禁抗背景下葡萄糖氧化酶在养殖业中的应用

抗生素自诞生以来，其应用领域不断扩大，一些具有治疗和预防疾病作用的品种，在临床兽医上用于促进畜禽生长。在过去的50年内，抗生素的添加极大的促进了集约化的养殖进程，使得畜产品成为价廉质优的日常食品。但是随着长期低剂量使用抗生素，增加了细菌的耐药性；同时由于部分抗生素会被动物吸收，残留在肉蛋奶中，最终损害人体健康，而未被吸收的抗生素以原药或排泄物形式排放，造成水源和土壤污染；因此饲料禁抗已经是大势所趋。

抗生素对于畜牧业发展功不可没，其减停必然对于畜牧养殖业带来持续挑战；因而在禁抗令正式发布之前，人们不断研究在饲料配方和养殖过程中代替抗生素的技术和具有相同功效的替代品。酸化剂、植物精油、中草药、益生菌、酶制剂、抗菌肽等相继进入替抗市场，《国际家禽》在年对畜牧从业者进行调查显示有机酸、益生菌和酶制剂为最受欢迎的三种抗生素替代品，其中酶制剂有效性达到68%。酶制剂种类繁杂和功能多样，常见的营养性酶制剂如外源性消化酶、非淀粉多糖酶、植酸酶等主要通过提高日粮消化、降低日粮黏性和免疫原性等方式达到与抗生素功效替代的目的；另一类为功能性酶制剂如葡萄糖氧化酶、溶菌酶等不仅具有促生长功效同时也具有抗菌功能，在替抗趋势下为酶制剂打开了新的应用研究窗口。本文主要就葡萄糖氧化酶在畜禽动物机体发挥作用的功效机理及其在替换形势下的应用做下阐述。

葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶，在有氧存在的条件下，能够专一的催化β-D-葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢。广泛存在于动物、植物、微生物体内，受限于产量及其提取的难易度，主要通过微生物发酵来获得，目前国内市场上流通的产品也主要基于黑曲霉、特异青霉等发酵生产。在畜牧业生产中，葡萄糖氧化酶主要通过催化饲料或者机体降解产生的葡萄糖的氧化分解，一方面消耗消化道中氧气，造成厌氧环境；另一方面生成葡萄糖酸，维持消化道酸性环境；同时生成一定量的过氧化氢等非营养、非消化途径方式改善消化道的内环境和微生态，从而对病原菌杀菌、抑菌，间接达到酶制剂、酸化剂和益生菌等三者联用替代抗生素的效果。

功效

葡萄糖氧化酶在肠道内催化葡萄糖反应产生葡糖糖酸，葡萄糖酸为有机弱酸，可降低肠道pH，有利于乳酸菌等嗜酸有益菌增殖；同时氧气的消耗为肠道厌氧尤其是严格厌氧的有益菌如双歧杆菌等创造良好的生存环境，形成微生态竞争优势，抑制大肠杆菌等有害菌的生存；持续反应产生的过氧化氢积累到一定浓度，也具有良好的抑菌杀菌效果。宋海彬（）在罗斯肉鸡日粮中分别添加0.15%~0.5%的葡萄糖氧化酶，显著降低了胃、十二指肠、空肠和回肠的pH，增加了乳酸菌、双歧杆菌的数量，降低了大肠杆菌丰度；杨久仙在年断奶仔猪日粮中添加0.1%~0.3%的葡萄糖氧化酶重复证明了上述结果；郭玉光（）在肉鸡无抗日粮中分别添加那西肽和金霉素及葡萄糖氧化酶，试验42天结束后，空肠和回肠的pH均有下降，但十二指肠pH较抗生素组略有升高，两组差异不显著（P＜0.05）；添加葡萄糖氧化酶组降低盲肠段大肠杆菌和沙门氏菌含量，差异不显著（P＜0.05）。葡萄糖氧化酶在饲料中添加会加速了肠道中有害菌生存环境破坏速率，调节了肠道中菌群平衡。

促进饲料消化吸收，代替抗生素营养代谢功能

禁抗令中首先是禁止在饲料中添加具有促生长功效的抗生素，因此国内外市场寻找该功效的替代品时，酶制剂成为首选的措施；但是本质上是利用酶制剂通过分解原料、降低粘性等方式达到促进营养消化的功能。已有大量文献证明饲料中添加葡萄糖氧化酶可以有效提供畜禽动物的生产性能，孙颖雪（）在妊娠母猪日粮中添加0.15%葡萄糖氧化酶后显著提高了平均日采食量，降低泌乳期背膘损失；赵国先（）在试验中添加GOD后，显著提高了蛋鸡粗蛋白、钙、磷的养分消化率；庞家满等（）研究发现，葡萄糖氧化酶添加可显著影响36～70日龄快大黄羽肉鸡日增重、料重比及养分代谢率。葡萄糖氧化酶作用原理区别于常规营养性酶制剂，其在消化道反应产生葡萄糖酸，降低胃中pH，从而激活胃蛋白酶源，进而提高了内源性胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的分泌，增加了饲料消化，且可促进矿物质和维生素A、D的吸收。

增强机体抵抗球虫能力，代替抗生素治疗功能

动物肠道健康取决于其结构、屏障和功能的完整性，完整的肠道上皮细胞发挥着物理屏障的重要作用。有研究表明葡萄糖氧化酶是一种具有潜力的抗氧化剂，能够减少氧化应激反应；同时在肠道中反应时消耗氧气，具有抗氧化功能。从而保障了上皮细胞完整性性，减缓病原体入侵细胞速率和侵害程度。上皮细胞或粘膜下层是球虫的寄生场所，因此完整性是减少球虫入侵的关键因素。赵权（）对确诊为肝球虫病的獭兔使用葡萄糖氧化酶拌料，兔群病情好转，治愈率高达97.42%；同时文献证明添加葡萄糖氧化酶后亦可降低金水乌鸡因球虫感染的死亡率。

