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。

目前市场上的商品饲用酶制剂大多数以复合酶制剂的形式 销售，如溢多酶、保安生等。一般来说，复合酶制剂比单 一酶制剂效果好，但并不意味着复合酶制剂中酶种类愈多 愈好。复合酶制剂有两种，多数由几种单一酶混合调制而 成，还有一种是由一种微生物产生含多种酶系的复合酶制 剂，后者具有很好的发展前途，是饲用酶制剂发展的方向。 与饲用单一酶制剂相比，复合酶制剂中存在多种酶活，其 中主要为非淀粉多糖酶，某些产品还含有一些外源消化性 酶，如蛋白酶、淀粉酶等；复合酶中各种酶发挥着互相补 充、相辅相成的效果，在各种酶共同作用下，动物饲料中 一些抗营养因子被破坏，因而可以促进动物的生长，提高 动物的免疫力，增进动物健康。大量试验表明，将复合酶 添加到不同动物种类的不同基础日粮中，均有显著，动物 生产性能都有一定程度的提高.


使用方法: 直接添加法 在原配方的基础上直接添加酶制剂 调整配方法 保安生TP100（HP）能提高日粮能量的利 用率，因而可以调整原配方中的原料（用部分廉价原 料替代部分昂贵原料）或降低营养浓度，从而使加酶 后的饲料成本低于或和原配方一致，并且达到或优于 原配方的饲养效果。建议的方法是将日粮能量浓度降 低2-3%，这样不仅不影响动物的生产水平，而且还能 提高饲料厂家和养殖户的经济效益。

1.消化性酶：饲料中常用的消化性酶制剂有α－淀粉酶、糖 化酶、酸性蛋白酶和中性蛋白酶，主要辅助动物消化道酶 系作用，降解淀粉和蛋白质成为被吸收的小分子物质. 2.非消化性酶：主要包括木聚糖酶、果胶酶、甘露聚糖酶、 β－葡聚糖酶、纤维素酶等非淀粉多糖酶和植酸酶。非淀粉 多糖酶通过破坏植物细胞壁，分解纤维素、半纤维素和果 胶等非淀粉多糖（ＮＳＰ），既把这些不可利用的多糖分 解成可被消化吸收的小分子糖类，又可以暴露细胞壁保护 的淀粉、蛋白等，使其更充分吸收利用，同时降低因可溶 ＮＳＰ造成的粘稠食糜的粘度。植酸酶催化植酸盐的水解 反应，使其中的磷以无机磷的形式游离出来，提高饲料中 磷和其他养分的利用率.
饲用酶制剂的应用
饲料用酶制剂的基本功能在于补充动物内源酶的不足， 消除饲料中的抗营养因子，达到提高饲料消化利用率， 改善生产性能，减少饲料原料品质变异，降低环境污 染程度等目的。２００６年，饲料用酶制剂产销量继 续高速增长，饲料中使用酶制剂的比率继续扩大，浓 缩料和预混料中酶制剂的使用增幅较大。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。
饲料加工过程对酶制剂的破坏作用

饲用酶制剂的化学本质是一类蛋白质，如同所有蛋白质一 样，饲料加工过程中不可避免地出现的温度、水分和压力 等因素都会对酶制剂的活性产生很大的影响，从而对酶制 剂的应用效果产生影响。温度对酶制剂的影响包括两个方 面：一方面是当温度升高时，反应速度加快；另一方面温 度的升高，引起酶蛋白分子中一些疏水键断裂。一般酶的 最适温度为３５-￣５０℃，最高不超过６０℃。但膨化制 粒过程中温度可达１２０℃以上，并伴有高湿（引起饲料 中较高的水分活度）、高压（改变酶蛋白的空间结构而变 性），在这样的条件下，大多数酶制剂的活性都将损失殆 尽。一般情况下，非淀粉多糖酶、木聚糖酶的热稳定性高 于葡聚糖酶；植酸酶比非淀粉多糖酶更易受温度的影响。

饲用酶制剂的分类 使用方法 经济效益 饲用酶制剂是怎样生产呐 饲用酶制剂的应用 饲料加工过程对酶制剂的破坏作用 其应用前景

自从１９７５年美国饲料工业首次把酶制剂作为添加剂应 用于配合饲料中并取得显著效果后，饲用酶制剂日益受到 世界养殖业的重视。而抗生素、激素和药物类添加剂大量 应用于饲料中，造成的动物食品污染和有害物质残留日益 加重，饲料安全问题日益突出。目前，许多国家都在努力 加强对饲料添加剂的管理，西欧、日本、美国等国家相继 颁布了一系列法律，在饲料中禁止或限制使用抗生素、激 素和药物类添加剂。“天然、绿色、无污染、无残留”成 为２１世纪世界畜牧业发展的主题。酶制剂作为一类高效、 无毒副作用和环保的“绿色”饲料添加剂在畜禽养殖业中 具有广阔的应用前景，正在逐步替代常用药物类添加剂， 实现添加剂“绿色化

目前饲用酶制剂主要采用微生物技术生产，具有产量 高、生产成本低等特点，且不受季节限制。生产酶制 剂的微生物一般认为是安全的，如美国食品药品管理 局（ＦＤＡ）规定枯草杆菌，米曲杆菌，啤酒酵母和 脆壁酵母等微生Байду номын сангаас无需经鉴定可直接生产。

