饲用复合酶研究进展

饲用复合酶的研究进展

世界上已发现酶的品种有1700多种，饲用酶有20多种。饲用酶制剂分为单一酶制剂和复合酶制剂。饲料用复合酶乃当今饲料行业正在普遍研究、关注和使用的一种酶制剂产品，目前，这种酶的使用在畜禽生产中已经取得了一定的效果。它对提高猪的增长速度、牛的生长与产奶、鸡的产蛋率以及其他畜禽的生产能力均具有极大的促进作用。另外，还能减少禽畜排泄物中的氮、磷的排泄量，减轻污染治理成本，有十分广阔的应用前景。

1．饲用复合酶的定义

饲用复合酶是一类新型的活性饲料添加剂，是多种消化酶的混合制剂，其主要功能因子为内源性消化酶（淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等）和外源性消化酶（纤维素酶、半纤维素酶、植酶酶、果胶酶等）。

2．饲用复合酶的分类

复合酶制剂主要有以下几类：（1）以蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶，主要用于补充动物内源酶的不足；（2）以B-葡聚糖酶为主的饲用复合酶，主要用于以大麦、燕麦为主的饲料原料；（3）以纤维素酶、果胶酶为主的饲用复合酶，主要作用是破坏植物细胞壁，释放细胞中的营养物质，同时消除饲料中的抗营养因子，降低胃肠道内容物的黏度，促进动物的消化吸收；（4）以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、β-葡聚糖酶、果胶酶为主的饲用复合酶，综合各种酶类的共同作用，具有更强的辅助消化作用；（5）水产动物饲料中应用的酶制剂主要有纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和植酸酶等。3．饲用酶制剂的生产源

饲用酶制剂的酶源主要来自于动物、植物、微生物。来源于动、植物的酶一般是用含酶组织提取的，含酶组织来源有限，价格较高，多作药用，很难大量用作饲料酶源。微生物是生产酶制剂的主要来源。生产饲用复合酶的产酶高产菌种一般有：（1）真菌：曲霉、木霉、酵母菌等；（2）细菌：芽孢杆菌、枯草杆菌等；（3）工程菌（工程细菌、工程酵母菌）等。4．饲用复合酶的产生途径

复合酶即多种酶的均匀的混合体系。饲用复合酶的生产主要通过以下3条途径：(1)单一酶复配，即采用单菌株液态深层发酵生产单酶，并去除菌体进行单酶的提取精制，再通过过各种单酶混合复配形成复合酶产品，此法生产全谱酶系产品成本相对较高；另外，各单酶生产来源可能完全不同，各酶种间的协同作用就会大大削弱，甚至可能完全失去协同作用。

(2)产多种酶的单一菌种发酵，通常是采用将产酶单菌培养在含多种诱导底物的培养基中通过固体发酵来实现，发酵过程简单易控制，发酵成功技术难度小。 (3)产酶多菌混合发酵，

亦是采用固体发酵即将二种以上产酶菌种通过一定的工艺设计混合培养于固体培养基中进行培养，实现产酶。固体发酵法生产的饲用复合酶酶系全、酶谱广，生产成本低，具有较高的性价比；酶种间天然复合，无拮抗，有天然协同作用，能更好针对饲料原料复杂成分发挥酶制剂的最大功效。

5．复合酶提高饲料营养价值的机理

复合酶可提高饲料营养价值，改善饲养效果的主要原因并非是NSP被大量水解成动物可利用的单糖而提高了饲料的营养价值，而是因为复合酶作用于饲料原料后，首先破坏植物细胞壁的胞间层，植物细胞壁结构被破坏，细胞内容物裸露并释放被包裹的蛋白和淀粉等营养物质，能够与动物内源消化酶接触并被降解，提高了饲料养分的利用率，同时饲料原料中的非淀粉多糖被复合酶降解后吸水能力降低，改变了肠道粘性，减少了食糜粘度增加对养分利用及吸收所带来的负面影响。

