饲料用酶
发酵饲料用酶
发酵饲料用酶
在饲料生产中，使用酶可以有效地改善饲料的品质、提高动物的生长性能。
具体来说，通过在饲料中添加适当的酶，如木聚糖酶、植酸酶、β-葡聚糖酶等，可以促进饲料中淀粉、蛋白质、脂肪等营养成分的分解和消化，提高饲料的利用率。
同时，酶还可以降低饲料中某些抗营养因子的含量，如植酸、胰蛋白酶抑制因子等，从而提高动物的生长性能和健康水平。
在发酵饲料中，酶的作用尤为重要。
发酵过程需要微生物的作用，而微生物的生长和繁殖需要适当的营养物质。
通过添加酶，可以促进微生物的生长和繁殖，提高发酵效率，同时也可以改善发酵产物的品质和营养价值。
需要注意的是，在选择和使用酶时，需要考虑饲料的种类、动物的种类和生长阶段、以及酶的种类和添加量等因素。
如果使用不当，可能会对动物的生长和健康产生负面影响。
因此，在使用酶时，需要遵循相关指南和规范，并进行必要的试验和验证。
饲用酶制剂(Enzyme)
水合非结晶纤维素 Cx1· Cx2 酶
纤维二糖酶 葡萄糖 纤维二糖+葡萄糖
Lactobacillus
非营养性添加剂（饲用酶制剂）
4）果胶酶 果胶酶可裂解单糖之间的糖苷键，并脱去水分子， 分解包裹在植物表皮的果胶，促使植物组织的分
解，降低肠内容物的黏度。
非营养性添加剂（饲用酶制剂）
2.蛋白酶 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
非营养性添加剂（饲用酶制剂）
非营养性添加剂（饲用酶制剂）
非营养性添加剂（饲用酶制剂）
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。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。将淀粉也水解为双糖、寡和糊精。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。
几种饲料原料中的抗营养因子或难于消化的成分
江苏农林职业技术学院畜牧兽医系
一、酶的特性
（1）酶的作用对环境条件有特殊的要求，如狭窄的pH 值和温度范围； （2）酶的特异性或专一性； （3）酶的催化性。
底 物 酶
二、酶的种类
1、单一酶制剂
（1）非淀粉多糖酶(NSP酶)
半纤维素酶：（促进生长和提高饲料利用率）
非营养性添加剂（饲用酶制剂）
2）半纤维素酶
包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖
酶等，主要作用是将植物细胞中的半纤维素水解为多种 五碳糖，且降低半纤维素溶于水后的黏度。小麦和黑麦 等谷物中含有阿拉伯糖基木聚糖，可以吸收其自身重量 10倍的水，形成一种非常黏的液体。这种高黏性液体表 现对动物的影响就是减缓生长速度，降低饲料利用效率。
不同酶制剂的特点和在饲料生产中的应用
不同酶制剂的特点及在饲料生产中的使用饲用酶制剂的使用效果现已毋庸置经，它既能提高饲料的消化率和利用率，提高畜禽及鱼类的生产性能，又能减少畜禽摄泄物中的氮、磷的摄泄量，保护水体和土壤免受污染，因而饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂，在21 世纪将有着十分广阔的使用前景。
根据国内外多年研究和使用实践，我们认为在饲料中使用酶制剂有以下几点原因：1、改变肠道内的物理化学性质，如降低食糜粘度2、破坏细胞壁，使营养物质更易被动物消化酶消化3、去除抗营养因子4、补充内源酶的不足，如幼龄动物及应激状态下5、更利于特定营养在动物在小肠内的吸收6、提高谷物加工副产品的营养价值7、降低排泄物的水分含量8、减少营养物质的浪费，提高消化率9、影响胃肠道内微生物的构成，平衡肠道菌群尽管酶制剂的作用已经为人们所认识，但是由于酶制剂生产的特殊性，比如使用不同的菌种，不同的生产方式（固体发酵或者液体发酵），同一种发酵方式中的不同生产条件和对生产条件控制的能力的差异以及最终产品的测定条件的巨大差异都给广大酶制剂的用户带来了一定的难度，很难从表观上去简单判别哪种酶制剂产品是适合自己的。
那么，抛开产品的差异，我们在决定饲料中使用酶制剂种类时至少应考虑以下的因素：1、首先要考虑到是饲料的组成，主要考虑以下因素：•谷物及蛋白饲料原料的种类•谷物及蛋白饲料原料的配比•谷物及蛋白饲料原料中抗营养因子的水平（根据来源、天气和土壤情况而不同）2、考虑到因素是动物本身的因素，特别是日龄因素和品种。
一般来说，可推荐下面的组合•使用木聚糖酶在阿拉伯木聚糖丰富的饲料中•使用β- 葡聚糖酶在β- 葡聚糖丰富的饲料中•使用淀粉酶在淀粉含量高的饲料中尽管原则上应该是这样，但在实际操作中，我们发现营养师仍然会有很大的疑虑，究竟该选择什么样的酶制剂和酶制剂的组合，才能最好的发挥酶制剂的功能，降低饲料企业的成本压力，提高饲料的品质，是现在大家比较困惑的问题。
