葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）能专一性催化β-D-葡萄糖氧化成葡萄糖酸和过氧化氢[1]。1961年国际生物化学协会酶学委员会将其系统命名为β-D-葡萄糖氧化还原酶，欧盟系统编号为EC 1.1.3.4[2]。工业发酵生产GOD的主要微生物为曲霉属、青霉属和酵母菌属的菌种[3]。我国在《饲料添加剂品种目录（2013）》中规定允许使用的饲料级GOD限定由特异青霉或黑曲霉发酵而得。GOD作为饲料添加剂在畜禽饲粮中的应用越来越广[4]。文章就GOD的理化性质、生物活性功能及其在畜禽饲粮中的应用进行综述，为GOD在畜禽饲粮中的精准应用提供参考。1GOD的理化性质GOD呈淡黄色粉末状，分子量150.4 kD，易溶于水，不溶于乙醚、氯仿、丁醇等有机溶剂[5]。GOD由2个完全相同的糖蛋白经二硫键共价结合而成的二聚体蛋白质[6]，见图1。GOD每个糖蛋白单元又分为2个区域：1个与部分辅基黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）以β-折叠的形式密切结合，FAD在整个酶促反应起关键作用（图中红色部位）；另一个则与底物β-D-葡萄糖以4个α-螺旋支撑1个反向平行的β-折叠形式结合（图中星号位置所示）[7-8]。图中绿色部分则是覆盖于GOD表面的糖链。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.035.F001图1葡萄糖氧化酶3D结构GOD的酶活性定义为37 ℃、pH值5.5的条件下，每分钟生成1 μmol H2O2的酶量为1个单位[9]。适宜pH值为3~9，适宜温度为4~45 ℃。当pH值为4~7时，酶活性≥40%；当温度为25~50 ℃时，酶活性≥85%；当温度超过70 ℃后，酶活几乎全部消失[6,9-10]。2GOD的生物活性功能2.1保护动物胃肠道健康GOD催化β-D-葡萄糖氧化成葡萄糖酸可降低胃肠道内pH值，氧化β-D-葡萄糖产生的过氧化氢能够直接抑制多种有害菌的生长、繁殖，使动物胃肠道的微生态平衡[6,11-12]。GOD具有良好的抗氧化功能[13]。畜禽的集约化养殖极易导致机体氧化应激[14]。GOD能有效清除胃肠道内自由基，缓解氧化应激损伤，保护动物胃肠道结构与功能的完整性[2,5]。2.2保障原料或饲料的质量、安全在青贮饲料中添加GOD能够快速消耗氧气，有利于厌氧乳酸菌的增殖和发酵，产生的葡萄糖酸和乳酸菌发酵产生大量乳酸使青贮饲料的pH值迅速下降，抑制有害细菌生长、繁殖确保青贮饲料的质量[5]。在油脂或油脂含量较高的饲料中添加GOD能防止油脂原料变质、变性。2.3减少霉菌毒素中毒GOD可抑制霉菌生长和繁殖，减少霉菌毒素产生，保存饲料营养成分[15]；GOD的辅基具有一定解毒效果[16]。饲料添加GOD可加速肝脏中毒性成分代谢，降低毒素造成的肝脏损伤，增强肝脏抗氧化能力及机体免疫能力[17-18]。2.4促进动物生长GOD可维持肠道微生态环境、保护肠道完整性，提高机体免疫力。氧化β-D-葡萄糖产生的葡萄糖酸可降低胃肠pH值，促进肠胃蠕动，提高胃蛋白酶等消化酶类活性，有助于营养物质的吸收利用、提高饲料消化率，促进动物生长发育[15,19-21]。3GOD在畜禽饲粮中的应用3.1GOD在家禽饲粮中的应用在肉鸡饲粮中添加GOD可显著提高肉鸡生产性能，促进养分代谢，增强机体抗氧化及免疫功能，提升肉品质[22-23]。崔细鹏等[24]报道，肉鸡饲粮中添加GOD可显著提高白羽肉仔鸡日增重，降低料重比，显著提高干物质及粗蛋白利用率和表观代谢能。宋海彬等[22]研究发现，添加3%GOD可显著提高肉鸡十二指肠、空肠的绒毛高度，增大绒毛高度与隐窝深度之比。李向群等[25]发现，饲粮添加GOD不仅增加肉仔鸡采食量、提高饲料中有机物的利用率，还可显著提高仔鸡的胸腺和脾脏指数及血清免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）的含量。GOD可调控蛋鸡肠道微生态平衡、维护肠道健康，提高蛋鸡产蛋效率，降低采食量、料蛋比及死淘率，节约生产成本[26]。