饲料添加剂第四章第二节酶制剂与微生态制剂2

• 主要有：乳酸菌、双歧杆菌、粪链球菌、芽孢杆菌、酵母 菌、放线菌、光合细菌
2、作用机制
调整动物消化道内环境，恢复和维持正常微生物区系平衡， 保证动物消化机能正常和健康，充分发挥动物的消化与生 产潜力
产生非特异免疫调节因子，增加动物免疫力 合成消化酶，增强消化力 合成维生素和菌体蛋白，未知生长因子
非消化酶（或外源性酶）：动物体内不能合成的酶，多来源于微生物， 主要用于消化畜禽自身不能消化的物质或降解抗营养因子或有害物质 等。主要包括纤维素酶、半纤维素酶、植酸酶、果胶酶、半乳糖苷酶 等
• 按作用底物分 消化碳水化合物的酶 植酸酶 蛋白酶 脂肪酶
1、消化碳水化合物的酶
• 植物性能量饲料中的碳水化合物含量通常在60％以上。饲 料中的碳水化合物中有易消化的淀粉，也有难消化的非淀 粉多糖(NSP)。因此，这类酶包括淀粉酶和非淀粉多糖 (NSP)酶。非淀粉多糖酶又包括纤维素酶、半纤维素酶和 果胶酶。半纤维素酶主要包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿 拉伯聚糖酶和半乳聚糖酶；纤维素酶包括C1酶、Cx酶和
第四章 非营养性添加剂
第二节 饲用酶制剂
饲用酶制剂是将一种或多种用生物工程技术生产 的酶与载体和稀释剂采用一定的加工工艺生产的 一种饲料添加剂
一、酶制剂的分类
• 按制造工艺分 单一酶制剂（如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶） 复合酶（即几种酶的复配） （1）以蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶，主要补充动物内源酶的不足
一、微生态制剂
• 定义：在微生态学理论指导下，调整微生态失调，保持微生 态平衡，提高宿主健康水平的正常菌群及其代谢产物和选择 性促进宿主正常菌群生长的物质
• 分类：根据物质组成分类可分为：益生素、益生元、合生元
（一）益生素
1、定义：益生素是一类活的微生物饲料添加剂，动物采食 后在胃肠道特定部位有足够数量的菌株能够粘附、定植和 生长，通过直接和间接对胃肠道病原微生物起抑制作用， 从而改善胃肠道微生态平衡，对动物生长和健康起作用
3、饲用酶的性质
• 由不同菌种生产的酶，功能虽相当，但化学结构及其发挥 最大活性所要求的环境条件（最适合温度、pH等）往往 不一样，其作用底物也不尽相同。因此，酶制剂通常是由 几种酶组成的复合酶，不仅有功能不同的酶，而且有功能 相同但来源不同的酶，与饲料复杂的化学结构相适应
4、酶的活性
• 酶活力单位是在一定条件下测得的相对值，受温 度、pH、底物浓度、饲喂方式等诸多因素的影响
• 水产动物和畜禽差别很大，饲料酶制剂在水产 动物中的应用不能照搬畜禽酶制剂的情况，
• 水产动物酶制剂与畜禽酶制剂的应用有很大的 差别
• 水产动物大多为变温动物，体内温度较低：适宜温度为 15-32℃，酶制剂必须能够适应体内低温环境
• 消化系统不完善，内源酶分泌差别大：对植物性饲料原料 （蛋白和淀粉）利用性比较差
• 消化酶在水产饲料中表现出明显的辅助消化，降低饵 料系数，改善水质，减少肝脏和消化道疾病的作用
水产饲料，尤其是肉食水产饲料中含高水平蛋白质和脂类，虽然 水产动物对蛋白质和脂类有较强的消化能力，但在高密度人工养 殖条件下的水产动物，对人工饲料的消化能力有限
