【毕业学位论文】（Word原稿）小麦非淀粉多糖的抗营养机理及木聚糖酶在肉仔鸡小麦日粮中的应用研究动物营养与饲料科学博士学位论文

密 级： 论文编号 ： 中国农业科学院 博士学位论文 小麦非淀粉多糖的抗营养机理及木聚糖酶 在肉 仔 鸡小麦日粮中的应用研究 SP h. D. SP 小麦非淀粉多糖的抗营养机理及木聚糖酶在肉仔鸡小麦日粮中的应用研究 摘 要 本课题研究了小麦非淀粉多糖的抗营养机理和小麦日粮添加木聚糖酶对肉仔鸡养分回肠消化率的影响以及木聚糖酶与肉仔鸡代谢能之间的当量关系。 试 验一 研究了小麦 疫、消化器官发育和血液代谢激素水平的影响。 试验采用 360只 别对应玉米基础日粮对照组，小麦基础日粮组和小麦基础日粮添加木聚糖酶组。结果表明， 小麦基础日粮组 肉仔鸡 28日龄 平均日增重比对照组降低 小麦 基础日粮组肉仔鸡脾脏、胸腺和法氏囊的相对重量均低于对照组（ 当免疫器官的相对重量降低时，肉仔鸡的死淘率上升，反之则死淘率明显下降。小麦基础日粮增加了肉仔鸡胰脏（ 33% 相对重量，加酶后胰脏相对重量降低 13%（ 。 小麦基础日粮组肉仔鸡肠道食糜黏度增加 53%（ 其他激素浓度在各日粮处理之间未见显著性差异（ P 试验二 研究了小麦麸皮水提取戊聚糖（ 碱提取戊聚糖（ 肉仔鸡内源氮及氨基酸分泌的影响 ， 目的是探讨小麦非淀粉多糖的抗营养机制 。 试验采用 60只 35日龄的 别对应纯合日粮对照组，纯合日粮加 4%共 三个处理。试验采用酶解酪蛋白和超滤（ 方法区分内源和外源氮。结果表明，肉仔鸡纯合日粮中添加小麦 麸皮 提取戊聚糖 。 说明小麦 非淀粉多糖显著性的增加了肉仔鸡内源氮的分泌，这是非淀粉多糖抗营养作用的又一重要原因。 试验三 研究了 小麦 试验采用 90只 应三种日粮处理（同试验一）。研究方法采用传统的微生物实验室培养法和 法，针对肠道内几种微生物的数量和优势菌的多样性进行研究。 结果表明， 小麦 中显著增加了回肠和盲肠厌氧菌总数以及盲肠粪链球菌的数量（ 说明小麦中含有的大量非淀粉多糖作为微生物发酵的底物对肠道厌氧微生物产生了增值的效应，然而这种增值效应却抑制了其他微生物的生长，导致肠道内微生物种群数量发生改变。 试验四 研究了非淀粉多糖对肉仔鸡脂类代谢的影响及其机理。 针对 小麦 响进行研究 。 120只 机分成三组，分别对应三个日粮处理（同试验一）。结果表明， 小麦 脂和 高密度脂蛋白 水平的趋势（ P加酶后明显提高胆固醇和 高密度脂蛋白 水平（ 加酶后表达量升高，超过 对照组 ，但三个 日粮 处理间未见显著性差异（ P 说 明小麦 仔鸡 脂 类 代谢 的影响不显著，只表现出降低 血清脂质水平 和肝脏胆固醇合成的关键酶 因表达的趋势。添加木聚糖酶对肉仔鸡血脂水平有显著性的提高。 试验五 研究了木聚糖酶对肉仔鸡小麦日粮蛋白质、脂肪和淀粉的 回肠表观消化率的影响及其与肉仔鸡回肠表观代谢能之间的当量关系。 试验设 4种日粮小麦水平 30%， 40%， 50%和 60%， 4种木聚糖酶添加量 0 mg/5 mg/10 mg/5mg/合成 16种日粮处理，将 1120只 6个组，随机分配到 16种日粮处理中。试验结果表明：日粮小麦水平越高，肉鸡的生产性能越差，添加木聚糖酶提高了肉仔鸡的生产性能（ 1并且酶的添加量越高，生产性能的提高幅度越大。 与 4比， 肉仔鸡 木聚糖酶 的添加效果在 1 明显。 