饲料用酶
饲用酶制剂的作用饲用酶制剂是一类新型的活性饲料添加剂，其主要功能因子为蛋白酶、淀粉酶等消化性酶，以及纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶等非消化性酶。
在饲料中添加后，能明显提高动物的消化率和饲料转化率；提高日增重，降低料肉比；增加动物营养摄入，缩短生长周期；扩大粗饲料的使用量，降低饲料成本；减少动物疾病发生和环境污染。
饲用酶制剂的发展概况饲用酶制剂的商业化应用在国外只有20年的历史，英国90年代酶制剂在鸡饲料的添加率几乎等于零，在国内，中国珠海溢多利公司1992年推出溢多酶，开始了饲用酶商业化应用。
目前，饲用酶达20多种，除植酸酶有单一产品外，其余饲用酶制剂大多是包含多种酶的复合制剂。
应用较多的有：1、以纤维素酶和果胶酶为主的复合酶；2、以β－葡糖酶为主的复合酶；3、以淀粉酶和蛋白酶为主的复合酶；4、以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶和果胶酶为主的复合酶。
全球饲用酶制剂行业数据统计对象主要包括饲用复合酶和饲用植酸酶。
全球饲用酶制剂行业数据统计对象主要包括饲用复合酶和饲用植酸酶。
饲用复合酶方面，2011年全球饲用复合酶制剂总产销量为21.92万吨；饲用植酸酶方面，2011全球饲用植酸酶总产销量为12.88万吨。
据BOABC统计，2011年中国饲用酶制剂总产量达到9.85万吨，产值达到16.4亿元，其中饲用复合酶总产量4.96万吨，饲用植酸酶总产量4.89万吨。
饲用酶制剂生产企业目前在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家，主要有丹尼斯克、芬兰、德国AB酶制剂、安迪苏、帝斯曼、奥特奇、巴斯夫、建明等，国内饲用酶制剂企业有近30余家，主要有新华扬、挑战集团、北京昕大洋、夏盛集团、湖南尤特尔、江阴爱顿生物工程有限公司、珠海溢多利有限公司、广东肇庆华芬饲料酶有限公司等。
BOABC观点未来随着酶制剂产品技术的提高，饲用酶制剂的应用效果将愈加明显，同时随着饲料中非常规饲料添加比例的提高和人们对食品安全意识的增强，饲用酶制剂产品在饲料中的添加量将越来越高。
酶制剂在动物营养和饲料中的应用
酶制剂在动物营养和饲料中的应用发布时间：2021-11-16T07:42:01.870Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：朱海峰[导读] 酶是目前较晚的饲料添加剂。
1975年，美国首次在配合饲料中使用酶制剂，取得了显著的效果。
此后，饲料酶商品化技术应运而生，并越来越受到世界水产界的重视。
我国饲料酶制剂的研究和应用始于20世纪90年代，产品数量不断增加，质量不断提高。
短短十几年间，已经有数百种酶产品被逐渐应用于猪、禽、水产品和反刍动物的养殖。
饵料是水产养殖业发展的关键。
酶广泛应用于饲料中，以提高饲料质量。
酶制剂可以克服饲料中抗营养因子的不利影响，提高饲料地消化率，为动物提供充足的营养，促进动物健康生长。
本文综述了酶制剂在动物营养和饲料中的应用。
济南市海倍得生物技术有限公司山东济南 271133摘要：酶是目前较晚的饲料添加剂。
1975年，美国首次在配合饲料中使用酶制剂，取得了显著的效果。
此后，饲料酶商品化技术应运而生，并越来越受到世界水产界的重视。
我国饲料酶制剂的研究和应用始于20世纪90年代，产品数量不断增加，质量不断提高。
短短十几年间，已经有数百种酶产品被逐渐应用于猪、禽、水产品和反刍动物的养殖。
饵料是水产养殖业发展的关键。
酶广泛应用于饲料中，以提高饲料质量。
酶制剂可以克服饲料中抗营养因子的不利影响，提高饲料地消化率，为动物提供充足的营养，促进动物健康生长。
本文综述了酶制剂在动物营养和饲料中的应用。
关键词：酶制剂；动物营养；饲料1 酶对动物的益处 1.1 酶的作用机制因为动物不能分泌水解非淀粉多糖的酶，所以谷物细胞壁中的非淀粉多糖只处于非水解状态。
非淀粉多糖是一种大分子碳水化合物，在组成和结构上与淀粉不同，分子间有化学交联，因此不能被动物完全消化利用。
一些非淀粉多糖易溶于水，在动物肠道内形成黏性凝胶，降低肠道功能，因此臭名昭著。
木聚糖是戊聚糖，具有很强的水溶性和黏性，这是造成这种情况的主要原因。
酶工程 第七章酶的应用 第三节酶在轻工、化工方面的应用
第三节 酶在轻工、化工方面的应用
