葡萄糖氧化酶(glucoseoxidase,GOD)是一种需氧脱氢酶,系统命名为葡萄糖氧化还原酶,能专一地氧化分解β-D-葡萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢,同时消耗大量的氧气。葡萄糖氧化酶通常与过氧化氢酶组成一个氧化还原酶系统,葡萄糖氧化酶反应的最初产物不是葡萄糖酸,而是中间产物葡萄糖酸内酯,葡萄糖酸内酯以非酶促反应自发水解为葡萄糖酸。
葡萄糖氧化酶既不直接帮助消化,葡萄糖氧化酶甚至消耗营养(消耗葡萄糖和能量),葡萄糖氧化酶也不能消除抗营养因子。由于葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶,该酶能除去肠道中的氧,能防止需氧菌的生长繁殖,同时,葡萄糖氧化酶对葡萄糖催化反应产生的过氧化氢也可起到杀菌的作用。因此具有消除肠道病原菌生存环境,保持肠道菌群生态平衡、保护肠道上皮细胞完整、改善胃肠道酸性消化环境等多方面的功能。
具体而言,葡萄糖氧化酶主要是通过非营养、非消化方式改善消化道的内环境和微生态,葡萄糖氧化酶对肠道内环境的改善主要通过三个途径:①通过氧化葡萄糖,生成葡萄糖酸,降低胃肠道内酸性;②通过氧化反应消耗胃肠道内氧含量,营造厌氧环境,对需氧菌和兼性菌有抑制甚至杀灭的作用;③反应产生一定量的过氧化氢,并通过过氧化氢的氧化能力进行广谱杀菌。其中因葡萄糖酸的产生,而造成的酸性环境有利于以乳酸菌为代表的益生菌增殖;同时,因反应消耗氧气,使得厌氧环境提前,也利于以双歧杆菌为代表的厌氧益生菌增殖,进而营造出适合益生菌的增殖环境。进而通过过氧化氢的广谱杀菌性,使肠道内微生物数量有所下降,从而使得有益菌形成微生态竞争优势。当过氧化氢积累到一定浓度时,抑制杀灭细菌主要是对大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌、弧菌等有害菌进行增殖抑制。可见其作用机理有别于抗生素,不易产生菌体抗药性或药物残留。
葡萄糖氧化酶在作用过程中消耗氧气,由于大部分肠道病原菌都是耗氧菌,大部分有益微生物都是厌氧菌或兼性厌氧菌,因此葡萄糖氧化酶在肠道中消耗氧气有助于增殖有益菌,抑制有害菌,达到维持肠道菌群平衡,保证动物健康。葡萄糖氧化酶形成的这种厌氧环境,在治疗畜禽生理性顽固腹泻时体现得较好。葡萄糖酸能够到达大肠,刺激乳酸菌的生长,葡萄糖酸具有类似益生元的性质,在小肠中很少被吸收,但当它到达肠道后段时,能够被那里栖息的菌群所利用,生成丁酸。丁酸是一种短链脂肪酸,能快速被大肠黏膜吸收,为大肠上皮细胞提供能量,对刺激肠上皮细胞生长、促进钠和水吸收效率效果最好。葡萄糖氧化酶具有抗氧化作用,能清除自由基,保护肠道上皮细胞完整。保持肠道上皮细胞的完整,可以阻挡大量病原体的侵入。畜禽处于应激状态时,机体会发生一系列氧化,产生大量的“自由基”,当产生的自由基超过机体自身的清除能力时,就会破坏肠道上皮细胞。同时,葡萄糖氧化酶催化葡萄糖生成葡萄糖酸,在肠道内发挥酸化剂的作用,创造酸性环境;降低胃中的pH,激活胃蛋白酶,促进矿物质和维生素A、维生素D的吸收,并且酸性肠道环境可减少有害菌繁殖,预防腹泻。葡萄糖氧化酶进动物胃肠道后,葡萄糖酸不断产生,从而使胃肠道pH降低,偏酸的环境有利于各种消化酶保持活性,有助于饲料的消化。
此外,葡萄糖氧化酶直接抑制黄曲霉、黑根霉、青霉等多种霉菌,对黄曲霉毒素B中毒症有很好的预防效果。葡萄糖氧化酶的添加,可于胃肠道内在过氧化氢酶尚不存在的时候与葡萄糖反应,生成一定量的过氧化氢,从而使如黄曲霉毒素这种具备氧杂萘邻酮基团的霉菌毒素被氧化脱氢,或通过氧化作用打开其呋喃环,进而发挥脱毒作用,解除饲料中真菌毒素的危害。
添加葡萄糖氧化酶的青贮饲料可以消耗青贮饲料的氧气,提高青贮内的缺氧程度,有利于厌氧性乳酸菌的增殖,加快了乳酸菌的发酵过程,迅速产生大量乳酸,使青贮的pH很快下降,抑制了有害细菌的繁殖,避免了异常发酵,最终保证青贮质量。油脂饲料原料或者含有油脂比较多的饲料产品,添加葡萄糖氧化酶,可消耗其中的氧气,抵制微生物的生长,防止油脂酸败变质。
球虫病是一种普遍多发、严重危害家禽的寄生虫病,使用药物极易产生耐药性。葡萄糖氧化酶因其具有抗氧化作用,能有效清除自由基,保护肠道上皮细胞的完整性,使球虫侵入肠道上皮寄生部位的机会大大降低,从而达到防御球虫的目的。
葡萄糖氧化酶不仅能够与抗生素等抗菌药物配伍,而且还有协同药物提高疗效的作用。葡萄糖氧化酶不仅能够部分代替抗菌药物,在没有完全限制抗生素使用的情况下,葡萄糖氧化酶与抗生素及其他药物的配伍使用,可以起到一个渐进过程,为配方技术的探索和累积提供了可能,防止细菌性疾病对养殖的影响。
贝宝生物:0532-84118889
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