β-半乳糖-甘露聚糖酶
β-甘露聚糖酶在肉鸡饲料中应用
2021年第8期（总第289期）试验研究β-甘露聚糖酶在肉鸡饲料中应用张荣春，李光文，臧兆运，王未然（诸城外贸有限责任公司，山东诸城262200）摘要：本试验旨在研究β-甘露聚糖酶对肉鸡生产性能和养殖效益的影响。
试验分2批进行，第1批肉鸡饲养试验选取1日龄AA肉仔鸡18 000羽，随机分为2组，每组4个重复，每个重复2 250羽；第2批肉鸡饲养试验选取1日龄AA肉仔鸡83 700羽，随机分为2组，每组3个重复，对照组每个重复14 000羽，试验组每个重复13 900羽。
试验期均为42 d。
对照组饲喂基础日粮，试验组1~14日龄饲料降低代谢能138.6 kJ/kg，15~28日龄、29~42日龄饲料均降低代谢能231 kJ/kg，在此基础上添加100 g/t β-甘露聚糖酶。
每周各重复按3 % 随机称鸡只重量，耗料量，计算料肉比。
试验结束时，结算成活率、欧益指数和养殖利润。
试验结果表明：①与对照组相比，全程来看，试验组肉仔鸡的成活率及日增重有所提高，料肉比有所降低。
但生产性能两组相比差异不显著。
②肉鸡饲养试验中，添加β-甘露聚糖酶组极显著提高肉鸡养殖的欧益指数（P<0.01）。
③添加β-甘露聚糖酶组平均每只鸡盈利高于对照组。
关键词：β-葡聚糖酶；肉鸡；生长性能；养殖效益中图分类号：S816.76 文献标识码：A 文章编号：1007-1733（2021）08-0005-05β-甘露聚糖是非淀粉多糖中的一种，它是以1,4-β-D-吡喃甘露糖苷键连接的线状多糖[1]，连同半乳甘露聚糖、葡聚甘露聚糖、半乳葡萄甘露糖构成了植物半纤维素中的第二大组分，在常规饲料原料包括豆粕、菜籽粕、芝麻粕、玉米等中均含有一定量的β-甘露聚糖[2]，其中，豆粕中的β-甘露聚糖含量最高为1.1 % ~ 1.3 %[3]。
研究表明β-甘露聚糖的存在影响了包括玉米-豆粕型日粮在内的饲料的养分利用率[4-6]。
β-甘露聚糖酶可将甘露聚糖降解为甘露低聚糖，从而降低肠道内容物黏度，有利于营养物质的消化和吸收。
β-甘露聚糖酶的研究进展及其在猪营养中的应用
小猪进行喂饲３０ｄ，大猪日增重分别提高６．２２％和１２．９９％，小猪日增重分别提高５．５％ 和１ｌ－７％ｍ“］。 ３．２促进动物健康 在Ｂ一甘露聚糖酶的作用下，饲料中甘露聚糖类物质发生降解形成甘露寡糖。研究表明，甘露寡 糖可调节动物的肠道微生态环境，促进有益菌的生长和繁殖，抑制有害菌的黏附和定植，维持正常的 消化道环境；甘露寡糖具有一定的免疫原性，能刺激机体免疫应答，增加动物体的细胞免疫能力和体 液免疫能力。周红丽等发现添加２９／蚝甘露寡糖可显著降低２８日龄断奶仔猪大肠中大肠杆菌的浓度， 提高双歧杆菌数…ｏ；杨林等研究发现１９／ｋｇ甘露寡糖可促进仔猪长度内双歧杆菌、嗜酸乳杆菌的增 殖，显著抑制仔猪肠道内大肠杆菌的生长”“。岳文斌等在猪饲料中添加３％甘露聚糖，可以提高仔 猪血液中Ｔ一淋巴细胞总数（ＣＤ３）和抗体ＩｇＧ含量（Ｐ＜Ｏ．０１），认为这可能与甘露聚糖可以促进肝 脏分泌甘露糖结合蛋白有关０１。 因此，在富含甘露聚糖的饲料中添加Ｂ一甘露聚糖酶，可以促进动物的抗病力，改善动物的健康 状况。
消化，改善动物肠道微生物生态，改善动物体的健康状况；降低肠道内容物的黏稠度，减少粪便排