微生物发酵生产饲用酶制剂有两种方法：固体发酵和液体 发酵，其中固体发酵又称表层发酵，生产规模小、生产成 本低，所得到的酶活性高，酶系完全，但也存在缺点：生 产工人劳动强度大，产量不易扩大；而液体发酵具有操作 劳动强度小、可自动化、产量可大规模生产等优点，但生 产投资规模大，生产成本高，产生废水易污染环境。因此， 国内不论细菌还是真菌、放线菌均采用固体发酵的方法来 生产酶制剂。经固体发酵生产的酶，酶系复杂，酶无需浓 缩；将发酵产品烘干后，粉碎，再添加填充剂，以达到企 业产品标准，包装成成品。这样的复合酶制剂比单一酶制 剂更受到使用单位的欢迎。

最近在国外进行的一些试验测定了β－甘露聚糖酶对典型玉 米－豆粕型肉鸡、火鸡和猪日粮中能量利用率的影响，结 果表明，饲喂加酶的低能日粮和不加酶的高能日粮的肉鸡， 其生长率和饲料利用率相同。在火鸡试验中，低能日粮代 谢能比高能日粮降低４１～９４ｋｃａｌ／ｋｇ，而加酶 低能日粮组的饲料利用率显著优于不加酶的高能日粮组， 这表明能量利用率的改善大于４１～９４ｋｃａｌ／ｋｇ （Ｊａｃｋｓｏｎ，２００１）。在猪的试验中，日粮能 量和酶对于饲料利用率的有利影响与肉鸡试验相同。这些 试验结果表明，β－甘露聚糖酶可提高能量的利用率，具体 表现为饲料利用率得到了改善而生长率得到了提高。

近年来随着科学技术的进步，基因工程技术已成为世界各 国尤其是发达国家进行酶制剂研究与生产的主要手段，其 应用主要包括：（１）利用重组微生物反应器高效表达目 的酶，降低生产成本。如黄火清等（２００６）将来源于 柠檬酸杆菌的高比活植酸酶基因ＡｐｐＡ进行了密码子优 化改造，改造后的基因ＡｐｐＡ（ｍ）按正确的阅读框架 融合到毕赤酵母表达载体ｐＰＩＣ９的α－因子信号肽编码 序列３′端，通过电击转化得到重组转化子；植酸酶得到了 高效分泌表达，在５Ｌ发酵罐中植酸酶蛋白表达量达到 ３．２ｍｇ／ｍＬ发酵液，发酵效价达到每ｍＬ发酵液 １．４×１０７ＩＵ以上，高于目前报道的各种植酸酶基 因工程菌株的发酵效价。
饲用酶制剂的分类
酶是一种由活细胞产生的具有生物催化反应能力的蛋白质， 在动物体内消化与新陈代谢过程中起着重要的作用。根据 饲料中所含酶的种类，饲料用酶制剂主要可分为两类:消化 性酶和非消化性酶。 根据产品中所含酶的种类，饲用酶制剂一般分为饲用单一 酶制剂和饲用复合酶制剂. 根据酶作用的日粮底物，饲用复合酶制剂大致又可分为:低 粘度日粮用酶制剂;高粘度日粮用酶制剂;高纤维日粮用酶制 剂. 根据酶活含量的高低及在饲料中添加量饲用酶制剂可分为 普通酶和浓缩酶两大类.

２）利用基因工程技术改良饲用酶制剂，提高酶的质 量与效率。通过基因工程手段将酶蛋白的基本结构改 变，强化酶在某方面的功能的这一做法已成为商业上 成功的典范。然而这种做法也给酶制剂的应用带来安 全的隐患，所以对经改造，尤其是经过基因技术改造 的酶制剂，必须经过合理的、必要安全评价后才能工 业化生产和应用。

经济效益： 1.提高增重； 2.改善饲料转化效率； 3.降低饲料原料的变异性，提高仔猪的均匀度； 4.降低饲料成本，同时保持仔猪的生产性能； 5.降低由于日粮纤维引起的消化道机能紊乱的发生几 率； 6.粪便较干； 7.减少粪、氮的排出量。
饲用酶制剂是怎样生产的呐？

植酸酶是近年来开发应用的一类环保与新型的微生物饲料 添加剂。夏中生等（２００６）采用加５００Ｕ／ｋｇ植 酸酶的玉米豆粕型基础日粮喂饲公猪，研究发现，蛋白质 表观消化率提高了２．４５％，蛋白质生物学价值提高了 ６．２９％，粗纤维表观消化率提高５４．１０％（Ｐ＜ ０．０５），钙的表观消化率提高了１３．８２％（Ｐ＜ ０．０５），磷的表观消化率提高了４７．３６％（Ｐ＜ ０．０５），饲粮可消化能提高了７．６９％（Ｐ＜ ０．０５）。Ｌｉｔｔａ等（２００２）的试验表明，植 酸酶大约能分解释放日粮中５０％的植酸，降低３０％的 磷排出。由于植酸酶提高了植酸磷的利用率，因而添加适 量植酸酶可减少畜禽日粮中无机磷的添加量，在某些富含 的饲料中添加植酸酶甚至可完全代替无机磷。