饲料用酶的作用 酶制剂在饲料养殖业中的应用是基于如下因素考虑 的： （1）补充同源酶的不足，促进动物的消化吸收，提 高饲料的利用率； 动物饲料是以淀粉、蛋白质等大分子化合物作为营 养源的，由于动物生理上的差异，不同动物消化道中的 酶系不同，数量也很有限，再加上饲料在消化道中停留 的时间一般都很短，如鸡、鱼、虾仅3～4h，在这样短 的时间内，酶的催化作用远远没有发挥出来，饲料未被 充分消化吸收而随粪便排出体外，造成部分浪费。据研 究，不少动物对饲料的消化吸收率仅为50%左右。在饲 料中添加酶制剂就可以与动物内源酶发挥协同作用，将 难消化吸收的蛋白质、淀粉等大分子化合物降解为氨基 酸、肽、胨、单糖、寡糖等小分子物质，增加饲料中的有效
第三节 酶在轻工、化工方面的应用
（3）消除抗营养因素，释放矿物元素和其他微量元素 来提高饲料利用率，促进动物健康生长；
纤维素是一种纤维二糖的高聚体，是单胃动物不能利 用的，这种大分子物质较难溶解并对单胃动物的消化有阻 碍作用。半纤维素和果胶部分溶于水后，会产生粘性溶液， 增加消化物的粘度，因而使营养物质和内源酶难以扩散， 同时还缩短了饲料在肠道内的停留时间，降低了营养物质 的同化作用，从而影响了动物的消化吸收。利用酶制剂可 以将纤维素、半纤维素、果胶以及糖、蛋白质等降解为单 糖或寡糖，减少了此类物质对动物消化、吸收和利用的障 碍作用。与此同时，结合着的矿物元素和一些微量元素在 酶的作用下被水接出来，为动物所吸收，提高了动物的健 康水平。
第三节 酶在轻工、化工方面的应用
干酶是最抗热的，能耐90℃高温达30min之久而不失 活，但在同样的温度下，供给蒸汽热，就会迅速失活。一 般在制粒前65℃的调制温度中，吸附到载体上的酶是十分 稳定的。随着调制温度升高到75℃时，酶开始失活，活力 约为开始水平的30%。
饲用酶制剂应用存在的问题及影响酶制-冯定远
饲用酶制剂应用存在的问题及影响酶制剂效果的因素华南农业大学动物科学学院冯定远20世纪50年代人们已经认识到酶制剂在饲料中添加的作用，80年代开始在饲料工业中应用酶制剂，到了20世纪90年代中期，酶制剂在饲料工业中的应用得到了普遍认可。
1996年，在欧洲，80%的肉鸡饲料（使用麦类等粘性谷物为能量来源）使用了相应的酶制剂，从此强化和加快了饲料产业对新技术的应用。
从全球范围来看，大约65 %的含有粘性谷物的家禽饲料中添加了饲料酶制剂，而在猪饲料中应用比例要低得多，不到10%。
10多年来，尽管酶制剂在畜禽饲料中应用的这项技术已有了长足的发展，但迄今为止，全球所有单胃动物饲料仅有10% 左右使用了酶制剂，总价值约1.5亿美元。
所以Sheppy（2004）特别指出：“饲料酶产业界质疑：饲料酶的发展为什么不能更快些？尤其是那些已经显示出良好商业前景的饲料酶。
由饲料业界给出的解释是：饲料酶在使用过程中受到如下薄弱环节的制约——标准化、公开有效的质量控制体系、良好的热稳定性、更加准确的液体应用系统，较为明确的技术信息公示，以及使生产性能反应更加一致的产品。
显然，饲料酶应用技术发展的潜力巨大，任重道远”。
本来，欧盟最先颁布了饲料中禁止使用某些抗生素作为促生长剂这个决定迫使饲料生产企业努力寻找替代品，添加酶制剂成为首选的措施，但实际情况并未如人们所期望的那样，特别是在猪饲料中使用酶制剂并不普遍。
的确，其中的原因很多，但最重要的原因可能是添加酶制剂以后，原来的饲料数据库和动物营养需要参数并不适合实际情况。
一饲用酶制剂应用存在的问题饲料酶制剂的研究开发和推广应用存在不少的误区和混乱，也面临一系列的问题。
越来越多的证据表明，饲用酶制剂的应用，对传统的动物营养学说提出了挑战。
例如，现有的饲料原料数据库和动物营养需要参数可能不完全适合使用酶制剂的日粮配方设计，酶制剂对饲料原料营养价值的全面提高将直接影响饲料原料的选择和营养成分配比，是否可以建立一套新的加酶营养体系值得重视。
酶在饲料中的应用
酶在饲料方面的应用最早记载科学描述外源性酶制剂在动物营养中的作用可追溯到20世纪20年代，在此后的30年里，科学家开始研究外源酶在家禽饲料中的应用，并达到了广泛应用。
酶在动物体内消化与新陈代谢过程中起着非常重要的作用。
动物能分泌到消化道内的酶主要属于蛋白酶、脂肪酶类和碳水化合物酶类。
在消化酶的作用下，底物大分子物质（如蛋白质、脂肪、多糖等）降解为易被吸收的小分子物质，如寡肽、氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等。
饲用酶制剂大致可分为消化酶和非消化酶两大类。
非消化酶是指动物自身不能分泌到消化道内的酶，这类酶能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子，主要有纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶等。
