胡春霞等：真菌纤维素酶及其在饲料中的应用 酶工程 降低饲料粘性，提高酶的催化效率：改善胃中菌群结 条件研究们核农学报，2001,11)：2631 构及比例，同时增加单细胞蛋白含量：维持小肠绒毛 5邱雁临，孙宪迅，蔡俊，等纤维素酶耐高温高产菌株的选育①中 国酿造，20042)：1519 形态完整、促进营养物质的吸收：能与半纤维素酶、果 6管斌，孙艳玲，等.纤维素酶高产菌株的选育中国酿造，2002 胶酶、阝葡聚糖酶等其它酶协同作用，因此，使用复合 (40:1821 酶制剂要比单独使用纤维素酶的效果好四。近年来国 7周正红，方普康.黑曲霉原生质体电融合研究们生物工程学报， 1993,93):241246 内外大量的饲养试验、消化代谢试验都已证明，在 8胡利勇，钟卫鸿纤维素酶基因克隆及其功能性氨基酸研究进展 畜禽饲料中添加纤维素酶能明显提高动物对粗纤维、 [生物技术，20034)：4344 粗蛋白等营养物质的利用率，促进生长发育和改善生 9汪天虹，吴醉，邹玉霞，瑞氏木霉分子生物学研究进展们菌物系 统，2000,190)：147152 产性能。 10胡寅，莫建初.国内外纤维素酶研究概况们城市害虫防治，2003 另外，纤维素酶在草食性家畜胃肠疾病的治疗方 （2:1924 面也有一定应用。纤维素酶降解纤维素的功能一方面 11 Godbole S,D ecker SR,N ieves R A,et al Clning and expression of 直接降低了它们的致病因素：另一方面，使可溶性物 Trichoderma reesei cellobiohydrolase I in pichia pastoris B iotechnology Progress,1999,156)828833 质含量增加，促进有益微生物的活动。焦平林等 12背壮志，王婷，汪天虹，等.瑞氏木霉内切葡聚糖酶川基因的克隆 (1996)给32头患白痢黄的犊牛每天服纤维素酶50g, 及在酿酒酵母中的表达皿微生物学报，2001,414)：391396 13 Takashin a S,Nakam ura A,H idaka M,et alM olecular cning and 并结合使用抗菌类药物，32头黄犊牛全部治愈，治愈 expression of the novel fungal beta-glcosidase genes fiom Hum i 率100%：对17头患前胃迟缓的黄牛每天内服纤维素 cola grisea and Trichodem a reesei l Joumal of Biochem istry. 酶40g,治愈16头，治愈率94.12%：对19头患瘤胃积 1999.1254):28~736 食的黄牛，使用纤维素酶进行治疗，治愈16头，治愈 14董秀芹.秸杆固态发酵酒精高产菌株的选育D]中国农业大学硕 士论文，2001.5153 率84.21%，总治愈率92.78%，表现出了理想的治疗效 15邱雁临.纤维素酶的研究和应用前景[粮食与饲料工业，2001 果的。陈侠甫等(1988)在多年研究的基础上认为，纤 8):3031 维素酶对马急慢性消化不良、便秘，牛前胃迟缓、瘤胃 16刘春芬，贺稚非，蒲海燕，等.纤维素酶及应用现状①粮食与油 脂，20040)：1517 膨胀、瘤胃积食等疾病具有明显疗效四。 17吴石金，罗锡平，夏一峰，等.里氏木霉产纤维素酶系各组分分泌 5总结 特性1浙江林学院学报，2003,202)：146150 我国是一个饲料资源十分紧张的国家，人畜争粮 18曹健，郭德宪，曾实，等.一株里氏木霉产纤维素酶的条件及酶系 的优化[郑州工程学院学报，2003,241)：1019 的矛盾比较突出，要保持我国饲料工业和畜牧业的持 19涂璇，薛泉宏，司美茹，等.多元混菌发酵对纤维素酶活性的影响 续发展，必须解决好饲料资源紧张的问题。纤维素是 工业微生物，2004,34)：3034 自然界十分丰富的资源，如能加以充分利用，必将产 20方俊.纤维素酶在奶牛饲料中的研究与应用[们饲料博览，2003 (8:3436 生巨大的经济效益。目前所选育的菌株虽然具有一定 21焦平林，苏辉纤维素酶制剂对肉牛及奶牛生产性能的影响们中 的产酶能力，但应用于生产还很不理想，仍然需要寻 国畜牧杂志，1997,33)：43 找新的产纤维素酶菌株或进一步选育高产菌株。高产 22尹清强.纤维素酶对绵羊增重效果的观察[几内蒙古畜牧业，1991 6):12 真菌的基因克隆表达仍是一个重要的研究方向。此 23陈侠甫，裴相元.