枣、棕榈粕四种饲料原料为对象进行了四个不同试验，结果表明，加入-甘露聚糖酶，可以使肉鸡饲料中瓜尔粕的添加量提高到8%左右、鹰嘴豆的添加量提高10%以上、全枣的使用量可以达到35%、棕榈粕提高到40%。更重要的是，加有-甘露聚糖酶的这四种不同配比组成的饲料，仍可让肉鸡养殖场达到满意的生产成绩。作者：翟利利 乔岩瑞 礼来（上海）动物保健有限公司