饲粮中添加300 mg/kg GOD可以使蛋鸡产蛋后期的产蛋率显著提高2.88%，料蛋比显著降低2.69%，同时极显著降低死淘率和破蛋率[27]。添加0.3% GOD可显著提高鸡蛋蛋壳厚度、蛋比重、降低蛋黄中胆固醇含量，利于蛋品质的提升[28]。添加30~40 g/t GOD（酶活为10 000 U/g）可显著提高临武鸭血清谷胱甘肽（GSH）含量，显著降低丙二醛（MDA）含量；回肠食糜微生物丰富度指数最高时的GOD添加水平为19.70 g/t[29]。汤海鸥等[30]报道，添加100~200 g/t GOD（1 000 U/g）可显著提高肉鸭平均日增重，显著降低料重比，并可解除黄曲霉毒素B1（AFB1）毒性，降低肉鸭死亡率，在此基础上补充一定复合酶制剂能够更进一步提高肉鸭生长性能[31]。3.2GOD在猪饲粮中的应用GOD可促进仔猪生长、提高采食量和日增重，增强仔猪免疫功能及抗氧化能力，改善肠道微环境，降低腹泻率和死淘率[32-33]。饲粮添加10~30 U/kg GOD可使断奶仔猪日采食量显著增加4.27%~12.00%，平均日增重显著提高12.15%~24.83%，料重比显著降低7.09%~10.64%，且以30 U/kg GOD效果最佳[34]。添加200 g/t GOD（1 000 U/g）可显著降低仔猪十二指肠pH值及大肠杆菌的数量、增加乳酸菌数量，改善十二指肠的绒毛高度，促进养分吸收；添加180 U/kg GOD可显著降低仔猪腹泻率，提高血清超氧化物歧化酶活性（SOD），降低丙二醛（MDA）含量[35-36]。饲粮添加GOD不仅能够显著提高仔猪血清总蛋白（TP）含量，还可显著提高仔猪血清IgA、IgG、IgM、白细胞介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（IFN-γ）含量[37]。Zhang等[38]研究表明，八角茴香提取物（500 mg/kg）和GOD（1 000 mg/kg）组合添加可显著提高42 d断奶仔猪血清、肝脏及空肠中SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性，且八角茴香提取物和GOD之间的相互作用显著，可在肝脏和空肠信号通路中激活Nrf2/Keap1，增强肝脏和空肠中Nrf2和Nrf2/Keap1 mRNA和蛋白的表达，改善断奶仔猪抗氧化能力。GOD可有效改善妊娠母猪的繁殖能力，提高妊娠后期采食量及饲粮养分消化能力，对泌乳母猪肠道微环境及泌乳期背膘损失的改善具有一定成效[39]。尤瑞祺等[40]报道，母猪妊娠后期饲粮添加600 mg/kg GOD（2 800 U/g）不仅可显著提高母猪的繁殖性能、GSH-Px活性和总抗氧化能力（T-AOC），还可降低血清MDA含量。李宁等[41]在母猪饲料中添加2 g/kg GOD（250 U/g），发现妊娠后期和哺乳期母猪平均日采食量均显著升高，分娩时背膘厚、产仔数显著提高，可有效改善母猪二胎综合征。妊娠母猪后期添加GOD能显著提高泌乳期母猪粪便中双歧杆菌的含量[42]。添加0.5~1.0 g/kg GOD（200 U/g）可显著降低母猪泌乳期背膘损失[43]。3.3GOD在家兔和牛饲粮中的应用添加0.2%~0.3% GOD可显著提高仔兔日增重和料重比[44]；添加0.4% GOD可显著提高獭兔盲肠乳酸菌和双歧杆菌数量、降低大肠杆菌数量，提高十二指肠胰蛋白酶活性及空肠乳糖酶活性，促进饲料消化及营养物质代谢吸收[45]；GOD还可显著提高幼兔血清GSH-Px活性[46]。此外，GOD可通过改善母兔肠道健康和消化能力、刺激内源酶分泌，提高泌乳性能，利于仔兔成活及断乳前仔兔发育，对缓解母兔产后失重、促进体况恢复有很大帮助[47]。GOD应用于反刍动物饲粮中可促进肠道有益微生物增殖，减少有毒物质产生[48]；消除多因素导致的奶牛食欲不振，增强瘤胃降解功能、改善消化不良，提高奶牛产奶性能[49]。4展望GOD作为一种安全无毒的新型绿色饲料添加剂需要更加细致、系统地研究GOD的作用机理及其在不同生理阶段动物体内的适宜剂量。