饲料中非淀粉多糖的营养特性

1、饲料中非淀粉多糖的营养特性 王爱娜1，周连明2 ，冯雪云3 ，戚凯1 （1、山东农业大学动物科技学院，山东 泰安，271018；2、烟台市新中新饲料有限公司，山东 烟台，265500；3、山东省招远市兽医站，山东招远，265401） 摘要：本文对饲料中非淀粉多糖（NSP）的分类和含量进行了分析，重点讨论了NSP的抗营养作用，提出了消除其抗营养作用的几种方法。 关键词：饲料；非淀粉多糖；抗营养作用；消除方法 Abstract: The classifications and the content of NSP were analyzed. The anti-nutritional charac

2、teristics of NSP were stressed. In addition，some methods to minimize their anti-nutritive effects were provided. Key words: feed；non-starch polysaccharide(NSP)；anti-nutritional effect；removal methods 近年来，随着动物营养研究的深入，人们逐渐认识到抗营养因子在营养学中占有重要地位。因此，对抗营养因子的研究越来越受到广大营养学家的重视。那些不能被动物（特别是单胃动物）消化吸收，并且还影响其它营养物质的

3、消化吸收，对动物的生长、发育和生产性能产生负效应的物质称为抗营养因子。如：非淀粉多糖（NSP）、单宁、棉酚、抗胰蛋白酶因子等。其中，NSP的抗营养作用特别引人关注。 1 NSP的分类 NSP是植物组织中除淀粉以外所有碳水化合物的总称，包括人们熟知的纤维素、半纤维素和果胶类物质等。由多种中性单糖和糖醛酸经一定的糖苷键连接而成，大多数呈分支的链状结构，常与蛋白质和无机离子等结合在一起，是细胞壁的主要成分，不能被单胃动物自身分泌的消化酶水解。 NSP具有十分复杂的结构、组成和理化性质。根据结构特点把NSP分类成3个主要部分，即纤维素、半纤维素、多糖和果胶多糖。NSP的分类，见表1。 表1 NSP的分

4、类 类 别 物理性质一般功能 溶解性 纤维素 晶体 纤维、微原纤维 不溶于水和碱溶液，溶于浓酸。 非纤维素多糖(阿拉伯木聚糖、-葡聚糖、甘露聚糖) 细胞壁或纤维间质少部分溶于水，大部分不溶于水；但溶于稀碱溶液。果胶多糖 无定形 细胞间连接物 溶于水或稀碱溶液。 NSP根据其水溶性可分为水溶性NSP(soluble NSP，即SNSP)及不溶性NSP(insoluble NSP，即INSP)（杨人奇等，2001）。在谷物的细胞壁中，一些NSP以氢键松散的同纤维素、木质素、蛋白质结合，故溶于水，称SNSP。而一些NSP以酯键、酚键、阿魏酸、钙离子桥等共价键或离子键较牢固的和其他成分相结合，故难溶于

5、水或不溶于水，称INSP。SNSP包括阿拉伯木聚糖、葡聚糖、甘露聚糖、果胶多糖等，是降低饲料脂肪、淀粉和蛋白质营养价值的主要因素（Anmison等，1999）。 2 常见饲料原料中NSP含量 常见饲料中的非淀粉多糖的主要结构特征受来源、植物品种、加工方法及环境和其他多种因素的影响。 2.1谷物籽实及其副产品中非淀粉多糖的数量和种类 谷物籽实中的非淀粉多糖主要是阿拉伯木聚糖(戊聚糖)、一葡聚糖和纤维素。谷物茎叶中含有少量果胶多糖，除大米外，其他植物中均未发现这种糖。玉米和高粱内含有少量的非淀粉多糖(主要是阿拉伯木聚糖)，燕麦和大麦中的水溶性非淀粉多糖主要是一葡聚糖。谷物副产品含有大量的细胞壁成分

6、，即富含非淀粉多糖和低营养物质，如米糠只含约10%的稻米，主要由种皮、胚芽和稻壳组成。米糠含有大约20%25%的非淀粉多糖，主要是等量的阿拉伯木聚糖和纤维素。 2.2豆科作物 豆科作物用作单胃动物饲料主要是提供蛋白质。除蛋白质外，还含有大量的非淀粉多糖。纤维素和木聚糖作为谷物籽实中主要的非淀粉多糖，大部分存在于豆科作物的外壳。常用饲料原料中的NSP的含量见表2（Grieshop，et al.）。 表2 常用饲料原料中的NSP的含量 饲料原料 阿拉伯木聚糖 葡聚糖 纤维素 甘露聚糖 玉米 可溶NSP 0.1 不溶NSP 5.1 2.0 0.2 小麦 可溶NSP 1.8 0.4 不溶NSP 6.3

7、 0.4 2.0 大麦 可溶NSP 0.8 3.6 不溶NSP 7.1 0.7 3.9 0.2 黑麦 可溶NSP 3.4 0.9 0.1 不溶NSP 5.5 1.1 1.5 0.2 麦麸 可溶NSP 1.1 0.4 不溶NSP 20.8 10.7 0.4 脱脂米糠 可溶NSP 0.2 不溶NSP 8.3 11.2 0.4 豆粕 可溶NSP 不溶NSP 13.3 大豆皮 可溶NSP 不溶NSP 45 甜菜渣 可溶NSP 不溶NSP 41.1 向日葵籽 可溶NSP 不溶NSP 10 2.3 其它原料 块根、块茎、植物油源如椰子、橡胶加工后的副产品，在许多国家作为可能的饲料源被 使用。椰子粕最近几年

