谷物、小麦、大麦、燕麦等麦类作物及其副产品中普遍存在的一种抗营养因子——β-葡聚糖，因其难于被单胃动物（猪和禽）利用及具有高度的粘稠性，从而导致谷物及其副产品中的营养物质消化率低下，饲养效果差，进而限制了谷物及其副产品在饲料中的应用。为了缓解玉米供应日趋紧张，消除β-葡聚糖的抗营养作用，开发新的能量饲料资源——谷物及其副产品，提高麦类饲粮的营养价值及其转化率，应用β-葡聚糖酶作为一种新型饲料添加剂已经日益为人们所重视。本文对饲料中β-葡聚糖的化学结构特性和抗营养作用，β-葡聚糖酶的作用机理等问题进行了论述。
1 β-葡聚糖的化学结构特性
     β-葡聚糖属于植物细胞壁中的结构性非淀粉多糖，是自然合成的多聚糖含量最多的糖类，由葡萄糖单元通过β-（1→3）（1→4）糖苷键连接而成的D-型葡萄糖聚合物。β-葡聚糖一般分为水溶性（占大多数）和非水溶性两种。这主要受其结构中β-（1→3）糖苷键的含量和聚合度的影响。水溶性β-葡聚糖中约90%由β-（1→3）糖苷键随机连接起来的纤维三糖和纤维四糖构成，剩余的10%由β-（1→3）糖苷键连接的10个或10个以上β-（1→4）糖苷键组成的部分构成。在不同的谷类饲料中β-葡聚糖的含量差异较大，这可能受禾谷类来源及其生长地的气候条件等情况的影响。
2 β-葡聚糖的抗营养作用
     β-葡聚糖是谷物(特别是大麦)的主要非淀粉多糖(NSP)，它的粘稠性是谷物中的主要抗营养特性。β-葡聚糖的抗营养作用主要受其呈现的物理化学特性影响：①粘度。在低浓度时，β-葡聚糖与水分子相互作用增加了溶液的粘度，随着其浓度的增加，则β-葡聚糖分子本身缠成网状结构，引起溶液粘度大大增加，当达到一定程度时则可能形成凝胶 ②亲水性。β-葡聚糖具有高亲水性，能通过其网状结构的形成吸收大量的水分，从而改变肠内容物的物理特性，增加对肠蠕动的抵抗力 ③表面活性。β-葡聚糖表面带有负电荷，使其在溶液中易与其它表面结合，从而影响养分的吸收 ④吸附性。β-葡聚糖具有较强的吸附有机质和矿物离子的能力，从而影响这些物质的代谢。
     因β-葡聚糖呈现以上独特的物理化学特性，并综合大量的研究结果表明，可对β-葡聚糖的抗营养作用及其降低日粮养分消化吸收的机制作如下解释：①葡聚糖的粘性，引起其围绕于淀粉和蛋白的周围，防碍养分(糖、氨基酸等)向肠粘膜的移动及同消化酶的接触，导致消化速度的减慢和营养物从日粮中溶出的速度，进而影响养分的吸收 ②葡聚糖的高亲水性使其与肠粘膜表面的多糖蛋白复合物相互作用，导致粘膜表面水层厚度(限制养分的吸收)的增加，从而降低养分的吸收 ③葡聚糖与消化酶、胆盐结合，可降低消化酶的活性，阻止消化酶与底物反应，并使胆酸呈束缚状态，导致胆固醇及其前体吸收减少，同时也影响脂类吸收微团的形成 ④降低食糜通过消化道速度及肠道菌群的移动，为细菌和生长繁殖提供稳定的环境，从而改变肠道菌群的数量，进而影响养分的吸收 ⑤经后肠发酵产生短链脂肪酸，改变了胆盐肠肝循环，从而抑制胆固醇的生物合成 ⑥此外，肠内细菌增多会刺激肠道，增厚肠道粘膜层，损害微绒毛，进而减少养分的吸收。
3 β-葡聚糖酶的作用机理
     β-葡聚糖酶可能是饲料工业中首次使用的一种酶，其多由真菌合成，但其它微生物也可合成此类酶。在饲料中添加β-葡聚糖酶来消除β-葡聚糖的抗营养作用是目前使用的最普遍的有效方法。综合大量的研究结果表明，β-葡聚糖酶并非提高了β-葡聚糖的利用率，而是与降解β-葡聚糖引起肠道内容物特性、消化酶活性、肠道微生物等的改变密切相关。
3.1 降解β-葡聚糖，降低消化道内容物粘度
     β-葡聚糖酶的促生长的关键作用在于其可以裂解β-葡聚糖分子中的糖苷键，使之降解为低分子量片断，失去亲水性和粘性，降低肠道内容物的粘度，从而有利于消化酶与营养物质的混合，降低不动水层的厚度，减少胆汁酸的排出，进而有效地改善单胃动物对营养物质的消化和吸收，提高生长性能，改善饲料转化率。
3.2 破坏细胞壁结构
     β-葡聚糖是植物性饲料(特别是麦类饲料)细胞壁的成分，它与其它非淀粉多糖围绕或缚住细胞中养分(蛋白质、淀粉和脂肪)。单胃动物的内源性消化酶难于消化这些细胞壁成分，使细胞壁内的营养物质难于释放出来供畜禽利用，从而降低了饲料的养分利用率。但在日粮中添加以β-葡聚糖酶为主的复合酶制剂，则能够破坏细胞壁的结构，使营养物质能与消化酶充分接触，使之更加有效地被消化利用。
3.3 提高内源酶活性
     研究表明，添加β-葡聚糖酶能显著提高肉鸡肠道内容物中胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性。王振来报道，在仔猪日粮中添加以β-葡聚糖酶为主的酶制剂，提高了肠内容物中总蛋白水解酶、淀粉酶和脂肪酶的活力。浙江大学饲料研究所也有报道，在猪以大麦为基础的日粮中添加一定量的β-葡聚糖酶，猪体内的总蛋白酶和脂肪酶的活性提高。高宁国等也发现，在肉鸭的日粮中添加一定量的β-葡聚糖酶为主的粗酶制剂，21目龄和42日龄时，食糜上清液中淀粉酶活力分别提高24%和6.4%。
3.4 改善肠道微生物菌
    在畜禽日粮中添加一定量的β-葡聚糖酶，可降低因β-葡聚糖的粘稠性引起的营养物质在肠道内的蓄积，改变因营养物质蓄积有利胃肠道有害菌群繁殖的环境，从而减少肠道内有害微生物，进而可使肠壁变薄，改善营养物质的消化吸收。同时，肠道微生物菌群中的沙门氏杆菌数量的减少，可缓解胆汁盐的解离，有利于脂肪的消化吸收。此外，有害微生物菌群的削弱可降低畜禽腹泻率，减少肠道疾病的发生，从而有自助于畜禽健康生长，提高生产性能。
4小结
    饲料中β-葡聚糖的抗营养作用的研究近年来取得了很大进展，对利用β-葡聚糖酶来消除饲料葡聚糖的抗营养作用，改善饲料的营养价值，以及通过配伍其它酶如木聚糖酶、蛋白酶等来进一步提高畜禽的生产性能等方面，人们已进行了大量的和广泛的实践，取得了一系列成果和极大的经济、社会效益。我应该相信β-葡聚糖酶作为添加剂不仅会影响畜牧业的发展，而且将继续产生更大的效益。