SNSP非淀粉多糖酶与动物肠道健康
摘要：酶制剂不但提高了各种饲料资源的能量和蛋白质的利用价值，而且酶解产物通过与肠道微生物菌群的相互作用，有显著改善动物肠道健康的作用。酶制剂将日粮中高黏度的可溶性非淀粉多糖（SNSP）降解成多糖片断或寡糖，寡糖促进动物后肠有益菌的增殖。本文分别阐述了日粮中的长链碳水化合物被木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶、淀粉酶等酶制剂降解后的产物的益生作用，这些作用是益生素和化学合成寡糖无法比拟的。
酶制剂作为饲料添加剂的一个新品种，已经得到了饲料工业和养殖业的认可。使用酶的基本出发点是为了提高饲料原料的营养价值，酶制剂主要有以下作用：降解动物饲料中存在的抗营养因子；A提高淀粉、蛋白质和矿物质的利用率；补充幼龄动物内源酶的不足。饲料中添加酶制剂后，提高了各种饲料资源的能量和蛋白质的可利用值，使玉米、豆粕这对"黄金搭档"日粮的转化效率更高；可以用更多的杂粕替换豆粕；可以用小麦、麸皮、次粉、DDGS等替换高能饲料玉米；可以减少肉鸡和肉鸭饲料中油脂的用量等。应用这些方案后，不但没有降低畜禽的生产性能，反而大大提高了畜禽饲养的综合效益，动物日增重提高了，饲料转化率提高了，更明显的改善是动物的肠道疾病减少了，抗生素的使用量降低了，绿色无公害的动物食品生产成为可能。有的学者对酶制剂改善动物肠道健康的效果作出了初步的解释，认为酶制剂消除了黏性很强的可溶性非淀粉多糖（SNSP）的抗营养作用，降低了动物肠道食糜的黏度，改变了有害微生物滋生的环境，改善了动物肠道的健康。而Schutte和Langhout（1999）用高粘度的日粮饲喂无菌鸡和普通鸡，证实高粘度日粮对无菌鸡确实没有副作用。这表明如果不考虑家禽的微生物情况，日粮粘度是无关紧要的。本文的目的是讨论当今使用外源性酶制剂（不包括植酸酶），通过与肠道微生物菌群的相互作用，显著改善动物生产性能的作用。日粮中添加了木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶、淀粉酶等酶制剂后，可以将高黏度的可溶性非淀粉多糖（SNSP）降解成多糖片断或寡糖（木寡糖、β-葡聚寡糖、水苏糖、甘露寡糖、异麦芽寡糖），这些多糖片断和寡糖是长链碳水化合物水解的中间产物或终产物，它们促进动物后肠有益菌的增殖，某些寡糖具有抗原性，可直接刺激动物体免疫应答反应。酶制剂的益生作用就在动物体的营养物质代谢过程中产生了，下面就饲料中的聚糖被酶制剂降解后的产物——寡糖的益生作用过程叙述如下：
1　木聚糖酶降解产物的有益作用
1.1　木聚糖的结构和抗营养特性
木聚糖是由1,4-β-D-木糖苷键连接起来并带有多种取代基的多聚糖。它的含量相当丰富，是一种巨大的生物资源，是麦类饲料中的主要抗营养因子，而木聚糖酶则是降解该物质的最主要酶之一。
阿拉伯木聚糖是小麦、麸皮等饲料中的主要抗营养因子，阿拉伯木聚糖主要由戊糖（阿拉伯糖和木糖）组成，因此，俗称戊聚糖。阿拉伯木聚糖分子结构的主链是β-l,4-D-木聚糖，侧链是α-1→2,3-L-阿拉伯糖（见图1）
1.2　木聚糖酶的性质和降解产物
广义的木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称，主要包括三类：(1)内切-β-l,4-木聚糖酶（1,4-β-D-木聚糖水解酶，EC3.2.l.8 ) ，优先在不同位点上作用于木聚糖和长链木寡糖，从β-l,4-木聚糖主链的内部切割木糖苷链，从而使木聚糖降解为木寡糖，其水解产物主要为木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，也有少量的木糖和阿拉伯糖。(2)外切-β-1,4-木聚糖酶（1,4-β-D-木聚糖水解酶，EC3.2.1.92），作用于木聚糖和木寡糖的非还原端，产物为木糖。(3)β-木糖苷酶（1,4-β-D-木聚糖水解酶，EC3.2.1.37 )，该酶通过切割木寡糖末端而释放木糖残基，饲料中应用的木聚糖酶主要是内切-β-1,4 -木聚糖酶（1,4-β-D-木聚糖水解酶，EC3.2.l.8 )。
