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2017年11月09日,首届饲料酶制剂大会上关于《葡萄糖氧化酶-优化动物生长和代抗新选择》的技术报告

为了研讨和交流饲料酶制剂科技与行业的新理论、新技术、新问题、新经验,促进饲料酶制剂的技术进步和产业发展,饲料酶制剂产业发展联盟于2017117-9日,在广州召开首届饲料酶制剂科技与产业发展大会。奕农作为国内外最信得过酶制剂供应商也参加了本次大会,奕农技术总监王俊峰在大会上做了题为《葡萄糖氧化酶-优化动物生长和代抗新选择》的技术报告。

葡萄糖氧化酶介绍

葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,简称GOD)是一种需氧脱氢酶,系统命名为β-D-葡萄糖氧化还原酶,在分子氧存在的条件下能够专一地氧化分解β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢,同时消耗大量的氧气,其辅基是黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)GOD广泛的分布于动物、植物和微生物体内。微生物具有繁殖速度快、来源广等成为主要来源。葡萄糖氧化酶已经被广泛应用于食品、医药工业,1999年农业部将其定为12种允许使用的饲料酶制剂添加剂之一,开始在畜牧业上应用。2013年产自特异青霉和黑曲霉的葡萄糖氧化酶已被列入农业部《饲料添加剂品种目录》。


葡萄糖氧化酶特性

1.动物消化道不能分泌的酶、不分解抗营养因子的酶

2.pH值范围为3.5-6.5,最适pH值在5.0左右

3.温度范围为30-60℃,最适温度40℃左右

4.葡萄糖氧化酶耐温性好,低温下有很好的储存稳定性


葡萄糖氧化酶的作用及机理

β-D-葡萄糖与O2在GOD的催化作用下,生成葡萄糖酸和少量H2O2。首先耗氧,表现出其抗氧化的功能:机体内产生的氧自由基会破坏肠道上皮细胞的完整性造成肠道损伤。另外,GOD的辅基是FAD,因而GOD能够消除氧自由基,保护肠道健康,从而抑制病原菌的入侵。其次,产生的葡萄糖酸是一种有机弱酸,能够降低肠道pH值。而酸性环境有助于保持肠道菌群生态平衡,提高消化酶酶活及饲料消化率等作用。最后产生的少量H2O2经大量累积后能够起到类似广谱抗菌的作用,能够有效缓解霉菌毒素中毒,保护肠道健康,因而GOD也是目前替代抗生素的重要产品之一。


五项生理功效

1.保护肠道上皮细胞完整

畜禽处于应激状态时,机体产生的氧自由基,破坏肠道上皮细胞的完整性。葡萄糖氧化酶反应中,可以清除自由基,保护上皮细胞完整,使病原体侵入细胞的速度减缓、侵害程度减轻。

2.改善肠道酸性消化环境

反应过程中生成葡萄糖酸,创造了肠道酸性环境,降低了胃和前段肠道pH值,激活了胃蛋白酶,促进了矿物质和维生素AD的吸收。

3.控制肠道病菌生长繁殖

产生的葡萄糖酸和过氧化氢,直接抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌。作用机理完全不同于抗生素,无耐药菌株药物残留

4.保持肠道菌群生态平衡

厌氧环境和酸性环境为有益菌增殖制造环境。有益菌大量增殖形成微生态竞争优势,不利于大肠杆菌、沙门氏菌、霉菌等需氧有害菌存活。

5.解除肠道霉菌毒素中毒

可有效降解除肠道霉菌毒素中毒症状,尤其对黄曲霉毒素B1效果更好。


葡萄糖氧化酶解毒机理

GOD参与体内氧化还原反应,加速体内代谢器官代谢速度,加快机体解毒效应(机体解毒的过程即氧化还原反应过程),可以起到较好的解毒作用;

  葡萄糖氧化酶辅基FAD的氧化作用,使黄曲霉毒素B1的呋喃环结构被破坏,毒性消失,起到脱毒作用;

  生成的H2O2是强氧化剂,可以使黄曲霉毒素B1结构中的氧杂萘邻酮(香豆素)基团脱氢,分子结构发生改变,从而失去毒性。

 

霉菌毒素是霉菌在生长繁殖过程中的二次代谢产物,影响动物肠道的健康。相比于普通的饲料防霉剂以及霉菌毒素吸附剂,葡萄糖氧化酶在解除动物霉菌毒素中毒以降低危害方面有独特的作用。葡萄糖氧化酶不但能够直接抑制黄曲霉和青霉等霉菌,还能直接参与到动物体内的氧化还原反应,进入肝脏后能够加速肝脏的氧化还原反应,加速有毒物质的代谢。胡常英等试验表明,500 ppm黄曲霉毒素B1浓度下,加入固体葡萄糖氧化酶,小鸡35周内存活率较不加酶组高出21%,完全解除体内黄曲霉毒素B1毒性,体征也恢复正常。


葡萄糖氧化酶的应用

与抗生素相比,日粮中添加GOD能降低肉鸡料重比。

 

在日粮中添加不同量的GOD,结果表明,试验组添加1000g/tGOD,日增重下降,日采食量下降,料重比提高。故GOD的添加量需要适当。分析原因:β-D-葡萄糖与O2在过量GOD的催化作用下,生成葡萄糖酸和H2O2经大量累积后对肠道有损伤作用,降低肠道对营养物质的吸收,导致动物生产性能下降。


小结

养动物就是养肠道,肠道健康,动物可以发挥正常的消化、吸收、免疫功能,疾病发生率降低,药物用量下降。GOD从不同的角度提高了动物肠道的健康,具有替代抗生素应用的潜力。