消化酶是指动物自身能够分泌的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶类等。
饲用酶制剂不仅能消除饲料抗营养因子的有害作用，促进养分的消化和吸收，提高畜禽的生长速率、饲料转化效率和增进畜禽健康，而且能减少养殖业排污中氮、磷的排放，保护生态环境。
应用饲用酶制剂是现代化养殖业中经济效益与生态效益兼顾的重要科学技术措施。
饲用酶制剂的商业化应用在国外约有10余年的历史。
英国20世纪90年代初酶制剂在鸡饲料中添加率几乎等于零，而现在95%以上的鸡饲料都添加酶制剂。
中国如以珠海溢多利公司1992年推出溢多酶作为饲用酶商业化应用的起点，饲用酶制剂在中国的应用也有10多年历史。
目前中国饲用酶制剂的市场已经初步形成，并在逐步发展。
在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家，其产品有：芬兰国际饲料公司的爱维生和保安生系列产品，芬兰安特罗斯公司的安特复合酶、植酸酶系列产品，罗氏公司和德国巴斯夫公司的植酸酶产品等。
中国饲用酶制剂企业据不完全统计也有20余家，其产品有：广东珠海经济特区溢多利有限公司的溢多酶系列产品、广东肇庆华芬饲料酶有限公司的华芬酶系列产品、广东江门英恒生物饲料有限公司的英恒酶系列产品、江苏太糊酶制厂的太糊酶系列产品、吉林长春昆仑酶制剂厂的复合酶系列产品等。
酶在饲料中的应用
其应用前景
饲用酶制剂在发达国家２０世纪２０年代就已开始研究和 应用，２０世纪７０年代酶才作为饲料添加剂较广泛应用 于畜牧业中。随着抗菌素在饲料中的限制使用，抗菌素的 促生长将有可能由酶制剂取代。制约我国畜牧业发展的主 要因素是畜禽疾病和药物残留，美国从１９９８年１月开 始实施“公害分析临界控制点”，明确规定了食品中的有 害物质（包括细菌、药残等）的临界值，超标的一律不准 上市。欧盟宣布从１９９９年１月起禁止在饲料中添加维 吉尼亚霉素、磷酸泰乐菌素、螺旋霉素和杆菌肽锌等，而 且禁用范围有扩大趋势。发达国家畜牧业用药越来越少， 我国畜禽药物越来越多，必将给我国畜牧业造成极大影响。 欧盟曾就因检疫问题对我国关闭市场。
在非常规植物饲料中广泛存在大量的非淀粉多糖，如
大麦、小麦和黑麦都含有β－葡聚糖、木聚糖，米糠中 含有大量的纤维素和木聚糖。添加非淀粉多糖酶可在 饲料日粮中加大非常规饲料的用量，非常规饲料资源 丰富，价格低廉，这样可以提高养殖业的经济效益， 如小麦在澳大利亚、加拿大、英国的饲料中用量高达 ６０％，在这些日粮中木聚糖酶已很普遍。武书庚等 （２００６）研究了木聚糖酶在玉米－豆粕型日粮和 小麦－玉米－豆粕型日粮的应用效果，研究发现玉米 －豆粕型日粮中添加１０００ＩＵ／ｋｇ的木聚糖酶 对肉仔鸡前期和后期的生长性能无显著影响（Ｐ＜ ０．０５），但有改善的趋势；
随着我国加入ＷＴＯ和国际畜产品一体化的即将来临， 随着我国人民生活水平的提高，人们在食品安全和环 保等方面的意识也在加强。还有我国各地主要粮食作 物差异较大，酶制剂对潜在饲料资源的利用和新饲料 资源的开发有较大的作用。由此人们迫切需要发展酶 制剂等环保节能型绿色饲料添加剂。我国政府也正积 极通过禁止在饲料中使用抗生素、激素等方式来保障 饲料和食品的安全，维护生态平衡。预计未来１０年 内，随着科技水平不断提高，生产成本的下降，饲用 酶的产销量必将大幅度提高。据悉，现在我国沿海的 一些大型酶制剂生产厂家的销售量明显上升。
饲料中常用酶制剂及生产过程(ɑ——淀粉酶为例)
饲料中常用酶制剂及生产过程（ɑ——淀粉酶为例）摘要：随着生活水平的提高，人们对肉类食品的需求大大提高，畜禽养殖业大力发展。
养殖动物的品种，饲料的种类，疾病的预防等在养殖业中起着重要作用。
在饲料处理中，酶制剂的应用不仅提高了饲料的应用率还有利于畜禽的生长。
常用于饲料的酶制剂包括植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶、蛋白质酶。
酶制剂在饲料生产中作用巨大，有广阔的应用前景。
ɑ——淀粉酶是酶制剂中经常使用的一种，其市场需求量大，具有成熟的生产工艺。
关键词：酶制剂种类作用ɑ—淀粉酶生产工艺前景一、酶制剂的种类及作用植酸酶:是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（盐）的一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。
自然界的微生物(霉菌、细菌和酵母菌)能产生植酸酶，特别是曲霉菌属(微生物,如黑曲霉、无花果曲霉、米曲霉等能产生活性较高的植酸酶。
