玉米籽实的细胞壁是由错综复杂的非淀粉多糖(NSPs)组成的. 饲料的调质和制粒加工、胃的磨碎作用、肠道水分和低pH值能削弱和破坏一些NSP键, 但是仍有相当一部分的NSPs保持完整结构。
玉米籽实的理化结构
在大多数以玉米-豆粕为基础的饲粮中, 家禽不能利用其中25-30%或更多的潜在能量, 显著的能量低效率是因为玉米和其它谷物细胞壁中的NSPs组分把蛋白质、脂肪和淀粉等物质封装在细胞内。
玉米的非淀粉多糖(NSP)是多分支的结构
阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan, AX)是玉米、小麦和其它谷类中含量最多的NSP, 无法被单胃动物消化. AX结构由β-1,4-链接的木糖主链和阿拉伯糖链接在侧链上组成的. 葡萄糖醛酸等其它结构单元也增加了侧链的复杂性。
图例展示了三种木聚糖的单糖构成及其链接方式, 榉木木聚糖(检测试剂)是直线型的, 很少有分支; 小麦木聚糖有部分分支, 分支化约60%; 玉米的分支化约90%, 所以玉米木聚糖的降解需要解聚酶和脱支酶的联合作用。
脱支酶为解聚酶提供了通路
顾名思义, 解聚酶的功能是降解主链, 脱支酶的功能是降解支链. 由于玉米NSP组分的复杂性, 降解主链的酶(解聚酶)和降解支链的酶(脱支酶)的联合作用, 提高玉米纤维底物的降解效率。
当解聚酶(例如木聚糖酶) 降解阿拉伯木聚糖的主链结构时, 受到支链位点的封堵作用. 这时脱支酶在去除侧链结构中起着至关重要的作用. 在此过程中, 更多的主链结构暴露出来, 提供给降解主链的酶. 主链的降解过程依赖于支链的脱除过程. 脱支酶显著地“增强”了解聚酶(木聚糖酶)对玉米纤维降解效率。
解聚酶和脱支酶的联合作用
解聚酶(木聚糖酶)和脱支酶(阿拉伯呋喃糖苷酶)联合作用, 提高玉米纤维的降解率。
实际应用
乐多仙®MVP复合酶含有多种谷物NSP解聚酶和脱支酶
谷物NSP解聚酶主要包括：
- 木聚糖酶
- 葡聚糖酶
- 纤维素酶
谷物NSP脱支酶主要包括：
- 阿拉伯呋喃糖苷酶
- 葡萄糖醛酸酶
- 阿魏酸酯酶
- 乙酰基酯酶
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