保证饲料质量，缓解霉菌毒素中毒反应

在近几年养殖实验现场，发现饲喂含有部分受潮霉变饲料后，添加葡萄糖氧化酶对于动物生产性能并未造成负面影响。葡萄糖氧化酶能够缓解动物霉菌毒素对机体造成不利状况，主要是其可直接抑制黄曲霉、黑根霉、青霉等多种霉菌滋生，同时反应生成的过氧化氢利用其强氧化性等改变毒素结构，解除毒性。赵艳姣（）在小鼠实验中发现，葡萄糖氧化酶能够提高小鼠日增重，显著改善由于霉变玉米对日增重造成的不良效果；降低了中毒小鼠机体毒害作用，促进营养物质吸收；郗艳菊（）在肉鸡基础日粮中添加10%霉变饲料，通过梯度添加葡萄糖氧化酶，各组生产性能差异不显著，同时较对照组，试验组肉鸡消化道中大肠杆菌数量显著下降，乳酸菌数量上升。

在家禽饲料中添加葡萄糖氧化酶可以改善肠道形态结构，激活内源消化酶，增加了营养物质利用率；且改善机体抗氧化性能，提高机体免疫力。宋海彬（）在肉鸡日粮中添加葡萄糖氧化酶，可提高肉鸡十二指肠和空肠绒毛高度、降低隐窝深度、增加绒毛高度/隐窝深度（V/C），显著提高肉鸡小肠淀粉酶、胰蛋白酶的活性（P0.05）。近几年，人们对于食品安全问题重视程度加大，在家禽料中添加的抗生素种类日益减少，主要集中在广谱抑菌种类上，在前期或后期料中添加；蛋禽产品中，产蛋期间几乎完全不添加。葡萄糖氧化酶在体内反应产生的过氧化氢，在一定浓度下对于有害菌具有杀灭作用；汤海鸥（）在1日龄AA肉鸡无抗日粮中添加添加葡萄糖氧化酶，与含有抗生素日粮组（维吉尼亚霉素20mg/kg+抗敌素20mg/kg）对比，添加g/t和g/t的肉鸡生产性能没有显著差异。亦有研究表明，葡萄糖氧化酶替代硫酸粘杆菌素20mg/kg+恩拉霉素6mg/kg+盐霉素钠预混剂60mg/kg的抗生素组合对肉鸡采食量、日增重和耗料增重比均没有显著影响，反而会增加钙的表观代谢率。

抗生素的禁用主要对于乳仔猪、仔猪及其怀孕母猪的影响较大；对于仔猪来说，抗生素及其氧化锌的禁用，会导致该阶段仔猪应激反应加重，腹泻率、死淘率增加，整体健康度下降。葡萄糖氧化酶在体内耗氧、产酸，调节仔猪肠道菌群平衡，增加饲料消化率，生成过氧化氢也起到杀菌抑菌功效。安文亭（）等研究结果发现，在28日龄断奶仔猪日粮中添加葡萄糖氧化酶可以提高饲料能量、蛋白质、脂肪和纤维消化率，明显改善仔猪生产性能和健康水平，腹泻率降低24.6%~49.8%，死淘率下降12.4%~55.8%（P＜0.05）。林谦（）以断奶仔猪为模型，添加不同梯度的葡萄糖氧化酶并与高剂量的氧化锌对仔猪抗腹泻和生长性能的影响，与氧化锌组相比，添加葡萄糖氧化酶提高了仔猪平均日增重31.71g/d，腹泻率也显著降低。汤海鸥等（）在妊娠母猪日粮分别添加g/t和g/t葡萄糖氧化酶，试验为期58天，从产前30天开始到哺乳仔猪断奶，最终数据显示添加葡萄糖氧化酶后可显著提高仔猪出生窝重、断奶平均体重和平均日增重，降低哺乳仔猪的腹泻率，改善了哺乳仔猪的生长性能和母猪繁殖性能。

葡萄糖氧化酶在目前主要应用于家禽和猪生产中，其他物种如兔及其他反刍动物上的应用研究报道还较少。养兔业中面临最重要难题是腹泻，尤其在禁抗之后，该问题尤为突显。刘亚娟（）在对断奶獭兔饲喂含有梯度添加葡萄糖氧化酶的试验日粮后，发现均能不同程度提高獭兔的日增重和日采食量，降低料肉比，且随着葡萄糖氧化酶的添加量增加，獭兔的腹泻率呈现下降趋势。青贮饲料是反刍动物日粮重要组成部分，在青贮发酵时添加葡萄糖氧化酶可加速氧气的消耗，避免异常发酵，从而保证青贮饲料质量。杨玉福（年专利）在奶牛围产前期饲喂含有葡萄糖氧化酶、酵母蛋白的发酵饲料，加强了奶牛的瘤胃功能，消除食欲不振，最终促进了饲料的消化吸收。

葡萄糖氧化酶属于第三代功能型酶制剂，在肠道内反应消耗氧气，产生葡萄糖酸，降低pH，为有益菌创造良好环境，同时激活并提高内源酶的含量，明显改善畜禽动物的生产性能；产生的过氧化氢在一定浓度内对于有害菌群进行杀灭，并减少了霉菌及其毒素对机体损伤。综合了酶制剂、酸化剂、益生菌及脱霉剂等产品的功效，在相应条件下可起到替代抗生素的作用，也能部分代替抗球虫的药物，将开辟无抗养殖新领域，未来将广泛应用于饲料、养殖现场和兽药动保行业中。

完

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