《特異性木聚糖酶促進肉雞小麥日糧腸道乳酸菌增殖機理》是依託中國農業大學，由袁建敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：特異性木聚糖酶促進肉雞小麥日糧腸道乳酸菌增殖機理
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：袁建敏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國玉米產量不能滿足產業需求，飼料中常用小麥替代玉米。但小麥富含阿拉伯木聚糖，黏性高，不能被肉雞降解，造成腸道菌群紊亂，進而引起腹瀉，甚至死亡。雖然添加木聚糖酶有所緩解，但其效果受到木聚糖支鏈結構的影響。我們前期發現由木聚糖酶與兩種木聚糖支鏈酶組成的特異性木聚糖酶，提高木聚糖的水解率近1倍，水解產物提高乳酸菌增殖2.7倍，但其作用機理並不清楚。本項目通過研究不同木聚糖酶組合和添加量對小麥日糧肉雞腸道阿拉伯木聚糖降解產物低聚寡糖的組成與結構，乳酸菌含量的影響，經過分離與鑑定，根據優勢乳酸菌種類和功能確定特異性木聚糖酶的組成；體外通過用不同結構低聚寡糖培養乳酸菌，並基於轉錄組、代謝組技術，測定乳酸菌表面識別蛋白、轉運蛋白、代謝酶、增殖等功能基因表達及代謝產物的差異，探明乳酸菌選擇性利用低聚寡糖的“黑箱”，闡明特異性木聚糖酶促進肉雞小麥日糧腸道乳酸菌增殖的分子機理，改善肉雞小麥日糧腸道健康。
結題摘要
乳酸菌有利於畜禽腸道健康。小麥含有大量的抗營養因子——阿拉伯木聚糖，使用時沒有被降解則有害於畜禽健康。將阿拉伯木聚糖（AX）降解成低聚木糖（XOS），形成益生元可以有效促進乳酸菌的增殖，促進腸道健康。首先，研究了由AX主鏈降解酶 （內切型木聚糖酶）和支鏈降解酶 （阿拉伯呋喃糖苷酶和阿魏酸酯酶）形成的特異型木聚糖酶體外酶解木聚糖的協同效應，結果比單獨添加木聚糖酶提高水溶性木聚糖或不溶性木聚糖效果提高72%和36%，XOS的產量分別提高137.65%和94.66%。進一步通過肉雞飼養試驗證明，特異型木聚糖酶具有比木聚糖酶單獨添加更好的改善肉雞生產性能以及腸道乳酸菌的效果。為了闡明特異型木聚糖酶促進乳酸菌增殖的機理，從肉雞盲腸中分離出一株能高效利用XOS的優勢乳酸菌，通過16S rDNA技術和生化鑑定該細菌為乳酸片球菌，命名為BCC-1。de-novo 測序技術分析表明，BCC-1包含1條染色體和2個質粒，NCBI資料庫收錄號分別為 CP018763、CP018764和CP018765。採用轉錄組技術分析表明，該菌具有有機酸的轉運、碳水化合物的代謝、磷酸烯醇式丙酮酸依賴的糖磷酸轉移酶系統、糖基水解作用以及O-鍵連線的糖基水解作用。此外，通過體外增殖，培養形成Pediococcus acidilactic BCC-1產品，無論是單獨添加還是與低聚木糖聯合添加到肉雞飼料中，均可進一步改善肉雞生產性能效果，降低肉雞空腸的食糜黏度，提高肉雞盲腸食糜中丁酸的含量，改善腸道健康效果。16S rDNA測序結果表明，添加該乳酸菌具有提高肉雞微生物多樣性和厚壁菌門與擬桿菌門比值的作用。盲腸食糜代謝組分析結果表明，該乳酸菌可以提高肉雞盲腸中肌醇和4-羥基苯丙酮酸，5-羥基吲哚-3乙酸和葡萄糖酸的含量。該結果為改善小麥日糧的利用，開發新型特異型木聚糖酶和新型益生菌產品提供了理論基礎和實踐指導。
