环境的影响仍然是科学研究的热门领域。我们与生物研究所的James Tyrus和Basheer Nusairat就目前的一些试验结果进行了探讨。
肠道除了是营养消化和吸收的主要器官外，还是动物机体最大的免疫器官。它能保护机体免受试图寄生在宿主细胞和组织中的病原体的侵害。任何会影响肠道健康的因素，将因此会影响营养物的消化和吸收，转而会降低动物的生长性能和饲料转化率。受损肠道吸收减少可能是因为绒毛缩短，减少了肠道内的总面积，导致动物吸收能力降低。小肠的健壮性也可能受损，这会导致肠动力减弱，毒素在肠腔中累积。肠道健康不佳的其他指标可能包括肠内容物液体过多和作为炎症标志的组织变色（发黑）。
1 防止细菌增殖
寄生在盲肠的病原菌当有适宜的环境条件和营养时，可能会从盲肠扩散进入肠道。包裹在植物细胞壁结构中的营养物质会无法被单胃动物的前肠有效地消化和吸收，因而通常会进入到后肠，并在此会促进有害菌的增殖。最近，饲用酶（如植酸酶、蛋白酶和木聚糖酶）的开发和利用，以及免疫学和生物技术的发展，使科学家能够更好地了解酶对肠道健康、营养消化和动物生产性能的影响。虽然木聚糖酶具有提高植物性饲料原料消化率和降低消化物黏度的能力已得到广泛的接受，但其对肠道健康和肠道环境的影响仍然是科学研究的热门领域。
研究表明，木聚糖酶能减少细胞壁对营养物质的包被作用，使细胞成分更易接触到内源性及外源性的酶和酸，其反过来可以提高淀粉、蛋白质和其他营养物质的利用率。研究还表明，木聚糖酶可以提高绒毛高度/隐窝深度的比值（图1）。小肠消化更完全，也会减少直肠中病原菌可利用营养物质的量。木聚糖酶的功能略有不同，在前肠能提高能源利用率，在后肠可以加快饲料通过速率，减少病原菌对营养物质的利用，从而可限制潜在病原菌增殖的风险。
2 额外的益生元作用
木聚糖酶通过对小肠中可溶性木聚糖的水解，不仅可以降低食糜的黏度，而且该过程还可以通过发酵，尤其是在前肠中，生成低聚木糖（Xylo-oligosaccharides，XOS）来改善肠道健康。这具有益生元作用，能选择性地刺激前肠中有益的革兰氏阳性菌的生长，如双歧杆菌及乳酸杆菌，从而改善肠道健康。在家禽上，XOSs对雏鸡肠道健康的相关作用有很多文献，且研究表明XOSs能减少家禽盲肠、泄殖腔和脾脏中的沙门氏菌。此外，通过发酵，这些有益的微生物菌群还能产生挥发性脂肪酸，通过减少沙门氏菌的数量，或可能是弯曲杆菌，对机体产生有益影响。这些挥发性脂肪酸还可以被家禽用作能量来源，从而进一步提高木聚糖酶的益处。
3 减少氧化应激
氧化应激，其定义是自由基的产生量与其被抗氧化剂中和的数量之间失衡，会在肠道中产生许多有害影响，包括组织损伤和坏死。最近的动物研究表明，测量氧化应激的生物标志物是评估肠道健康的一种有效工具。例如，在细胞膜中的炎症相关的脂质过氧化作用就是一个例子，这种作用会产生丙二醛（Malondialdehyde，MDA），可通过酶联免疫吸附法进行测量。最近，研究表明，添加木聚糖酶可以降低肉鸡回肠黏膜中的MDA和蛋白羰基，很可能通过减少病原菌的增殖从而减少家禽体内由病原菌诱发的炎症（图2）。
4 结论
总之，肠道健康涉及营养物质、宿主免疫系统以及肠道菌群之间复杂的相互作用。有研究表明，木聚糖酶可以减少饲料中抗营养因子的不利影响，促进健康肠道中有益菌群的发育，并保持最佳的肠道功能和完整性。随着研究的继续和深化，我们希望看到更多的饲用酶，如木聚糖酶，能应用到动物生产中，不仅以此来提高营养物质和能量的消化率，并且可作为管理肠道健康的一种经济有效的手段。原题名：The numerous benefits of xylanase（英文）
原作者：Emmy Koeleman
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