1.3　木寡糖的结构和有益作用
木聚糖分子经过内切-β-1,4 -木聚糖酶（1,4-β-D-木聚糖水解酶，EC3.2.l.8 )水解后的主要产物是木寡糖和木糖，木糖经过转化，进入葡萄糖代谢途径，为动物提供能量，成为可以利用的物质，而木寡糖是具有高效益生作用的化学益生素。低聚木糖是由2-7个以1,4-β-D-木糖苷键结合而构成的低聚糖，其中以木二糖和木三糖为主。低聚木糖的结构式如下：
低聚木糖是功能性低聚糖中功效最突出的一类非降解寡糖，能极显著地促进人或动物肠道内双歧杆菌的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长并减少有毒发酵产物的形成，与其他低聚糖相比，低聚木糖的另一突出特点是稳定性好。5％的木寡糖水溶液在pH2.5-8.0 的范围内，煮沸1 h 无变化；1％木寡糖的水溶液在pH2.5-7.0 范围内，分别于5℃ 、20℃ 、37℃温度下贮存3个月，没有发生明显的变化。因此,胃液、胰液、唾液等几乎都不能分解木寡糖，在广域的胃肠道消化酶系活跃的温度、pH范围非常稳定。木寡糖不但稳定性好，而且还具有降低水分活度的作用，其对水分活度的影响与葡萄糖相近，低于麦芽糖和蔗糖。木寡糖具有改善大便的功能，生长肥育猪和母猪摄入木寡糖后增加了大便中的水分，防止便秘的出现。木寡糖的益生效率很高，很小的摄入量就能够改善动物的肠道健康，人的有效摄入量是0.7-1.4g/d。（余世袁，2003）经过蛋鸡试验表明，100-200g/ton的添加量，产蛋率提高5-7%，鸡蛋中的胆固醇含量下降30-60%，死亡率下降6%，木寡糖在鸭、猪、水产养殖中也取得了显著的效果。
2　β-葡聚糖酶降解产物的有益作用
2.1　β-葡聚糖的结构和抗营养特性
β-葡聚糖是自然合成的多聚糖，是由右旋葡萄糖以β-构型连接的多聚物,往往通过β-(1→3)、(1→4)糖苷键线性连接形成,即通常所说的混合链β-葡聚糖（Mixed-Linked-β-Glucans），β-葡聚糖分子中β-(1→3)键与β-(1→4)键之比约在1:2与1:3之间,β-(1→3)键的数量与分布随谷物种类而异。大麦β-葡聚糖约含70%的β-1,4键和30%的β-1,3键（Bentsson，1990)，隔2～3个连续的β-1,4键就插有一个β-1,3键(Parrish等,1960)，在一些不常见的β-葡聚糖结构中存在着高达5个连续的β-1,3键(Fleming等,1974)。它们的分子量和构型因大麦品种的不同而不同。水溶性β-葡聚糖通过超离心法测定的分子量范围是200000～300000(Igarashi等,1965),聚合度为1200～1850单体。尽管混合链β-葡聚糖和纤维素都是由β-葡萄糖单位组成,β-葡聚糖分子类似于纤维素分子, 但β-葡聚糖分子中存在一些β-(1→3)键，因此其物理特性大不相同。由于β-(1→3)键的存在,β-葡聚糖的主链呈不规则形,因而阻止β-葡聚糖分子主链间的相互接近,致使水分子易于渗入β-葡聚糖分子束,故β-葡聚糖较纤维素易溶于水。可溶性β-葡聚糖是大麦日粮产生黏性的主要原因。β-葡聚糖的结构式如下：
2.2　β-葡聚糖酶的性质和降解产物