植酸酶能水解植酸而释放出无机磷。
植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。
反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。
纤维素酶：是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。
纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。
细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。
一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。
纤维素酶种类繁多，来源很广。
不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。
由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。
除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外，其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。
果胶酶：是分解果胶类物质的多种酶的总称,包括原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)等。
普遍存在于细菌、真菌和植物中,一般果胶酶由黑曲霉、根霉、盾壳酶经发酵精制而得。
酶制剂饲料添加剂
动物生产季节应每天施加增氧剂，防止出现泛塘、倒藻等现象。
但因为长时间的养殖，导致池底淤泥不断堆积，而淤泥中含有大量的有机物质，分解时需要大量氧气，同时会产生有害物质，造成水质下降，水体受损，进而使海参质量严重降低，承受高温能力减弱，所以应该尽早使用挖掘机进行彻底清淤处理。
池底礁体的形状和材质严重影响着高温期海参的成活率，尤其是当池底缺氧时，适宜的栖息环境能够提高海参的成活率。
因此，应从多个方面考虑来选择礁体，形状和高度利于海参顺利上行；应由硬质材料构成，利于海参栖息；遮阴面积充足，避免阳光直射，有足够的空问供海参附着。
大多数海参池塘采用敞口地笼做礁体，因其安装简便且价格便宜，但很难应对高温天气。
推荐使用热传导性差的材料做成堆状礁体，即使在高温时期温度依旧上升缓慢，自然而然能够提供海参阴凉的摄食、栖息场所。
经过调查发现，采用热传导性差的礁体池塘海参成活率达到50%以上。
3 结语在养殖海参过程中，不仅要从多个角度考虑全面，还要在养殖过程中及时做好监测和预报工作，遇到极端高温天气，不能存有侥幸心理，记住一句话——宁可防而不来，不可来而无防。
进而全面提升海参养殖技术进，保障海参健康度夏及海参养殖业的良性发展。
近几年来，饲用酶制剂已经慢慢运用到畜牧行业，但是因多方面的因素影响了饲用酶制剂的使用。
如饲用酶制剂中包含酶的种类、酶的活性、动物品种等，因为这些方面的因素会对饲用酶制剂造成一定的影响。
酶制剂是一种具有高效性和专一性的生物催化剂，目前已被广泛应用在各个领域，其中酶制剂在畜禽养殖领域中的应用最广泛，且最具有潜力。
酶制剂作为具有营养性添加剂和非营养性添加剂双重特性的饲料添加剂，不仅可以提高营养消化利用率，还有调节动物肠道健康、杀菌抑菌等功能，在节约饲料资源、减少养殖排放、替代抗生素方面具有很大的市场潜力。
1 基本概念及其种类酶是一种由活细胞产生的，不耐高温的生物催化剂，具有高度特异性，一种酶只对一类或一种物质的反应进行催化作用。
饲用酶制剂的种类
饲用酶制剂的种类
用作饲料添加剂的饲用酶制剂包括单一酶制剂和复合酶制剂。
用作饲料添加剂的饲用酶制剂包括单一酶制剂和复合酶制剂。
１．１单一酶制剂
单一酶制剂是指具有特定分解能力的单一菌种（或菌株）培养物经浓缩等处理制成的酶制剂。
主要含有催化分解某种饲料成分（如纤维素）的多种相关酶系。
含有一定量的维生素和未知生长因子，具有较好的促生长作用，且生产成本低。
猪日粮中多使用单一酶制剂。
１．２复合酶制剂
是由多种来源酶配制而的产品，是由一种或几种单一酶制剂为主体，加上其他单一酶制剂混合而成，或经过一种或几种微生物发酵而成。
复合酶制剂可以同时降解饲粮中多种底物（多种抗营养因子和营养物质），可协同提高饲料的营养价值，效果优于单一酶制剂。
目前世界上生产的饲用酶制剂主要有以下四种。
