研究表明，麦类是饲料工业可开发利用的新资源，但是麦类作物中存在抗营养因子（指对人和动物的生长和健康有不利影响的非纤维性天然物质，Anti-nutritional factors，ANFs）。ANFs通过干扰养殖动物体内消化过程起到抗营养作用，主要表现在以下几个方面：降低饲料蛋白质消化利用率；降低微量元素的溶解度；增加微生素的需要量等。如何降低麦类作物中的ANFs，改善饲料的营养价值，是饲料界亟待解决的一个重要课题。韩建林等（1999）、贺英等（1996）先后报道了相关的方法，包括物理方法、化学方法、生物方法等。1954年Jenson最早将酶用于鸡饲料中，取得了良好效果。随后顾岱芳等（1996）、陈勇等（1998）、克利福德·亚当斯（1998）、史钧等（1999）、

一、麦类作物的抗营养因子

    小麦、大麦等麦类作物都含有多种ANFs，非淀粉多糖(Non-starch polysaccharide，NSP）是最重要的一类。NSP不易被畜禽肠道的消化酶消化，并且增加消化道内容物的粘性，限制胃肠道消化液的分泌，影响肠道中微生物菌群的正常状态，从而降低动物的采食量，抑制生长。

1、主要抗营养因子

    早在1952年Prece I.A和Macrenziek.G就已证实麦类作物中主要含有两类非淀粉多糖物质—β-葡聚糖和木聚糖。

（1）β-葡聚糖（β-glucosan）

    β-葡聚糖是自然合成的多聚糖，由右旋葡萄糖以β-构型连接而构成的多聚物，依次通过β-（1—3），（1—4）糖苷键线性连接而成，即通常所说的混合链β-葡聚糖。

    β-葡聚糖中β（1—3）和β（1—4）键的排布无一定的规则，崦对某一种来源的β-葡聚糖来说，其β（1—3）与β（1—4）的比例是较为恒定的。Bengtsson等（1990）指出大麦中β-葡聚糖约含70%的β（1—4）和30%的β（1—3）键，它们的分子量和构型因大麦品种的不同而不同。Edney等（1991）也得到相似的结论。

    β-葡聚糖的理化特征与其结构密切相关，由于β（1—3）和β（1—4）混合键的存在，其溶液呈现许多独特的物理化学特性，如粘度增大、表面活性增强、吸水性和持水性增高、吸附阳离子和有机物等，从而影响动物的消化过程。Annison and Choet(1991)，Marpuardt(1995)的研究认为：β-葡聚糖的粘稠性是它的主要抗营养特性。

（2）戊（木）聚糖（Xylan）

    木聚糖及其衍生物是一些植物及其籽实体的重要组成部分，是自然界主要的可再生有机资源，它是由D-木糖单位主干[以β（1—4）键相连]和L-阿拉伯糖分枝[以α（1—2）键和α（1—3）键相连]所组成的聚合物。由于它是由阿拉伯糖和木糖组成，也叫阿拉伯木聚糖或戊聚糖。自然界中的木聚糖主要是由木糖通过β（1—4）糖苷键连接成链状结构，这种链状木聚糖含有乙酰其、阿拉伯糖残基、葡萄糖醛酸残基等侧链，通常以氢键与纤维素结合共存于植物中或种子中。高吸水性、粘稠性是它的主要抗营养特性，易在肠道内形成较高的粘度，阻止肠道消化液与食糜的充分混合，从而阻止蛋白质、脂肪的消化吸收，降低饲料的转化率。

（3）β-葡聚糖、木聚糖在麦类作物中的含量

    因品种、生长环境、生长阶段、加工储存条件等因素的影响，不同麦类作物中，β-葡聚糖和木聚糖含量不一样，水溶性木聚糖、水溶性β-葡聚糖以及总木聚糖和β-葡聚糖的比值均有不同。（见表1）。

表1 麦类作物中主要抗营养因子含量

    由表1可见，黑麦中的总木聚糖含量最高，大麦和燕麦中的β-葡聚糖含量较高。从总木聚糖与β-葡聚糖的比值看，大麦和燕麦中的NSP以β-葡聚糖为主，小麦、黑麦、小黑麦中含量高，而大麦和燕麦中的水溶性β-葡聚糖较高。总之，β-葡聚糖是大麦和燕麦的主要抗营养因子，木聚糖是小麦、黑麦和小黑麦的主要抗营养因子。