8、在东南亚引起很大兴趣。椰子粕是加工椰子油的残余物。因其NSP的含量甚高，因此用于单胃动物则受到限制(Purwadaria等，1995)。它含大约45%60%主要由甘露聚糖(半乳糖甘露聚糖和甘露聚糖)构成的NSP，略高于10%的纤维素和微量的其它多聚糖(Saittagaroon等，1983)。 3 NSP的抗营养作用 3.1 对消化道粘度的影响 大麦或黑麦等含有的葡聚糖和木聚糖，能结合大量水分，增加消化道内容物的粘稠度。小肠内容物粘稠度增加后，会显著增加食糜在肠道停留的时间，降低单位时间内养分的同化作用，使饲料中的脂肪、蛋白质和碳水化合物的消化作用降低，导致畜禽的生产性能下降。 3.2 对饲料表

9、观代谢能的影响 NSP可通过两个方面降低饲料能量：一是纤维素和非水溶性的NSP直接起营养稀释剂作用，直接影响饲料的表观消化能值，而且NSP含量越高，表观代谢能值越低，几乎呈线性变化。二是由于各种养分消化率降低，间接地引起能量下降。Choct等(1990)检测了NSP和表观代谢能的关系，发现随着NSP含量的增加，表观代谢能几乎呈线性降低。 3.3 对脂肪和维生素D消化吸收的影响 木聚糖和葡聚糖能使脂肪消化吸收降低，特别是引起饱和长链脂肪酸吸收不良，这种影响在大麦、燕麦、黑麦日粮中均有发现(Campbell等，1983)。由于木聚糖和葡聚糖能相互结成网状物，不仅降低了饲料的扩散率，而且阻止脂肪形成

10、脂肪微粒。葡聚糖还能导致小鸡的维生素D吸收障碍，其机理与此相同(Bengtsson，1990)。 3.4 对消化道酶活性影响 日粮中的木聚糖和葡聚糖能直接结合消化道中的胰蛋白酶、脂肪酶等消化酶，使其活性降低。由于代谢补偿作用，从而显著增加蛋白质、脂类和电解质等内源物质的分泌，降低它们在体内的贮备（Irish等，1993）。 3.5 对肠道微生物的影响 富含养分的食糜处于温暖湿润的肠道环境中，是细菌的理想培养基。肉鸡采食小麦日粮时，肠内沙门氏菌增多。而沙门氏菌可分解胆盐，从而降低脂肪的消化率。造成这一现象的原因，很可能是食糜通过消化道的速度降低，从而降低了菌群的移动，故而为细菌的生长、繁殖提供了

11、一个稳定的环境而使细菌得以在小肠上段大量定居下来。这就会加剧宿主和细菌之间为获取养分的竞争。相反，低粘度则会导致细菌数量的减少。（张运涛，1999） 4 降低NSP含量的方法 4.1添加酶制剂 降低饲料NSP含量目前最行之有效的方法是在饲料中添加酶制剂如木聚糖内切酶或一葡聚糖内切酶，以破坏NSP的大分子结构降低其粘度（Gruppen等，1993）。许多实验证明，日粮中添加这类酶制剂可明显改善大麦、小麦等饲料对畜禽生长的不利影响。大麦日粮中添加酶制剂饲喂肉鸡，其生产性能可同玉米日粮相比（Almirall等，1995）。Juin等(1995)研究显示，小麦加酶日粮的肉鸡生长或饲料转化率与玉米相同，

12、甚至超过玉米日粮。汪儆等（1996）研究表明，在小麦或次粉为主的肉鸡日粮中添加戊聚糖酶制剂，可以有效地提高日粮的表观能值和肉鸡的生长性能。 4.2 水处理 水处理可以减轻小麦与大麦中NSP的抗营养作用，但对于玉米效果不佳。饲喂水处理的黑麦比未经处理的黑麦显著提高鸡的生长速度和饲料转化率。 4.3 添加抗生素 NSP的抗营养作用主要表现在单胃动物，Tomas等（1979）提出在日粮中添加抗生素调节单胃动物肠道内的微生物区系，以消除NSP的抗营养作用。Misir和Marquardt（1978）在黑麦基础日粮中添加抗生素，显著提高了鸡的生长速度、饲料转化率、采食量和所有养分的保留率。添加抗生素的效果

13、和日粮的组成，特别是和日粮的蛋白质质量有关，对黑麦日粮的效果，往往比对小麦日粮的效果大。 4.4 磨碎、碾压、冷制粒和辐射 Tomas（1979）报道，磨碎大麦喂猪的饲养效果超过整粒大麦18。碾压与冷制粒可改善猪对大麦蛋白质和能量的消化率。辐射可部分降解大麦中的NSP，提高大麦的营养价值。 5 结语 NSP广泛存在于植物性饲料中，从现有情况来看，我国大约每年有100万麸皮和次粉，还有部分小麦、大麦和高粱用作饲料，其抗营养作用是不可避免的问题。虽然许多学者进行了大量的研究，但是当前仍然存在一些问题：不同饲料中NSP的定性定量研究还没有统一的方法；NSP的抗营养机制有待进一步研究。另外，针对日粮中

14、不同的NSP开发适宜的NSP酶制剂及合理的使用途径等，也是我们今后要努力的方向。 参 考 文 献 张运涛. 非淀粉多糖的抗营养作用. 饲料研究，1999，3：2022. 汪儆，雷祖玉，应朝阳. 戊聚糖酶对小麦、次粉日粮肉仔鸡饲 养效果及表观代谢能的影响.中国饲料，1996，13：1416. 杨人奇，呙于明.非淀粉多糖的营养生理作用.中国饲料，2001， 1：16-19. Grieshop C M，Reese D E，Fahey G C. Non-starch polysaccharides and oligosaccar -ides in swine nutritionM.In: Swine

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