一是以蛋白酶、淀粉酶为主的，主要用于补充猪内源酶的不足；二是以β－葡聚糖酶和木聚糖酶为主的，主要用于小麦、燕麦、大麦和黑麦为主要原料的饲料，消除非淀粉多糖（ＮＳＰ）的抗营养作用；三是以纤维素酶、果胶酶为主的，主要用于破坏植物细胞壁，使细胞中的营养物质释放出来，易于被消化酶接触，并能消除饲粮中的抗营养因子，降低胃肠内容物粘稠度，促进消化吸收；四是述各种酶得到的复合酶制剂，综合了各酶系的作用，具有更优的饲用效果。
饲料用酶的生产工艺是什么
饲料用酶的生产工艺是什么饲料酶是用来改善动物消化系统中饲料的酶类制剂，主要用于动物饮食中的淀粉、纤维素、脂肪、蛋白质等成分的降解，提高饲料的消化率和利用率。
饲料酶的生产工艺包括菌种培养、发酵、酶制剂制备等多个步骤。
饲料酶的生产工艺首先需要选择合适的菌种进行培养。
一般来说，饲料酶的生产菌种可以选择产酶能力高、生长速度快的菌株。
常见的菌种有属于革兰氏阳性细菌的枯草芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌亚种、枯草芽孢杆菌变种等。
通过菌株的精选和改良，能够获得高产酶能力的优良菌株。
菌种培养是饲料酶生产中的关键步骤之一。
培养基的配制和发酵条件的控制对菌株的生长和产酶能力有重要影响。
培养基的主要成分包括碳源、氮源、无机盐和辅助物质等。
碳源一般选择淀粉、蔗糖、麦芽糖等；氮源可以选择蛋白胨、酵母粉、玉米粉等；无机盐主要包括磷酸盐、硫酸盐等。
同时，培养基中还可以添加一些辅助物质，如酵母提取物、维生素等，以提高菌株的生长和酶的产量。
菌种培养过程中，需要控制一系列的参数，如温度、pH、氧气供应和搅拌速度等。
不同菌株对这些参数的要求略有差异。
一般来说，培养温度在30-40之间，pH在6-7之间，氧气供应和搅拌速度要适中，以提高菌株的生长速度和酶的产量。
发酵是饲料酶生产工艺中的核心环节。
菌种培养后，将培养得到的菌体接种进入发酵罐中进行大规模生产。
发酵罐的设计需要考虑到菌体的生长需求，并提供合适的条件。
发酵过程中，需要通过不断调整培养基的供应和产酶条件，优化菌体的生长和酶的产量。
同时，还需要定期对发酵罐进行采样和分析，以了解发酵过程的变化和酶的产量情况。
酶制剂制备是饲料酶生产的最后一步。
经过发酵得到的菌体需要经过一系列的处理，才能获得纯净的酶制剂。
首先，通过离心把菌体与培养液分离，并进行洗涤，去除杂质。
然后，通过超滤和浓缩的步骤，将菌体溶解提取，得到酶液。
接下来，通过酶液的过滤、浓缩和冷冻干燥等工艺，将酶液转化为酶制剂。
最后，酶制剂需要经过质检，检测其酶活力、纯度和稳定性等指标，确保其符合相关标准要求。
饲料用酶的原理和方法 农业类课件
如何最大发挥酶的经济效益
清楚了解配方设计时营养素的价值 有效磷1%=160-180元人民币 代谢能100卡=100-120元人民币 空间1%=30-80元人民币
计算出酶所能够提供的营养素水平 减去酶的成本 ❖计算所能得到的效益
如何评估饲料中酶的作用
底物的浓度 确切知道饲料中底物浓度的高低 底物浓度越高，酶的经济价值越高 底物浓度低到一个限量，用酶就失去了经济意义
目前我们饲料内可降解成分评估 植酸—植酸酶 非淀粉多糖—小麦专用酶 植物细胞壁—复合酶
如何评估饲料中酶的作用
影响酶活力的饲料加工过程 制粒---包被工艺 贮存---包被工艺
原料不变，下调营养标准。 酶只占配方空间和成本
酶的效果如何
植酸酶 近三年磷酸氢钙价格的下降 全价料成本降低10-15元/吨 生产性能得到提高 破蛋率 料蛋比---料肉比 环境污染减轻
影响酶在消化道内活力的因素 体温---酶的最适温度 消化道酸碱度---酶的最佳pH环境 消化道蛋白酶的分泌---对酶的破坏程度
❖各种动物使用酶的经济效益排序 n蛋 鸡 > 乳 猪 > 分 娩 猪 > 肉 鸡 > 育 肥 猪
影响酶的经济价值的因素
饲料中底物种类 酶的专一性
饲料中底物浓度 酶可以反复被利用
我们付出去的钱买到的应当是生物反应总量，而不是活性，或者生物学效价
如何评价酶的价值
经济效益 底物的浓度 酶在消化道内的活力 酶的环境要求 饲料加工过程和动物消化生理对酶的破坏
环保程度 动物的健康状况
如何评价饲料中酶的作用
酶的环境要求 温度 pH值 离子浓度 对酶的破坏因素：重金属、蛋白酶等
饲用酶制剂的酶活检测方法及评定
饲用酶制剂的酶活检测方法及评定随着我国畜牧业的发展和生物工程技术的不断进步，酶制剂在饲料工业中的应用越来越多。
由于酶制剂能够消除饲料中的某些抗营养因子的负面作用，提高饲料消化率，改善动物生产性能，降低生产成本，因此日益受到饲料界的重视。
但是，由于酶制剂来源比较复杂、分子结构不明确，分离提纯困难等多种原因，使这类产品有国家标准的不多，即使有国标也存在一些问题。
给广大养殖用户和生产企业带来很大不便。
本文简单介绍一下常用的酶活测定方法及测定过程的影响因素，仅供广大饲料工作者提供参考。