木聚糖酶对肉仔鸡 范围在 间 ， 平均为 肉仔鸡 中 回肠 Y）与肠道食糜黏度（ X）之间的回归 方程 是 ： Y= 回肠 Y）与脂肪（ 淀粉（ 蛋白质（ 化率之间的回归方程 是 ： Y= 赋予 酶一种表观能量值 g， 换算为单位酶活的 本研究通过一系列的试验得出结论： 小麦非淀粉多糖 的抗营养作用主要是由于 些有害作用包括：使消化器官代偿性增生从而增加了内源性（氮）的分泌；改变了营养物质的消化吸收模式 而影响到激素调控；改变了肠道内的微生态平衡，造成 后段肠道厌氧微生物的大量繁殖 从而抑制其它微生物的生长；降低了免疫器官的相对重量，使肉仔鸡免疫力下降，死淘率上升；降低了脂类的消化吸收和脂类代谢从而影响到 肝脏 基因 表达等；最终结果是导致 肉仔鸡生产性能 的下降。日粮中 添加木聚糖酶 能够消除 非淀粉多糖 的抗营养作用，通过降低肠道食糜黏度， 提高 了 淀粉、脂肪和蛋白质的 回肠 消化率，进而提高了日粮的表观代谢能 ，最终 提高 了 肉 仔 鸡的生产性能 。经过研究木聚糖酶与肉仔鸡 出了木聚糖酶和肉仔鸡回肠代谢能之间的当量关系，赋予木聚糖酶一个表观能量值 g， 换算为单位酶活的 关键词： 肉仔鸡，小麦非淀粉多糖，木聚糖酶，作用机理，当量关系 SP to of SP of ME in 1 of SP on of in 360 AA or is no Pin of 2 of on 5 by 60 % % of in on in of 4 of on in in 120 AA as of C, Pof Pis no in 5 of on of in ME of 1120 AA 6 4 of 30%，40%， 50%, 60%) 0 mg/5 mg/10 mg/15mg/in a 2 4 of of -3 of ME is ME of of by in a ME of Y) 1), 3) Y=(EV of g, In SP on in to of in of of of a of in in as a of ME of of ME of EV of g, 缩略语表 写 英文名称 中文名称 ,5乙二胺四 乙 酸 酶水解酪蛋白 F/G 料重比 生长激素 高血糖素 密度脂蛋白 高效液相色谱 胰岛素样生长因子 岛素 不溶性非淀粉多糖 ow 密度脂蛋白 信使 氮日粮 非淀粉多糖 合酶链式反应 脂 糖体 转录 可溶性非淀粉多糖 三碘甲腺原氨酸 甲状腺素 胆固醇 油三脂 真 代谢能 总的非淀粉多糖 甲状腺激素 提取戊聚糖 目 录 中文摘要 英文摘要 第一章 文献综述 淀粉多糖的理化特性及其抗营养机理研究进展 1 聚糖酶在家禽中的应用研究进展 12 解酪蛋白超滤技术及 20 验研究 的目的、意义和总体设计方案 23 第二章 试验研究 试验一 小麦日粮 疫、消化器官发育 和血液代谢激素水平的影响 25 1 材料与方法 26 2 结果 28 3 讨论 30 4 小结 32 试验二 小麦戊聚糖对肉仔鸡内源氮及氨基酸分泌的影响 33 1 材料与方法 33 2 结果 37 3 讨论 39 4 小结 40 试验三 小麦日粮 41 1 材料与方法 41 2 结 果 46 3 讨论 50 4 小结 52 试验四 小麦日粮 原酶基因 53 1 材料与方法 53 2 结果 56 3 讨论 59 4 小结 61 试验五 小麦日粮添加木聚糖酶对肉鸡养分回肠消化率的影响以及木聚糖酶 与日粮能量当量关系的研究 62 1 材料与方法 63 2 结果 66 3 讨论 73 4 小结 76 第三章论文总结与结论 1 论文的总 结 77 2 论文的主要结论 80 3 论文的创新点 81 4 有待于进一步研究的问题 81 参考文献 82 附录 附录一 木聚糖酶活性的检测方法 94 附录二 小麦中戊聚糖的检测方法 96 附录三 微生物培养基的制备 97 附录四 精料中淀粉的测定方法 98 附录五 全国 小麦黏度的调查 100 致谢 101 作者简历 102 . 