淀粉是植物饲料中的主要物质，也是人工饲料中最常用的安全、 经济的粘结剂。水产动物，尤其是肉食水产动物体内淀粉酶活性 低，在饲料中添加淀粉酶，能明显的提高淀粉的消化率，减少对 水质的污染，保证水产动物的健康，降低死亡率。
种类：目前应用的主要有双歧杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳 杆菌、粪链球菌等。包括：乳酸菌发酵饲料、乳酸菌粉、 乳酸菌提取物
β-葡聚糖酶
（1）淀粉酶
• 包括α和β-淀粉酶、糖化酶以及支链淀粉酶和异淀粉酶 • α-淀粉酶作用于α-1，4-糖苷键，将淀粉水解为双糖、寡糖和
糊精，只能分解直链淀粉和支链淀粉的直链部分 • β-淀粉酶作用于淀粉的α-1，6-糖苷键（支链淀粉分支处），
将淀粉也水解为双糖、寡糖和糊精 • 饲料中添加多用β-淀粉酶，使用时应加少量的碳酸氢钠或碳酸
• 消化功能愈简单的动物，酶制剂的应用效果愈明显 • 水产动物消化系统不如畜禽完善，大部分养殖鱼类无胃，
只有消化道，并且消化道相对于畜禽很短，pH值一般呈 中性或微碱性，因此， 水产动物饲用酶制剂应以中性或 碱性蛋白酶、淀粉酶、糖化酶为主的复合酶制剂 • 不同食性的鱼类其消化道内消化酶的组成也不同。内源性 消化酶中淀粉酶的活性由高到低的顺序是草食性 、杂食 性、肉食性鱼类
2、植酸酶
• 肌醇六磷酸酯一般称为植酸盐，是植物中磷的贮备形式，植酸盐中磷 占豆科及谷物种子总磷的50-70%，植酸磷难以被单胃动物利用
• 植酸是抗营养因子 • 由于饲料中缺乏有效磷，饲料厂不得不往饲料中添加无机磷，而结果
则是大部分磷排出体外 • 植酸酶的作用：
– 消除植酸的抗营养作用； – 减少饲料中的无机磷添加量； – 降低粪便含磷量； – 增加钙、锌和氨基酸等的利用率
（2）以β-葡聚糖酶为主的饲用复合酶，主要用于大麦、燕麦为主的饲料
（3）以纤维素酶、果胶酶为主的饲用复合酶，主要作用为破坏植物细胞壁， 使细胞壁中营养物质释放出来
（4）以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶、果胶酶为主的饲 用复合酶，有强的助消化作用
• 按来源分
消化酶（或内源性酶）：动物体内能合成的酶，但因某种原因需强化， 需要使用外来的动物消化酶类似物，后者结构和性质可能不同于内源 酶，但功能相同，主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等
钠以中和胃酸，以利于淀粉酶的活化，防止该酶在胃肠道失活
• 糖类物质是廉价的饲料原料，尽管水产动物对淀粉的消化 吸收率很低，但饲料中的添加量仍达到20％～50％
• 加入淀粉酶和糖化酶后，可以补充水产动物严重缺乏的淀 粉酶，将淀粉的消化吸收率从20％～40％提高到80％以上
• 起用，进而达到降低饲料成本的目的
4、脂肪酶
• 脂肪酶是水解脂肪分子中甘油酯键的一类酶的总 称，微生物产生的脂肪酶通常在pH 3.5-7.5时水 解力最好，最适温度38-40℃，因此微生物脂肪 酶非常适用于饲料。外源性脂肪酶的作用与动物 的年龄有关，生长动物体内的脂肪酶足以满足自 身的需要，但幼畜日粮中添加脂肪酶可能有益
二、饲用酶制剂的作用
1、补充内源酶的不足，激活内源酶的分泌
• 对处于高温、缺氧、轮捕轮放、疾病等各种应激条件下， 动物易出现消化机能紊乱、内源消化酶减少，日粮中添 加消化酶能改善动物自身分泌不足，起到辅助消化作用