1 酶制剂的定义及分类所谓的酶制剂就是通过产酶微生物发酵工程或含酶的动、植物组织提取技术生产加工而成，具有一种或多种底物清楚的酶催化活性，有助于改善动物对饲料营养成分的消化、吸收等，并有功效的生物学评定依据，符合安全性要求，作饲料添加剂用的酶制剂产品（NY/T 722-2003）。
工业上应用的酶制剂大多为水解酶，按作用底物的不同，可分为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、植酸酶、木聚糖酶、果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等。
按动物体内是否分泌，分为消化酶和非消化酶两大类。
消化酶指动物自身能够分泌的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，在幼龄动物或特殊生理阶段时，动物也存在消化酶分泌不足需要外源供给的情况。
非消化酶是指动物自身不能够分泌或很少分泌，必须由外源供给的酶，这类酶能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子，主要有植酸酶、木聚糖酶、果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等。
2 常见的酶活测定方法通常酶制剂活性的检测是采用实验室分析手段来进行评价，它可以用来筛选优质酶制剂、确定复合酶制剂的最佳组方及确定产品的最佳添加量等，酶制剂实验室评价技术是目前饲料厂家应用最为广泛的一种方法。
其操作相对简单，检测所用时间短，便于生产实践应用。
酶活测定结果虽不能完全反映酶的使用效果，但通过检测至少可以避免使用劣质的酶制剂。
我国饲料工业标准中已经确立了饲用植酸酶（GB/T 18634）、纤维素酶（NY/T912）、β—葡聚糖酶（NY/T 911）的测定方法。
饲料用酶
Specific activity (IU/mg) 6000.68 5886.07 712.88
Relative activity (%) 100 98.09 11.88
39
抗多种蛋白酶的Lipase lipS221
120
100
80
60
40
C4 20
0
relative activity (%)
proleather alkaline protease savinase
16
产酶菌株定向筛选 菌株纯化 产酶验证 菌株鉴定 基因克隆
特定分析 目标酶基因PCR引物组合设计
酶基因片段获得 基因多样性分析及新颖性评估 特异PCR引物或特异探针 菌落PCR或菌落杂交筛选
全长基因获得 基因高效表达
酶蛋白纯化 性质鉴定与评价
类,决定了其添加成本必须十分低廉。
7
国内外差距
❖ 研究与应用起步较晚，差距较大。除少数产 品外, 普遍存在生产技术水平低、品种少、 应用技术不完善等问题。国外已有十余种酶 制剂实现了产业化, 并在包括中国的市场上 销售和应用。
❖ 生产成本高。国外80%以上的饲料酶制剂 是利用基因工程菌株高效生产, 而我国仅有 植酸酶等少数几种是利用基因工程菌株高效 生产, 而大部分酶制剂是采用天然和诱变菌 株发酵生产, 成本高。
25
综合性质优良的植酸酶 Y4
Optimum pH
Optimum T
Specific activity (U/mg) Thermostability at 80℃for 30min Pancreas pepsin (2h) Stomach pepsin (2h)
A. niger 2.5/5.5 55 ℃
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中国农业科学院饲料研究所
杨培龙 姚斌 2009年10月18日
饲料用酶制剂
一种新型的饲料添加剂，可提高动 物的生产性能、降低饲料成本、减轻 环境污染及开发新型的饲料资源。
植酸酶、淀粉酶、木聚糖酶、b-甘露 聚糖酶、 b-葡聚糖酶、 a-半乳糖苷 酶、脂肪酶、角蛋白酶、葡萄糖氧化 酶、霉菌毒素降解酶、溶菌酶等
全长基因获得 基因高效表达 酶蛋白纯化 性质鉴定与评价
基因筛选 克隆技术 路线
主要结果
• 基本建立了从特殊环境中快速筛选新酶编码基 因的有效方法体系 • 构建了一种无需建库和分离微生物而直接从环 境基因组中克隆全长基因的方法 • 研究了10余种特殊环境的微生物多样性 • 分离到300株以上的产目标酶酶微生物，其中 有5个新种，10余个潜在的新种 • 研究了8种目标酶在多个特殊环境中的基因多 样性 • 克隆到了超过2000个的目标酶基因片段 • 克隆到了300个以上的全长新基因
饲料用酶种类
对动物内源酶进行补充的饲料用酶 , 如蛋