6．饲用复合酶的开发

曾莹等采用以棉籽壳为主要原料固态单菌发酵法培养黑曲霉An54.22，得到含纤维素酶（698.86IU/g鲜曲）、木聚糖酶（1268.6IU/g）、果胶酶（24.24IU/g）和蛋白酶485.95U/g 鲜曲）。王水顺等经紫外线、紫外线和亚硝基胍复合诱变获得一株产酸性蛋白酶（4525 U/g）、果胶酶（7012U/g）和纤维素酶（4497U/g）的菌株SL2111，并且对各种酶的相关性进行了研究，得出酸性蛋白酶活力与纤维素酶、果胶酶酶活力的变化呈正相关。施安辉等通过诱变乾氏78B2曲霉得到了一株产纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等酶活力较高的黑曲酶菌株。陈曦等通过热处理、60Co诱变处理米曲霉M-4.11菌株后，筛选出突变菌株M-4和M-462，经混株发酵得到蛋白酶（5013U/g干曲）和纤维素酶（1099U/g干曲）。Biesebeke等对米曲霉（Aspergillus oryzae）进行诱变育种，结果表明，突变后菌株产淀粉酶活力提高50%，葡萄糖化酶活力提高近100%，蛋白酶活力提高90%。范志恒根据动物的消化特点和选择的饲料原料，利用黑曲霉菌种进行固态发酵生产饲用复合酶，在优化条件下得到复合酶产品（木聚糖酶1200000U/g、甘露聚糖酶11000U/g、β-葡聚糖酶520000U/g、果胶酶230000U/g、纤维素酶8000U/g、酸性蛋白酶4000U/g、α-半乳糖苷酶5000U/g）。王世英（2006）通过UV 诱变复合酶产生菌黑曲霉筛选得到一可同时发酵产生高活力的多酶系的突变株JW001，其中纤维素酶和酸性蛋白酶活力分别为18379u/g和6472u/g，比出发菌株分别提高122%和92%。7．饲用复合酶的应用进展

在蛋鸡、肉鸡、乳猪、仔猪、生长猪和水产动物等饲料中添加多种酶复合制剂，可提高饲料的消化利用率，促进营养物质的吸收利用，有利于解决我国饲料资源的不足，能充分利用一些含有抗营养因子的饲料原料，因此,越来越受到重视.

在家禽方面，梅学文(2009)研究非淀粉多糖复合酶在蛋鸡玉米-豆粕-杂粕型低能量水平饲粮中的应用效果。结果表明在玉米-豆粕-杂粕型饲料中添加一定量的非淀粉多糖复合酶可以替代饲料中部分植物油，不但未影响生产性能，而且略有提高，能够提高饲料转化效率。乔永等（2008）研究非淀粉多糖酶在肉鸡不同能量水平饲粮中的应用效果。结果表明非淀粉多糖酶在肉鸡日粮中降低了0.21MJ/kg能量水平的条件下，能显著地提高肉鸡生产性能，提高饲料转化效率，经济效益良好。张芹等研究在玉米-豆粕-杂粕型日粮中添加复合酶（含有木聚糖酶、B-葡聚糖酶、B-甘露聚糖酶）对1日龄健康艾维茵肉鸡生产性能的影响。结果表明，酶制剂的添加能提高肉仔鸡的日增重，降低采食量和料重比；酶制剂能较好的提高肉仔鸡日粮的代谢能值，试验酶制剂至少提升肉仔鸡日粮代谢能50kcal/kg。

在家畜方面，谢必峰（2006）采用黑曲霉SL2111发酵生产出高酶活单位的饲料复合酶产品进行在断奶乳猪上进行饲喂试验。经21天的饲用结果表明：添加量为0.1%的试验组料肉比为1.75，分别比空白对照组、对照复合酶试验组和对照益生素试验组降低26.9%，9.1%和4.6%；添加量为0.1%的试验组日增重为0.70kg/头，比空折对照组提高25.0%，显示良好的饲喂效果。穆淑琴研究了在日粮中添加0.01%复合酶制剂对肥育猪生长效果的影响。结果表明，复合酶制剂可将猪平均日增重提高0。057kg(P<0.05)；平均日采食量降低0.605元，经济效益提高了12.62%。宋连喜等在断奶仔猪添加0.1%猪用复合酶制剂。结果表明，断奶仔猪的平均日增重显著提高6%，饲料报酬比显著提高了5.6%，每千克增重饲料成本降低014元，经济效益提高了4.4%。呼和等报道在日粮中添加复合酶和寡糖可以显著提高奶牛的产奶量，而对乳中成分没有明显的影响。

在水产养殖方面，饲用复合酶可以促进水生动物的生长，提高消化吸收率和饲料转化率，提高群体整齐度，改善生长发育不平衡状况，缓解水体环境的污染等。在饲料中添加以纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶和淀粉酶为主的复合酶制剂，能明显促进鲫鱼、鲤鱼、草鱼等水生动物的生长率。张满隆等在鲫鱼饲料中添加0.15%溢多酶，试验组生长速度比对照组快43.75%，饵料系数降低16.92%。钟国防以尼罗罗非鱼为研究对象，研究了木聚糖酶和复合酶制剂PS对其生长性能、非特异性免疫能力的影响。结果表明，在饲料中添加0.1%木聚糖酶、复合酶制剂PS能显著促进尼罗罗非鱼的生长；实验组的超氧化物歧化酶活性、溶菌酶