• 对消化系统尚未发育成熟、消化机能尚不完善的幼龄动 物，日粮中添加外源性酶制剂，则可补充自身分泌不足 起到辅助消化的作用
3、降低消化道的食糜黏度，减少疾病的发生
• 破坏饲料中的抗营养物质，如β-葡聚糖酶、木聚糖酶，使 一些富含此类抗营养因子日粮，如大麦、燕麦、黑麦等也 可用于对动物饲料的配方中，并使这些物质在肠道的粘度 下降，从而减少动物下痢
4、消除抗营养因子
几种饲料原料中的抗营养因子或难于消化的成分
三、水产动物酶制剂的特殊性
四、饲用酶制剂的选择
1、饲用酶制剂的饲料特异性
• 根据日粮组成选择适宜种类的酶，如人工乳、代乳料、 补充料中使用的主要选择以淀粉酶、蛋白酶等消化酶 为主的制剂
• 加有大麦的幼龄动物日粮中添加以β-葡聚糖酶、木聚 糖酶为主的酶制剂，能获得很好的添加效应，但在成 年日粮中效果较低
2、饲用酶制剂的动物特异性
3、理想益生菌菌株的条件：
无毒、无害、安全、无副作用 有利于体内菌群平衡或预防微生态失调 耐受胃内低pH环境、消化酶和耐加工过程的破坏 产生特异性细菌素和降低肠道pH值 能够粘附胃肠上皮细胞 在肠道特定部位有足够数量的活菌数且能增殖 具有营养功能
4、分类：
（1）乳酸菌类
存在：是动物肠道中正常微生物，此类菌种的乳酸杆菌和 双歧杆菌是动物肠道中的优势菌群
1、直接添加 酶制剂可用于生产全价配合饲料和浓缩料，一般在配合
饲料中的添加量为0.1-0.3％ 2、制粒后添加技术：喷雾涂抹工艺 3、用于饲料调制
饲料原料在应用之前使用酶制剂进行调制，有利于改善 饲料的营养价值和饲用价值
六、应用酶制剂应注意的问题
1、购买时、使用前和饲料加工后均应检测酶的活性 2、制粒温度过高会降低饲料中酶的活性 3、在贮存过程中要防止潮湿和高温曝晒 4、饲料发霉会使酶活性受到很大影响 5、许多矿物元素、抗生素、酸化剂、氧化剂、重金属等物 质对酶的活性也有明显影响
• 水产动物种类繁多，食性多样复杂：内源酶分泌能力不同
• 消化道短，食物在肠道停留时间短，酶作用不完全
• 水产动物饲料在水中投喂，要求营养和添加剂在水中具有 稳定性
• 水产饲料加工工艺特殊，水产动物酶耐温问题突出：挤压 膨化温度可达200℃
• 减少养分排泄，减缓水体营养富积和污染问题更重要：开 发降低N、P排泄的水产饲料酶
七、酶制剂的发展方向
• 酶制剂本身的生物特性和作用规律十分复杂，许多问题尚 不清楚，酶制剂的实际应用效果尚不稳定。要解决这些问 题，必须在酶活分析方法的标准化、酶制剂的稳定性、酶 制剂与饲粮成分的关系、酶制剂之间及与内源酶之间的相 互关系、酶制剂与饲料工艺之间的关系等方面开展系统深 入的研究
第三节 微生态制剂
• 一般认为，添加植酸酶可使磷的利用率提高20 ％～5O％
• Riche等(1996)在虹鳟饲料中添加1000U／ kg的植 酸酶，结果可使豆粕中磷的利用率从25％增加到 57％，提高了128％
3、蛋白酶
• 将蛋白质水解成为可被肠道消化吸收的小分子物质。 根据最适pH不同，将其分为酸性蛋白酶、中性蛋 白酶和碱性蛋白酶。由于动物胃液呈酸性，小肠液 多为中性，所以饲料中多添加酸性和中性蛋白酶， 其主要作用是将饲料蛋白质水解为氨基酸
（3）半纤维素酶
• 包括β-葡聚糖酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖 酶等。β-葡聚糖酶、木聚糖酶将植物细胞中的半纤维素水解为各种五 碳糖和葡萄糖，降低肠道内的粘度，促进营养物质的消化吸收。目前 研究和应用较多的是β-葡聚糖酶和木聚糖酶