泄，减轻环境污染；提高微量元素的生物利用率等作用。 ３．１提高饲料利用率，提高猪的生长性能 Ｂ一甘露聚糖酶通过水解高分子中的Ｂ一１，４甘露糖苷键，降解饲粮中的甘露聚糖类物质，使之 降解为低分子，失去亲水性和黏性，降低消化道内容物黏度，从而有利于消化酶与营养物质的混合。
Ｂ一甘露聚糖酶～般以胞外诱导酶的形式存在于生物体，只有很少的以结构酶形式存在，对于大
部分产Ｂ一甘露聚糖酶的微生物，在培养基中添加少量的甘露聚糖，如甘露聚糖、槐豆胶或其水解 物，就能极大提高产酶水平。台湾科研者以脱脂椰子肉作为碳源进行Ａｓｐｅ蟛ｕｍ ｎｉｇｅｒ ＮｃＨ一１８９发 酵，产酶活力提高了４倍Ｈ】。但有时一些半纤维素类物质或苯酚类化合物也能有效增加ｐ一甘露聚糖
β-半乳糖苷酶结构
β-半乳糖苷酶结构β-半乳糖苷酶是一种重要的酶类，在生物体内扮演着重要的角色。
β-半乳糖苷酶主要参与人体内半乳糖的代谢，可以将乳糖转化成半乳糖，参与糖代谢过程。
它属于糖苷水解酶家族（Glycoside Hydrolase），在大肠杆菌、啤酒酵母等微生物中具有重要的代谢功能，但在哺乳动物体内并不常见。
β-半乳糖苷酶结构属于酶家族13（EC 3.2.1.23），其分子量一般在50-100kD之间。
β-半乳糖苷酶通常由四个基本结构域组成：N-末端信号肽、N-末端域、中间域和C-末端域。
其中N-末端信号肽和N-末端域在成熟酶分子中会被剪切掉，只有中间域和C-末端域才是β-半乳糖苷酶的活性中心。
β-半乳糖苷酶的晶体结构已经被严格研究，并得到了广泛的应用。
β-半乳糖苷酶的中间域通常是一个β-丝氨酸（β-stranded），由10-12个具有6-7个氨基酸残基的β-片段构成。
这些β-片段排列成平行式β-板单元，形成了一个长长的、平坦的面向中心的孔洞。
在这个孔洞里，存在着一个小型的峡谷，包含了一个由195个氨基酸残基组成的催化结构。
这个催化结构主要由两块元素组成：第一块是一个在酶结构中位于底部的半乳糖缩合基，它是β-半乳糖苷酶找到并限制底物的一个关键部位；第二块是一个位于上层、较大的结构，其中含有的两个异构体酶动态位点组成一个缝合的峡谷，使得β-半乳糖苷酶能够将半乳糖分子催化转化为乳糖和葡萄糖。
β-半乳糖苷酶的C-末端域包含着两个重要的结构：一个是披覆在活性峡谷之上的盖帽结构，而另一个则可以向中心孔洞打开，将底物滑入并与催化位点反应。
这两个结构之间是能够诱变的“活性喇叭”，可以将底物向催化结构反应的位置导引。
在催化中心处，酶还有一个位于底片中心的位置，称为“扣针”，其作用是防止催化中心的水相、氢氧根等与反应物跑偏，从而保证反应的准确性和速度。
β-半乳糖苷酶结构非常复杂，但这种复杂的结构让它能够高效地催化反应，成为生物体代谢糖类化合物的重要酶类之一。
_甘露聚糖酶的研究进展
临床药学-甘露聚糖酶的研究进展张 婕,赵 敏*东北林业大学生命科学学院(150040)摘 要 -甘露聚糖酶是水解甘露聚糖和异甘露聚糖中 -1,4-D-甘露糖苷键的水解酶,水解后的功能性低聚糖具有调节机体免疫系统、低人体胆固醇和血糖水平等功效。
本文对 -甘露聚糖酶的来源、作用方式、遗传基础、纯化方法及其应用领域等方面进行简要综述。