白酶、淀粉酶、脂肪酶等 消除饲料中的抗营养因子的饲料用酶 , 如 b-葡聚糖酶、植酸酶、木聚糖酶、甘露聚 糖酶、b-半乳糖苷酶等 使某些营养物质得到更有效的吸收利用、 提高低劣质饲料成份的营养价值的饲料用 酶 , 如纤维素酶、木质素酶、植酸酶、果 胶酶、角蛋白酶等 毒素、有害微生物去除的饲料用酶， 如霉 菌毒素降解酶、有机磷农药降解酶、溶菌 酶等
• 有效的分子改良平台技术
• 高效表达平台技术 • 发酵技术和规模化生产技术
基因资源
–新酶、新基因的高通量筛选
特殊环境
冰川土样 雪莲根部土样 地方羊品种瘤胃 草鱼胃肠道 天牛胃肠道 深海鱼胃肠道 棉桨废水 金属矿废水 热泉 火焰山土样
特定环境样品 生物信息学分析 产酶菌株定向筛选 菌株纯化 产酶验证 菌株鉴CR引物组合设计 酶基因片段获得 基因多样性分析及新颖性评估 特异PCR引物或特异探针 菌落PCR或菌落杂交筛选
饲料用酶现状
九十年代才开始规模应用, 2008年市场值达 到3亿美元, 酶制剂中年增长最快的。 以饲料用酶为主体的生物工程产品在饲料中 占饲料价值的20%,却决定了80%的饲料质量 目前b-葡聚糖酶、植酸酶、木聚糖酶等多个 酶种已得到了一定程度的应用 但与别的饲料添加剂相比, 饲料酶的应用还 处于婴儿期, 全球只有不足30%饲料在应用
原
因
一、酶的性质不能满足要求 饲料用酶需同时具备以下优良性质: 热稳定性好而同时在常温下又具有高 活性 最适pH在酸性同时在整个酸性和中性 的pH范围内又能维持较高活性 对动物胃、胰蛋白酶和别的蛋白酶具 有较好的抗性等综合性质
原
因
二、饲料用酶的生产成本
饲料用酶仅是众多饲料添加剂中的一 类,决定了其添加成本必须十分低廉。
● HSL家族 脂肪酶作为参 考序列
进化树显示为五个独立分开的进化簇，说明冰川土壤中的脂肪 酶基因序列呈现出多样性的特点
Diversity of BPP gene fragments from grass carp digestive tracts
冰川土样中第10族木
研究与应用起步较晚，差距较大。除少数产 品外, 普遍存在生产技术水平低、品种少、 应用技术不完善等问题。国外已有十余种酶 制剂实现了产业化, 并在包括中国的市场上 销售和应用。 生产成本高。国外80%以上的饲料酶制剂是 利用基因工程菌株高效生产, 而我国仅有植 酸酶等少数几种是利用基因工程菌株高效生 产, 而大部分酶制剂是采用天然和诱变菌株 发酵生产, 成本高。
主要结果
筛选到了大量的性质各异、具有重要应用价 值的酶及基因 可加深我们对酶关键性质与结构功能的了解, 指导进一步的分子改良
– 综合性质极为优良的植酸酶、木聚糖酶、b-甘 露聚糖酶等
– 具有特殊性质的酶:
如低温酶、高温酶、高比活性酶、强酸性酶、 强碱性酶、抗蛋白酶降解的酶等
雪莲根部土壤低温脂肪酶基因片段进化树图谱
中国农业科学院饲料研究所微 生物工程研究室简介
• 成立于1994年 • 国内饲料科学研究中第一个分子生物学和基因 工程实验室。 • 研究内容:
饲料和工业用酶及其它生物活性物质的研发 动物胃肠道微生物及基因的分子生态
鱼的分子免疫与基因工程疫苗
饲料用酶的研究平台
技术平台的建立
• 新酶及基因的高通量筛选平台技术
国内外差距
酶的有效性差，应用效果不稳定。酶的性质 不够理想；非单酶生产，各种酶的相对比例 难以控制, 质量标准难以控制, 造成使用时 效果不稳定、重复性差。 酶的配套应用技术体系不完善。缺乏针对我 国饲料日粮和动物特征的应用技术。
研发趋势
注重资源挖掘, 尤其是微生物资源。利用 现代分子生物学和生物技术手段, 高通量 筛选饲料用酶微生物及相关基因资源, 近 来特殊环境微生物成为重点目标。 利用基因工程、代谢工程技术, 构建高效 生物反应器技术平台, 使饲料酶的单位产 量成百上千倍的提高, 以期规模化廉价生 产, 以解决饲料添加剂添加成本空间有限 的问题。
研发趋势
发酵技术和产品加工平台技术。重点针对 几种主要的饲料微生物反应器, 如酵母、 曲霉、芽孢杆菌等, 建立高效的高密度发 酵方法, 并开发高效稳定的产品加工技术, 提高饲料生物制剂的稳定性、实用性和应 用的高效性。 饲料生物制剂的应用效果快速评估系统和 配套应用技术体系研究。
我们的研发和产业化进展
饲料用酶的意义
1.缓解饲料资源短缺
2015年, 缺口将达0.5亿吨 ★ 提高饲料利用率,节约并开发新的资源
2.减轻环境污染 排放量(万吨/年) P: 250 N > 500 ★ N、P排放量降低40%以上 3.提供更为安全的动物产品 具有控制、预防动物疾病 ★ 减少抗生素、化学添加剂的使用 4.提高养殖业综合经济效益 ★ 降低饲料成本; 降低料肉比;提高增重