（4）β-葡聚糖和木聚糖的抗营养效应

    Patel等（1980）、Philp（1995）研究资料表明，β-葡聚糖和木聚糖能结合大量水分，增加消化道内容物和粘稠度，由于食糜在消化道停留时间的延长，微生物大量增殖，使动物可吸收养分减少，导致动物生产性能下降。Irish（1993）和Campbell（1983、1986）等研究表明，β-葡聚糖和木聚糖能直接结合消化道中的蛋白酶、脂肪酶等消化酶，使其活性降低，由于代谢补偿作用，增加了蛋白质、脂类和电解质等内源物质的分泌，降低它们在体内的储备。另有试验表明，β-葡聚糖和木聚糖的含量，直接影响到饲料的表观代谢能值，Choct等（1990）检测了NSP和表观代谢能的关系，发现随着NSP含量的增加，饲料表观代谢能呈线性降低。

2、其它抗营养因子

（1）植酸

①植酸的结构及其在麦类作物中的含量

    植酸及其盐类存在于麦类作物中，既是难消化利用的磷源、又是一种抗营养因子，它的结构复杂，在自然界中最常见的结构。

      植酸分子含有6个磷酸基因，能与许多阳离子如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+等结合形成螯合物，该螯合物不易分解，因而植酸分子上的磷和阳离子不易被动物所利用。sharma(1975）指出，植酸盐浓度最高期是在植物成熟时期，植酸以不同含量广泛在于各种植物果实，在大多数植物原料中60—80%的磷以植酸磷形式存在（见表2）。

表2 麦类作物及加工产品中植酸磷含量

②植酸的抗营养效应

    由于非反刍动物不能或很少分泌植酸酶，磷的利用率低且植酸磷在胃肠道的消化过程中，还可与多种金属离子如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+等螯合成相应的不溶性复合物。Mihailovic(1965)指出，植酸及其前体，从1-植酸环已酯（IP1）到6-磷酸环已酯（IP6）皆可显著影响矿物元素的利用率。Cawley等（1968）报道：在发芽小麦中，植酸通过与钙结合，抑制植物淀粉酶活性，此外还抑制蛋白酶、脂肪酶的活性，从而影响动物对蛋白质和碳水化合物的消化吸收。黄遵锡等（1998）、聂国兴等（1999）研究也得到相似的结论。另有研究表明，植酸以金属阳离子为介质生成植酸—金属阳离子—蛋白质三元复合物，从而降低饲料蛋白的消化利用率。

（2）抗VB1酶及抗VB6因子

    麦类作物中也存在使维生素失活或引起维生素需要量增加的抗VB1酶及抗VB6因子，该类物质的化学结构多样，按抗营养作用可分为两类：一类是破坏维生素的生物活性，从而降低其效价；另一类是化学结构与某种维生素相似，在动物体消化吸收过程中与该维生素竞争，从而干扰动物对某种维生素的利用，引发相应的维生素缺乏症，近年来因内外对这些抗营养因子的研究还比较少。

二、抗营养因子降解酶研究进展

    饲料中抗营养因子水平太高，会给养殖动物的健康生长带来很多负面影响，所以必须采取相应的措施，使其副产品或原料的有害组分失效或脱毒，以提高饲料利用率。目前，众多研究表明，采用NAFs降解酶是降解麦类作物ANFs的有效技术。

    酶作为一种新型的饲料添加剂，为开辟新的饲料资源和挖掘畜禽最大生产性能提供了可能性，大量的试验表明，酶制剂主要通过以下途径发挥其作用：参与细胞壁降解，使酶与底物充分接触，增进现有养分的消化；水解非淀粉多糖（NSP），降低消化道内容物的粘度；消除抗营养因子；补充内源酶不足，改进动物自身肠道酶的作用效果；使某些成分在消化道内的消化位点转移，如NSP的消化由大肠转入小肠，使消化后的营养素更易于吸收；改变消化道内菌群分布（Dierik，1996）。酶作为一种新型饲料添加剂，不仅能降低饲料成本、改善饲料品质，还可以增强动物免疫力、改善内分泌、提高动物生产性能、减少疾病与环境污染。所以，饲用酶制剂的应用越来越受到人们的重视。

1、β-葡聚糖酶在饲料中的应用

        Classen等（1998）和Me Nab（1992）的研究表明，大麦对家禽饲养价值较低，主要与其中含有β-葡聚糖有关。刘燕强、韩正康等（1998）对肉鸡的研究发