纤维素酶曲添加剂对鹿茸产量及饲料消化率的 外，纤维素酶系的协同降解机制还需要进一步深入研 影响[1兽医大学学报，19904)：382386 究，以便更好地发挥各组分的作用，使纤维素充分水 24 Graham H.Fadel J G.Newm an C W,et al Effect of pelleting and gucanase supplem entation on the ileal and fecal digestibility of a 解。因此，今后应加强这些方面的研究以使其在实际 barley -based diet n the pig [lJoumal of Anim al Science. 生产中得到更广泛的应用。 1989,67:12931298 25徐奇友，秦江帆.纤维素酶在蛋鸡日粮的应用研究饲料工业， 参考文献 1998.190):3233 1任大明，刻昭社.浅谈饲用纤维素酵的生产与应用们饲料工业， 26焦平林，张秀乾.纤维素酶治疗黄牛胃肠疾病试验报告☐畜牧兽 1995,1d3):1`3 医杂志.199615：2526 2 Fogarty M,Catherine Kelly T.M icrobial enzym es and biotechnobgy 27陈侠甫，阁维公.应用木聚糖纤维素酶治疗马、牛胃肠病①中国 end edition)M ID eparm ent of Industrial M icrobiobgy.University 兽医杂志，19882：3233 Dublin.R epublic of Ireland,1990.14 3张继泉，王瑞明绿色木霉生产纤维素酶的进展们山东食品发酵 20040:12^25 4董志扬，祝令香，于巍，等.纤维素酶高产菌株的诱变选育及产酶 (编辑：孙崎峰，s9D452@126.c0m)降低饲料粘性, 提高酶的催化效率; 改善胃中菌群结 构及比例, 同时增加单细胞蛋白含量; 维持小肠绒毛 形态完整、促进营养物质的吸收; 能与半纤维素酶、果 胶酶、β- 葡聚糖酶等其它酶协同作用, 因此, 使用复合 酶制剂要比单独使用纤维素酶的效果好[20] 。近年来国 内外大量的饲养试验、消化代谢试验[21- 25] 都已证明, 在 畜禽饲料中添加纤维素酶能明显提高动物对粗纤维、 粗蛋白等营养物质的利用率, 促进生长发育和改善生 产性能。 另外, 纤维素酶在草食性家畜胃肠疾病的治疗方 面也有一定应用。纤维素酶降解纤维素的功能一方面 直接降低了它们的致病因素; 另一方面, 使可溶性物 质含量增加, 促进有益微生物的活动。焦平林等 ( 1996) 给 32 头患白痢黄的犊牛每天服纤维素酶 50g, 并结合使用抗菌类药物, 32 头黄犊牛全部治愈, 治愈 率 100%; 对 17 头患前胃迟缓的黄牛每天内服纤维素 酶 40g, 治愈 16 头, 治愈率 94.12%; 对 19 头患瘤胃积 食的黄牛, 使用纤维素酶进行治疗, 治愈 16 头, 治愈 率 84.21%, 总治愈率 92.78%, 表现出了理想的治疗效 果[26] 。陈侠甫等( 1988) 在多年研究的基础上认为, 纤 维素酶对马急慢性消化不良、便秘, 牛前胃迟缓、瘤胃 膨胀、瘤胃积食等疾病具有明显疗效[27] 。 5 总结 我国是一个饲料资源十分紧张的国家, 人畜争粮 的矛盾比较突出, 要保持我国饲料工业和畜牧业的持 续发展, 必须解决好饲料资源紧张的问题。纤维素是 自然界十分丰富的资源, 如能加以充分利用, 必将产 生巨大的经济效益。目前所选育的菌株虽然具有一定 的产酶能力, 但应用于生产还很不理想, 仍然需要寻 找新的产纤维素酶菌株或进一步选育高产菌株。高产 真菌的基因克隆表达仍是一个重要的研究方向。此 外, 纤维素酶系的协同降解机制还需要进一步深入研 究, 以便更好地发挥各组分的作用, 使纤维素充分水 解。因此, 今后应加强这些方面的研究以使其在实际 生产中得到更广泛的应用。 参考文献 1 任大明, 刘昭壮.浅谈饲用纤维素酶的生产与应用[J].饲料工业, 1995, 16( 3) : 1~3 2 Fogarty M, Catherine Kelly T. Microbial enzymes and biotechnology (2nd edition) [M].Department of Industrial Microbiology, University Dublin. Republic of Ireland, 1990.1~4 3 张继泉, 王瑞明.绿色木霉生产纤维素酶的进展[J].