β-葡聚糖酶属于水解酶类，主要包括内切β-1,3 葡聚糖酶、内切β-1,4 葡聚糖酶和外切β-1,3 葡聚糖酶、外切β-1,4 葡聚糖酶，饲料中应用的β-葡聚糖酶主要是内切酶，对水解谷物中的β-葡聚糖具有重要的作用。β- l,3(4)-葡聚糖内切酶不是将β-葡聚糖完全水解为单糖，而是形成分子量较小聚合物（汪儆，1994）。来源于细菌类枯草杆菌属芽孢杆菌及真菌、曲霉、木霉菌产生的β-葡聚糖酶对β-1,4键和β-l,3键的切断专一性不同。Bedford等（1992）研究表明，大分子粘多糖（HMP）只有在分子量大于500kD时才具有较强的粘性，添加酶制剂使大分子的β-葡聚糖降解，促进了更多的溶出，而且小分子片段在肠道不被吸收，通过降低β-葡聚糖的粘稠性，改善禾本科谷物的营养价值，主要应用于以大麦、小麦、燕麦、黑麦替代玉米的日粮中。
2.3　短链β-D-1,3-葡聚糖的结构特点和生物活性作用
具有生理活性作用的葡聚糖为右旋-吡喃型葡萄糖聚合体，其相邻葡萄糖残基的碳1、2、3、4、6的半缩醛氧之间以葡糖苷键连接构成骨架，有α和β位两种结构形式。β-l,3-葡聚糖是一类大分子多糖，主链结构为β-l,3-糖苷键连接，通常还含有不同比例和大小的β-l,2/β-1,4/β-1,6连接的支链，主要以细胞结构成分（如细胞壁）的形式存在，对异体宿主防御系统具有较强的诱导和活化作用，是一类活性强、毒副作用低的良好的生物应答效应物。β-1,3-葡聚糖广泛存在于微生物和植物中，酵母细胞壁中β-D-1,3-葡聚糖占绝大多数。
β-D-1,3-葡聚糖生物活性与结构特异性有明显的关系，β-D-1,3-葡聚糖的结构特异性在单糖组成、构型、糖苷键等初级结构水平均有所表现，β-D-1,3-葡聚糖有3个构象：无规则卷曲、单螺旋和性质稳定的二螺旋结构，其中三螺旋结构在自然界中最常见，不溶于水。单糖的构型（α/β）是决定糖苷键定向及空问构象的关键因素之一，由β-型葡聚糖组成的β-1,3-葡聚糖有利分子卷曲成螺旋结构，因此由β-l,3/β-1,6糖苷键构成的葡聚糖才具有较大的生理活性，而α-葡聚糖形成的是带状结构，几乎没有免疫调节活性。
β-1，3-葡聚糖的生物活性与分子大小有明显的关系，大分子葡聚糖具有较强的生物活性，但水溶性较差，能够基本保留其大分子活性的可溶性葡聚糖分子量多介于10-50kD，低于此限生物活性显著下降。活性最强的多糖是具有分枝的β-1，3-葡聚糖。所有的活性多糖具有一个共同的结构：主链由β-（1→3）连接的葡萄糖基组成，沿主链随机分布着由β-（1→6）连接的葡萄糖基，呈梳状结构，生物活性的大小随多糖的精细结构和构象不同而变化。β-l,3/β-1,6-葡聚糖选择性的与巨噬细胞、颗粒细胞、自生杀伤细胞的特异性受体进行作用，这些细胞可被β-l,3/β-1,6-葡聚糖直接激活。葡聚糖物质是当今研究者最感兴趣的免疫刺激剂。Suzuki等（1990）报道，从酵母细胞壁提取的β-葡聚糖可以刺激非特异性免疫反应。Schoenherr等（1995）也有β-葡聚糖提高仔猪生长性能的报道。Drytz等(1995）实验表明，哺乳猪日粮中添加β-葡聚糖后降低了炎症反应，提高了生长性能。上述细胞产生的细胞因子，依次刺激T细胞和B淋巴细胞，使它们的抗体生成能力得到改善，进而提高抗体对细菌和病毒的抵抗力，这就是β-l,3/β-1,6-葡聚糖不但能够增强机体的非特异性防御屏障，而且能提高机体对环境中的病原微生物的特异性抵抗力，还能使抑菌效力加强的原因。
3．纤维素酶降解产物的有益作用
3．1纤维素的结构特点