关键词: -甘露聚糖酶;来源;作用方式;遗传基础中图分类号:Q814 9 文献标识码:A文章编号:1006-2882(2011)02-248-03甘露聚糖类物质是自然界中半纤维素的第二大组分,甘露聚糖类物质的降解主要依靠的酶类是 -甘露聚糖酶[ -1,4-D-m annan mannohydro lase,EC3 2 1 78][1],它广泛存在于动物、植物和微生物中。
-甘露聚糖酶早期的研究工作主要是产酶菌株的选育,发酵条件优化、酶的纯化和理化性质,酶水解作用机理等方面,随着基因和蛋白质工程技术的广泛运用, -甘露聚糖酶的研究开始转向酶基因的克隆表达和活性位点等方面的研究。
本文在目前已有的研究基础上,就 -甘露聚糖酶的微生物来源、作用方式、纯化方法、遗传基础以及应用领域等方面简单介绍,提供进一步研究的参考。
1 -甘露聚糖酶的来源和性质1 1 -甘露聚糖酶的来源-甘露聚糖酶广泛存在于自然界中,在一些低等动物(如海洋软体动物、淡菜以及蜗牛等)的肠道分泌液,植物(四棱豆、长角豆、咖啡豆、瓜儿豆等萌发的种子以及天南星科植物魔芋萌发的球茎)和微生物(包括细菌、真菌和放线菌)中都有甘露聚糖酶活力[2]。
微生物来源的 -甘露聚糖酶具备活性高、成本低、提取方便以及比动植物更广的作用p H、温度范围和底物专一性等显著特点,成为近年来的研究热点和工业用酶的主要来源,尤其是极端微生物生长的特殊条件很大程度与工业环境相近,随着对极端酶反应机理和分子生物学研究的逐步深入,开发极端酶产品具有广阔的前景[3]。
饲用β-甘露聚糖酶酶活力的测定方法及影响因素
β- 甘露聚糖酶序列共有 232 个，其中有 22 个 β甘露聚糖酶开展了蛋白质晶体结构解析研究。β甘露聚糖酶属于典型的（β/α）8 桶状结构，催化残 基分别位于第 4 和第 7 折 β 叠片上。不同来源的 β- 甘露聚糖酶有不同的构成，它们的相对分子质 量、主侧链的组成、作用方式、酶动力学特性、底物 专一性等均有所不同。
1 β- 甘露ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ糖酶的理化及酶学性质
β- 甘露聚糖酶的来源非常广泛，包括微生物、 动植物和基因克隆等。据统计[2]已发现 100 多种产 酶的微生物，包括细菌、真菌和放线菌等。动物来源 的 β- 甘露聚糖酶主要是低等动物的肠道分泌液， 许多植物萌发的种子以及番茄果实和种子中也都 含有 β- 甘露聚糖酶。随着 β- 甘露聚糖酶分子生 物学研究的开展，可通过基因克隆的方式，对天然 来源的 β- 甘露聚糖酶进行基因表达，人工合成性 能更好的 β- 甘露聚糖酶。β- 甘露聚糖酶属于糖 苷水解酶（GH）5、26 或 113 家族[3]，目前已经报道的
关键词 β- 甘露聚糖酶；酶学性质；酶活力；检测方法；影响因素
β- 甘露聚糖是一类具有特殊结构的半纤维素 多糖，在自然界中广泛存在，但由于其自身性质很 难发生水解。β- 甘露聚糖进入单胃动物体内后，不 利于营养物质的消化和吸收，影响其生长和饲料的 利用率；而 β- 甘露聚糖酶是作用于主链 β-1，4糖苷键的重要内切酶，可将 β- 甘露聚糖水解为甘 露二糖、甘露三糖等。畜禽的消化体系中缺少 β甘露聚糖酶，因此需要人为添加 β- 甘露聚糖酶来 降解玉米 - 豆粕型日粮中的 β- 甘露聚糖[1]，从而 进一步提高日粮的饲用价值。鉴于此，β- 甘露聚糖 酶的理化性质、酶活检测方法及影响因素等方面的 研究仍是当前研究的重点。