山东食品发酵, 2001( 4) : 12~25 4 董志扬, 祝令香, 于巍, 等.纤维素酶高产菌株的诱变选育及产酶 条件研究[J].核农学报, 2001, 15( 1) : 26~31 5 邱雁临, 孙宪迅, 蔡俊, 等.纤维素酶耐高温高产菌株的选育[J].中 国酿造, 2004(2): 15~19 6 管斌, 孙艳玲, 等.纤维素酶高产菌株的选育[J].中国酿造, 2002 ( 4) : 18~21 7 周正红, 方善康.黑曲霉原生质体电融合研究[J].生物工程学报, 1993, 9(3): 241~246 8 胡利勇, 钟卫鸿.纤维素酶基因克隆及其功能性氨基酸研究进展 [J].生物技术, 2003(4): 43~44 9 汪天虹, 吴静, 邹玉霞.瑞氏木霉分子生物学研究进展[J].菌物系 统, 2000, 19(1): 147~152 10 胡寅, 莫建初.国内外纤维素酶研究概况[J].城市害虫防治, 2003 ( 2) : 19~24 11 Godbole S,Decker SR,Nieves R A, et al. Cloning and expression of Trichoderma reesei cellobiohydrolase Ⅰ in pichia pastoris [J]. Biotechnology Progress,1999,15(5):828~833 12 肖壮志, 王婷, 汪天虹, 等.瑞氏木霉内切葡聚糖酶Ⅲ基因的克隆 及在酿酒酵母中的表达[J].微生物学报, 2001, 41(4): 391~396 13 Takashima S, Nakamura A, Hidaka M, et al.Molecular cloning and expression of the novel fungal beta- glucosidase genes from Humi￾cola grisea and Trichoderma reesei [J]. Journal of Biochemistry, 1999, 125(4): 28~736 14 董秀芹.秸秆固态发酵酒精高产菌株的选育[D].中国农业大学硕 士论文, 2001.51~53 15 邱雁临.纤维素酶的研究和应用前景[J].粮食与饲料工业, 2001 (8): 30~31 16 刘春芬, 贺稚非, 蒲海燕, 等.纤维素酶及应用现状[J].粮食与油 脂, 2004(1): 15~17 17 吴石金, 罗锡平, 夏一峰, 等.里氏木霉产纤维素酶系各组分分泌 特性[J].浙江林学院学报, 2003, 20( 2) : 146~150 18 曹健, 郭德宪, 曾实, 等.一株里氏木霉产纤维素酶的条件及酶系 的优化[J].郑州工程学院学报, 2003, 24( 1) : 10~19 19 涂璇, 薛泉宏, 司美茹, 等.多元混菌发酵对纤维素酶活性的影响 [J]. 工业微生物, 2004, 34( 1) : 30~34 20 方俊. 纤维素酶在奶牛饲料中的研究与应用[J].饲料博览, 2003 ( 8) : 34~36 21 焦平林, 苏辉.纤维素酶制剂对肉牛及奶牛生产性能的影响[J].中 国畜牧杂志, 1997, 33(2): 43 22 尹清强.纤维素酶对绵羊增重效果的观察[J].内蒙古畜牧业, 1991 (6): 12 23 陈侠甫,裴相元.纤维素酶曲添加剂对鹿茸产量及饲料消化率的 影响[J].兽医大学学报, 1990(4): 382~386 24 Graham H, Fadel J G, Newman C W, et al. Effect of pelleting and glucanase supplementation on the ileal and fecal digestibility of a barley - based diet in the pig [J].Journal of Animal Science, 1989, 67: 1 293~1 298 25 徐奇友, 秦江帆.纤维素酶在蛋鸡日粮的应用研究[J].饲料工业, 1998, 19(1): 32~33 26 焦平林, 张秀乾.纤维素酶治疗黄牛胃肠疾病试验报告[J].畜牧兽 医杂志, 1996( 15) : 25~26 27 陈侠甫, 阎维公.应用木聚糖纤维素酶治疗马、牛胃肠病[J].中国 兽医杂志, 1988( 2) : 32~33 ( 编辑: 孙崎峰, sqf0452@126.com) 胡春霞等: 真菌纤维素酶及其在饲料中的应用 酶 工 程 17