纤维素是自然界丰富的有机物质,占植物所有多糖的50%以上,是β-1,4-葡萄糖的直链聚合物。植物中的纤维素由7000～10000个葡萄糖分子组成,有很高的分子量(Goring等,1962)。单个的纤维素分子是以束状平行排列,分子间由大量相邻羟基形成的氢健相结合,形成"带状"双折叠螺旋结构(Gardner等,1974) ，纤维素不溶于水和碱,(Mares等,1973)。如果忽略纤维素的来源,一般认为其化学组成是相同的。纤维素分子是β-1,4糖苷键连接的，动物淀粉酶不能分解β-1,4键，这是单胃动物本身不能消化利用纤维素的根本原因。纤维素的结构式如下：
3．2纤维素酶的性质和降解产物
纤维素酶是降解纤维素β-l,4-葡萄糖苷键生成葡萄糖的一类酶的总称，它不是单一酶,而是起协同作用的多酶复合物。只具有内切酶性能的纤维素酶对天然纤维素影响很小，同时具有内切酶和外切酶性能的纤维素酶能明显降解天然纤维素。纤维素酶主要由葡聚糖内切酶(endo-1,4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4，也称Cx，来自真菌简称EG，来自细菌简称Len)、葡聚糖外切酶(exo-1,4-β-D-glucanase，EC3.2.1.91，也称C1酶，来自真菌简称Cbh，来自细菌简称Cex)、β-葡萄糖苷酶（EC3.2.1.21，也称BG酶）三个主要组分组成的诱导型复合酶系。纤维素酶将纤维素降解为葡萄糖。
3．3纤维素酶解的过程及对动物肠道健康的影响
在纤维素的生物降解过程中，头一步是由内切纤维素酶在纤维素长链分子上容易接触的无定形区，切割两个相邻葡萄糖分子之间的β-1,4糖苷键，从而从中间部位断裂纤维素分子。接着在外切纤维素酶的作用下，从局部断裂的纤维素链的非还原端移走寡糖分子，促使纤维素链降解并释放出葡萄糖、纤维二糖及纤维三糖。最后，在β-葡萄糖苷酶的作用下，纤维二糖及纤维三糖便被转变成葡萄糖，从而完成纤维素的完全降解。现在，对于纤维素酶在纤维素水解过程中的作用，已有了相当详细的了解。由于人和哺乳动物消化道内没有断裂β-l,4-葡萄糖苷键的纤维素酶，不能消化植物纤维素等营养物质，所以在外源纤维素酶协同作用下，可破坏富含纤维的细胞壁，一方面使其包含的蛋白质、淀粉等营养物质释放出来并加以利用，又可将纤维降解为可被畜禽机体消化吸收的葡萄糖，从而提高饲料中蛋白质、脂肪，淀粉、粗纤维和矿物质等的消化利用率。同时，降低了动物黏稠的胃肠道内容物的粘度引起有害微生物的滋生，维持了小肠绒毛形态完整，促进营养物质吸收。
4．半乳寡糖的抗营养作用和有益作用
4．1半乳寡糖的结构
α-半乳糖苷键是饲料中果胶质的主要价键形式。果胶（pectin）不存在于谷物籽实中（Selvendran，1984 )，主要存在于豆类植物的胞间层和初生细胞壁中，果胶在植物的细胞组织中起着"粘合"的作用。部分D-半乳糖醛酸上的羧基可为甲醇所酯化形成甲酯，或为一种或多种碱部分或全部中和，果胶质中还含有其它糖类。果胶包括鼠李半乳糖醛酸聚糖I 和Ⅱ 、同型半乳糖醛酸聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖I等。
α-半乳糖苷是由一个蔗糖分子和一个或者多个半乳糖分子通过α-l,6糖苷键连接而形成的一种寡糖。α-半乳糖苷主要是指棉籽糖家族，其中包括棉籽糖、水苏糖和毛蕊花糖。不同植物干种子中α-半乳糖苷的含量不同，与谷实类种子比较而言，豆类种子中含有较高水平的α-半乳糖苷。棉籽糖和水苏糖是大豆中的主要低分子糖类，占大豆风干重量的10～15%，棉籽中棉籽糖和水苏糖分别是6.91%、2.36%，葵花籽中的棉籽糖是3.09%(Kuo,1988)。
4．2半乳糖苷酶的性质和降解产物
α-半乳糖苷键是饲料中果胶质的主要价键形式。果胶酶与纤维素酶相类似，是一类复合酶，包含多种组分，α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22,α-Dgalactosidase),是果胶酶系中最主要的一种。该酶的作用对象是具有α-Ｄ-半乳糖苷结构的碳水化合物,在豆粕、棉籽粕日粮中添加α-半乳糖苷酶，水解日粮中高水平的α-半乳聚糖，使其抗营养作用降至最低。α-半乳糖苷酶的水解作用方式如下所示:
4．3半乳寡糖的抗营养作用和有益作用
半乳寡糖的水解需要α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22)，单胃动物的肠粘膜中缺乏此酶，因此在胃和小肠中不能消化这些寡糖，不能被小肠壁吸收进入血液。但是它们能作用于动物消化道中的微生物，从而间接地对动物产生双重性的作用，即过量半乳寡糖-抗营养作用，适量半乳寡糖-益生作用。
半乳寡糖-抗营养作用：当动物过多地采食半乳寡糖含量丰富的饲料时，首先为肠道中的优势菌--双歧杆菌所利用，多余部分也能被一些厌氧的产气菌所发酵。当小肠中这些糖的浓度较高时，增加了肠腔内容物的渗透压，从而导致渗透性腹泻(Knudsen等1991，Coon等1990)。它们进人大肠后，在大肠中被厌氧性细菌发酵产生VFA、CO2、H2及少量CH4，从而导致胃肠胀气和腹泻(Liener1980，FAO1981)。动物过量地采食半乳寡糖还导致日粮在消化道中停留的时间缩短、日粮粗纤维消化率降低、日粮的TMEn降低等问题。
半乳寡糖-益生作用：半乳寡糖的益生作用主要与动物肠道内双歧杆菌有关，适量的半乳寡糖能使肠道内双歧杆菌充分生长，而抑制产气荚膜杆菌和其他梭状泡杆菌等有害菌生长。
有关半乳寡糖对动物的生产性能和养分利用率的影响方面报道有限。张丽英（2000）报道，仔猪断奶后2 周，当日粮中水苏糖为2％时，仔猪日增重呈下降趋势，仔猪腹泻率显著提高，仔猪的氮存留率显著降低，其原因可能是寡糖水平越高，食糜通过速度越快，养分和能量的利用率则降低。1％的水苏糖有促进了双歧杆菌和乳酸菌的增殖，抑制有害菌的生长，但水苏糖添加量达到2%时则对这两种菌的增殖产生不利的影响。
5．β-甘露聚糖酶降解产物的有益作用
5．1 β-甘露聚糖的结构及抗营养特性
β-甘露聚糖是甘露单糖复合物，在自然界中半乳糖或葡萄糖常常附在甘露聚糖上。β-甘露聚糖的水溶性取决与该多糖体上半乳糖及葡萄糖与甘露糖的比值，半乳糖及葡萄糖数量的增加，甘露聚糖水溶性会提高。
β-甘露聚糖是豆科植物细胞壁的重要组成成份，根据加工方法不同，饲料常用的豆科植物蛋白原料都含有一定量的β-甘露聚糖，根据N.A.Dierick(1989)分析结果,其中以椰粕(3.0-3.5%)、棕榈粕(2.5-3.0%)、豆粕(1.2-1.6%)和芝麻粕(2.8-3.5%)等含量较高．任何以植物蛋白为主的饲料中都含有一定量的β-甘露聚糖。β-甘露聚糖的结构示意图如下：β-甘露聚糖和其衍生物是饲料中对动物营养有害的多糖体，尤其是水溶性β-甘露聚糖对动物有非常不良的影响：（1）降低小肠吸收水分的能力，导致粪便含过高水份；（2）降低小肠吸收葡萄糖的能力；（3）扰乱胰岛素的分泌；（4）阻绕IGF-1的分泌；（5）降低氮在体内的存留。β-甘露聚糖在动物肠道细胞发育不完全或在应激环境下，会过度刺激免疫反应，造成对动物生产性能损害。
5．2 β-甘露聚糖酶的性质及水解产物
β-甘露聚糖酶（β-1,4-D-mannanohydrolase，EC3.2.1.78）是水解1,4-β-Ｄ-吡喃甘露糖为主链的内切水解酶，β-甘露聚糖酶作用底物主要是半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳葡萄甘露聚糖以及均一甘露聚糖。