2）还原糖法。还原糖法主要包括 DNS 法、砷钼 酸盐法、铁氰化钾法、酚硫酸法、地衣酚法等[5]。其中
β-半乳糖苷酶
β-半乳糖苷酶
β半乳糖苷酶是细胞溶酶体中的水解酶，在肾近曲小管上皮细胞中含量较高。
尿中β半乳糖苷酶活性可反映肾实质，特别是肾小管的早期损伤，与尿中N-乙酰β-D-氨基葡糖苷酶一同测定作尿酶谱分析，有助于病程观察和预后评价。
尿中β半乳糖苷酶和N-乙酰β-D-氨基葡糖苷酶同属细胞溶酶体内的水解酶，主要来源于肾小管上皮细胞，因而对肾小管损伤和后天性肾脏疾患有较敏感的反应。
在肾实质损伤的不同阶段，两者的排出率曲线有一定差异，用于酶谱分析，可有助于临床诊断和评价，如对各种肾病的鉴别诊断、药物对肾的毒性作用、感染、休克、肾移植排异反应、急性肾小管坏死等疾病的早期监测等，其是一项较好的指标。
甘露聚糖代谢作用及其在安全性研究中的应用
甘露聚糖代谢作用及其在安全性研究中的应用甘露聚糖是一种多糖，其主要分布于真菌、植物、昆虫、贝类等生物中。
近年来，人类开始借鉴甘露聚糖的天然结构和功能，将其应用于生物医疗、食品保健、生物防治等领域。
研究甘露聚糖的代谢作用及其在安全性研究中的应用，能够为人类健康与生命的保障开辟新的途径。
概述甘露聚糖的代谢机制甘露聚糖的化学结构复杂，由分枝程度不等的半乳糖、葡萄糖、甘露糖等糖分子组成。
人体针对不同甘露聚糖的代谢方式也存在差异。
例如，对葡萄球菌甘露聚糖，人体需要先由唾液中的α-葡萄糖苷酶水解，再由小肠黏膜的微细胞摄取吸收。
而对真菌菌丝体上分布的甘露聚糖，人体无法靠内源酶水解，需要依靠结合辅助分子的免疫细胞或利用人工合成的甘露聚糖分子模拟菌丝体固有的结构，以进一步了解其代谢机制。
在此基础上，人们可以利用相应的代谢途径和分析方法，探寻甘露聚糖的生物功能和安全性评价。
探究甘露聚糖在免疫调节中的作用除了物理防御与化学对抗外，动植物最重要的防御手段是免疫系统。
而研究发现，甘露聚糖在免疫调节中扮演着重要角色。
例如，自菌丝体中分离出的β-葡聚糖可以激活NK细胞和巨噬细胞，增强跨越胞膜视网膜的功能；而由海洋真菌生产的蛋白结合型甘露聚糖则能抑制T细胞的免疫反应，适用于肝脏移植等器官移植术后的免疫抑制治疗。
由此可见，甘露聚糖在生物免疫功能中的作用不容小觑。
甘露聚糖在医学及食品安全性研究中的应用随着越来越多地使用甘露聚糖于医学和食品工业中，对于其安全性的评价和探讨变得尤为重要。
研究表明，甘露聚糖能够通过体外药代动力学、仿生模型测试、化学结构分析等方法，有效地评价其应用风险和安全阈值。
例如，在肠道微生态菌与甘露聚糖模型的研究中，发现不同来源、结构与乙种類型的甘露聚糖对肠道微生物的多样性、菌落大小和菌种数量有不同的影响，从而为该类物质的安全性评价提供依据。
此外，利用高分辨多相显微镜、大规模分子动力学模拟等技术，也有助于了解甘露聚糖与亚细胞器、生物膜的相互作用机制，以及广泛应用于人类生产和食品保健的核壳型甘露聚糖与肝细胞的细胞毒性关系等问题。
β-甘露聚糖酶产生菌的筛选和酶学性质探讨