1 2. 12 3. to 20 4. of 23 SP in on of 25 26 28 30 32 of on in 33 33 37 39 40 SP in on in 41 41 46 50 52 SP in on in 53 53 56 59 61 on of on of in ME in 62 63 66 73 76 1. 77 2. 80 3. 81 4. to 81 82 94 96 97 98 100 101 102 1 第一章 文献综述 第一节 非淀粉多糖的理化特性及其抗营养机理研究进展 非淀粉多糖 （ 植物组织中除了淀粉以外所有碳水化合物的总称，包含 纤维素、半纤维素、果胶 等 结构多糖 和抗性淀粉（ ，主要存在于植物细胞壁中，是构成细胞壁的主要成分。 植物中的多糖分为贮存多糖（主要是淀粉）和结构多糖，一般情况下，对于单胃动物而言，贮存多糖具有营养作用，而结构多糖 具 有抗营养作用。非淀粉多糖 由多种单糖和糖醛酸经糖苷键连接而成，大多数为有分支的链状结构，常与蛋白质和无机离子等结合在一起，构成细胞壁的主要成分。抗性淀粉是食物或饲料加工过程中美拉德反应（ s 产物，一般含量很少。谷物中 80%以上的物质是碳水化合物，其中 70%淀粉，非淀粉多糖（ 10% 非淀粉多糖又分为不溶性和水溶性非淀粉多糖。 随着人们对饲料化学成分和植物学结构认识的深入，近年来，对 单胃动物日粮中 的营养及抗营养作用 引起了极大关注， 提出了许多新 的 观点，尤其是 为单胃动物饲料原料利用率低和 可溶性 抗营养效应， 受到国内外多种学科领域学者的重视。 因此有效利用饲料中潜在的营养物质对我国农业的可持续发展非常重要。 本文 以 抗营养作用进行综述 。 1 构及特性 类 国际纯化学会（ 多糖的定义是大 于 10 个糖残基的多糖链。一般而言，人们将细胞壁中的多糖分为纤维素、半纤维素和果胶类物质。半纤维素包括 拉伯木聚糖、甘露聚糖等。其中纤维素与 维素是由 -（ 1苷键连接， -（ 1 -（ 1种糖苷键连接而成，阿拉伯木聚糖是由 -（ 1-（ 1-（ 1拉伯糖侧链构成并带有分支链的复杂结构。果胶和半纤维素二者之间的区别在于前者含有大量的半乳糖醛酸和鼠李糖，后者一般不含糖醛酸。 照溶解性分为可溶性和不溶性 非淀粉多糖，可溶性 指植物样品中除去淀粉和蛋白质，在水中可溶，但不溶于80%乙醇的多糖成分。其化学成分主要有 拉伯木聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖及果胶类物质。不可溶性 指经上述提取后剩余物中除去蛋白质、脂肪、灰分和木质素、单宁等非糖物质后的剩余部分。主要有纤维素、几丁质、戊聚糖等。水溶性非淀粉多糖不仅本身不具有实质意义的营养作用（尤其是 5 碳的戊聚糖），同时干扰整个日粮其他组分营养的消化吸收和利用 。根据组成 单糖的碳原子数目不同，可分为戊聚糖和己聚糖。戊聚糖主要有阿拉伯聚糖、阿 拉伯木聚糖和木葡聚糖等，己聚糖有纤维素、果聚糖、果胶等。上述各种分类方法的共同缺点是不能严格区分各种多糖。由于多糖的化学结构和成键特点非常复杂，目前国际化学界尚无成熟的多糖命名法则。 2 维素 每两个纤维二糖单体经缩合反应脱去一个水分子，连接在一起形成直链大分子，单体的数量介于 10,000（ 1977） 15,000（ 李雄彪 等 ， 1989）之间 。每 30100 个分子同向或反向 （ 还原端与非还原端的方向