不同来源的β-甘露聚糖酶对不同来源的底物作用深度及其水解产物是不相同的。β-甘露聚糖酶水解底物的方式和深度主要与α-半乳糖残基和葡萄糖残基在主链中的位置、含量、酯酰化的程度有关。由于构成多糖的单糖类型、聚合度、糖键连接及排列方式、糖基上羟基的取代情况等各异,导致不同的多糖在溶解度、粘度等性质上存在着明显的差别,这极大影响了β-甘露聚糖酶的水解。底物本身的物理状态也会影响酶对底物的作用,如结晶状态的甘露聚糖不易被降解。难溶性的甘露多糖一般较可溶性的甘露多糖难水解;糖成分复杂的一般较成分简单的难水解；糖基上羟基被取代的一般较未取代的难水解；多分支侧链的甘露多糖一般较线状的水解慢；聚合度低的一般较聚合度高的水解慢。甘露聚糖经β-甘露聚糖酶作用后，主要产物是低聚糖(一般2～10个残基),产物聚合度的大小与酶和底物的来源有关,但相对来说产生单糖(甘露糖)很少或根本不产生。
不同来源的β-甘露聚糖酶对β-甘露多糖具有不同的水解能力。对于瓜胶半乳甘露聚糖，枯草杆菌Ｋ-50的β-甘露聚糖酶的水解率为5%，而源于黑曲霉的水解率为12%；对于咖啡豆半乳甘露聚糖，它们的水解率分别为36%和58%。其他一些糖苷水解酶类与β-甘露聚糖酶一起作用时，能有效地加快底物多糖的水解，提高多糖的水解率。如β-甘露聚糖酶与α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖苷酶共同作用于半乳甘露聚糖时,水解会更加迅速、彻底。
5．3 β-甘露寡糖（MOS）的有益作用
添加β-甘露聚糖酶可以去除饲料中β-甘露聚糖，β-甘露聚糖酶的水解产物是甘露寡糖，甘露寡糖由2-10个单糖组成，单糖之间以α-1,2/α-1,3/α-1,6键组成。甘露寡糖在肠腔有抑制大肠杆菌与沙门氏菌粘着肠壁的功效。甘露寡糖通过lectin（巨噬细胞表面上的一种特殊蛋白质）受体的特异性结合作用，与动物体内病源菌结合，病源菌因不利用甘露寡糖而失去能量来源，最终死亡被排除体外，我们称之为甘露寡糖对病源菌的抑制作用。但是这种抑制作用只是对大肠杆菌或沙门氏菌中的某些次级种类有效，而不是对全部的大肠杆菌或沙门氏菌有效。
6．总结
在过去的动物生产中，能够提高日粮营养物质利用率的饲料添加剂已经得到了大量的推广应用，传统的饲料添加剂旨在为饲料配合提供特定的养分（如维生素、氨基酸、微革元素等）, 而酶制剂的功效在于使动物有效的利用养分。由于饲料工业的迅猛发展，饲料资源短缺也已成为严重的阻碍因素，解决这些问题的有效途径就要寻求种既能排除抗生素、生长激素的弊端，又能提高饲料原料的消化利用率的替代品。酶制剂以其独特的生物学功能和天然绿色倍受关注。添加外源性SNSP酶制剂可提高营养物质的消化率，同时日粮中添加外源性SNSP酶制剂还伴随有肠道菌群发生变化（Hock等，1997；Vahjen等，1998）。肠道中最终微生物群数量依赖于底物量（来自日粮及其代谢物）和原始菌群量，微生物数量变化的潜力是无限的。日粮的组成和营养浓度的变化能显著地影响肠道各种微生物菌群的数量（Gibson等，1996；Hillman，1999；Reid和Hillman，1999），这又相应地影响动物消化吸收营养物质的能力。菌群的直接底物来源是宿主的日粮，与高消化率的日粮相比，低消化率的日粮为微生物提供了更多的底物。酶具有能把碳水化合物降解更小的、更易发酵的产物的能力，木聚糖酶和纤维素酶的降解木聚糖的最终产物分别是木糖和葡萄糖、以及不同链长的寡聚体和不同程度的取代物（木聚糖）。这些都是肠道微生物的直接的底物。 讨论添加外源酶制剂对动物肠道菌群的有益作用机制，是比添加直接饲喂微生物或寡糖更崭新的课题，因为酶制剂不但提高了饲料的利用价值，而且改善了动物的肠道健康，这是一个双重作用。寡糖使用中也存在着生产得率低、酸不稳定性、能够被有益菌和有害菌双重利用等问题。酶制剂的使用，不仅充分利用了饲料资源，同时也显著提高了动物的生长性能和免疫力，正成为应用的热点。