β-甘露聚糖酶产生菌的筛选和酶学性质探讨β-甘露聚糖酶产生菌的筛选和酶学性质探讨摘要：从土壤中分离筛选出5株产胞外β-甘露聚糖酶的菌株，其中DK3菌株的摇瓶培养液的酶活力达3.85U/ml。
该酶水解葡甘露聚糖的最适温度为37℃，最适pH为6.0，pH稳定范围为5.0~9.0，在低于40℃的温度下基本稳定。
Fe2 、Cu2 、EDTA和NH4 对该酶有抑制作用，Na 则有激活作用。
关键词：β-甘露聚糖酶；筛选；酶学性质β-1,4-D-甘露聚糖酶(β-1,4-D-mannanmannanohydrolase，EC.3.2.l.78)是一类能水解含有β-1,4-D-甘露糖为主链的多糖(包括甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘聚糖等)的内切酶[1]。
该酶用途广泛，能分解魔芋葡甘露聚糖，生产能促进双歧杆菌生长、改善肠道菌群结构的魔芋低聚糖；可作为工具酶用于天然多糖类结构的分析；在造纸工业中，与β-木聚糖酶等半纤维素降解酶类协同使用，能除去纸浆中的半纤维素，改善纸质；在纺织工业中用于纤维中半纤维素的降解，能有效去除纺织品所粘附的多余染料；在饲料工业中用作酶添加剂，起到消除抗营养因子的作用[2-4]。
虽然β-甘露聚糖酶的应用前景广阔，但目前总的来说，其低产和高成本限制了其应用范围和规模，能改变这种状况的最重要的途径之一是筛选和培育产高活力β-甘露聚糖酶的高产菌株。
1材料与方法1.1土壤来源土壤样品从广西大学农场甘蔗地、广西南丹县魔芋种植地和南宁绿源肥料厂堆肥地采集。
1.2试剂葡甘露聚糖（商品名：魔芋精粉）购自武汉市清江魔芋制品有限公司。
其它试剂均为分析纯试剂。
1.3培养基富集培养基（）：魔芋精粉2.0，酵母膏0.5，蛋白胨0.3，NaCl0.5；固体分离培养基（）：魔芋精粉 1.0，NaNO30.3，MgSO4·7H2O0.5，KCl0.5，K2HPO40.1，FeSO4·7H2O0.001，琼脂1.0，pH6.0；发酵培养基（）：魔芋精粉1.0，酵母膏0.5，蛋白胨0.3，NaNO30.3，MgSO4·7H2O0.5，KCl0.5，K2HPO40.1，FeSO4·7H2O0.001，pH6.0；产酶培养基（）：魔芋精粉1.0，NaNO30.3，MgSO4·7H2O0.5，KCl0.5，K2HPO40.1，FeSO4·7H2O0.001，pH6.0。
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β-半乳糖-甘露聚糖酶
β-半乳糖-甘露聚糖酶（β-galactosyl-mannan endo-1,4-β-
mannosidase）是一种酶，能催化β-1,4-连接的半乳糖和甘露聚
糖的水解。该酶通过切断甘露聚糖链上的β-1,4键，释放出半
乳糖单糖和短链的甘露聚糖片段。
β-半乳糖-甘露聚糖酶在一些微生物和真菌中广泛存在，如细
菌属、念珠菌属和麦饭菌属等。这些酶在生物体内所起的作用
是降解植物细胞壁中的甘露聚糖，从而提供碳源和能源。此外，
β-半乳糖-甘露聚糖酶也可以在工业上被应用于木质纤维的降
解和纤维素的提取等过程中。
β-半乳糖-甘露聚糖酶具有重要的生物学和工业应用价值，因
此对其进行研究和应用具有重要意义。