饲用酶制剂的分类及设计

饲用酶制剂的分类及设计

一、单酶制剂

单酶制剂又可分为消化酶(内源酶)和非消化酶(外源酶)两大类。

1、消化酶包括淀粉酶, 糖化酶，蛋白酶，脂肪酶"

（1）淀粉酶：作用于a-1,4糖苷键,将淀粉水解为双糖, 寡糖和糊精,使之易于吸收,并能在胃中迅速液化淀粉,减轻胃部胀感,促进消化

（2）糖化酶：可水解线性的寡糖，双糖和糊精生成葡萄糖和果糖,也可作用于淀粉的非还原性末端,依次缓慢水解Α-1,4糖苷键生成葡萄糖，因此，可在淀粉酶的协同作用下,将淀粉完全分解成葡萄糖"

（3）蛋白酶：有酸性，中性，碱性之分。在饲料中由于动物胃液多呈酸性,肠道多数为弱酸性至中性,所以大多数添加酸性和中性蛋白酶，其主要作用是将动物摄取的饲料蛋白质分解为氨基酸,并由动物体重新组合合成自身的蛋白质

（4）脂肪酶：分解脂肪为甘油，脂肪酸和磷脂酸

2、非消化酶包括纤维素酶，半纤维素酶，果胶酶，B-葡聚糖酶

（1）纤维素酶：包括C1酶，CX酶和B-葡萄糖苷酶(Cb)"其中C1酶将结晶纤维素分解为活性纤维素，降低结晶度，然后经CX酶的作用将活性纤维素分解为纤维二糖和纤维寡糖,再经Cb的作用生成动物机体可利用的葡萄糖

（2）半纤维素酶：包括木聚糖酶，甘露聚糖酶，阿拉伯聚糖酶和聚半乳糖酶等,主要是将植物细胞中的半纤维素降解为各种五碳糖,并可降低半纤维素溶于水后的粘度，纤维素酶，半纤维素酶协同作用,破坏富含纤维素的细胞壁,将难于消化和粘性的多糖分解,从而大大提高低能饲料的饲用价值,提高饲料利用率"

（3）果胶酶：果胶是一种多糖,果胶酶可裂解果胶单糖之间的糖苷键,并脱去水分子,分解物细胞壁间质成分果胶,促使植物组织崩解,使营养成分得到充分释放和利用"

（4）B-葡聚糖酶：B-葡聚糖多存在于大麦，燕麦等谷物中,可溶于水形成粘性的凝胶,成为一种抗营养因子,阻碍动物(特别是幼畜)对营养物质的利用,影响生长。B-葡聚糖酶可水解B-葡聚糖,降低肠道内容物的粘度"

（5）植酸酶：可提高饲料中磷的利用率,减少无机磷在饲料中的添加量,减少多余磷对环境的污染;还有将乳糖转化为葡萄糖和半乳糖的乳糖酶,分解果实中丹宁改善味觉促进动物采量的丹宁酶等。

二、复合酶制剂

动物配合饲料中含有多种营养素，利用各种消化酶和非消化酶的协同作用,可最大限度地提高饲料中能量、蛋白质、纤维素等营养物质的利用率,从而达到增重，减少饲料消耗的目的。目前世界上生产的复合酶制剂,由于不同的功能特点,可分为以下几类:

1、以蛋白酶，淀粉酶为主的饲用复合酶此类酶制剂主要用于补充动物内源酶的不足,以降解多糖和蛋白质等生物大分子为主

2、以纤维素酶，木聚糖酶，果胶酶为主的饲用复合酶，主要作用为破坏植物细胞壁,使细胞中营养物质充分释放出来,供进一步消化吸收,并能消除饲料中的抗营养因子,降低胃肠道内容物的粘度,促进动物消化吸收。

3、以上几种不同酶的平均混合物此类复合酶综合了1和2中各酶系的作用,具有更强的助消化能力"

三、饲用酶制剂的设计

饲用酶制剂的应用效果,主要取决于酶的组分，活性和与动物日粮的匹配性，酶的活性高，酶种适宜，与动物日粮的匹配性好,应用效果好

1、根据饲料的特异性设计酶的配方

（1）低粘度日粮：比较典型的是玉米，豆粕型日粮,这是我国的常规日粮，主要抗营养因子有木聚糖(玉米:4.3%)，果胶(豆粕:14.0%)"这种饲料进入消化道粘度较低,所以针对这类日粮的主要酶种为果胶酶，木聚糖酶。

（2）高粘度日粮：是指小麦，大麦，米糠含量较高的日粮,它们会对动物肠道造成极高的粘度，影响消化吸收。小麦粘度的来源主要是木聚糖(含量为6.1%),大麦粘度的主要来源是B-葡聚糖(3.2%~3.5%)和木聚糖(7.4%~7.8%),针对这类日粮,应选择木聚糖酶，B-葡聚糖酶" （3）高纤维日粮：是指谷物，糟渣，麦麸含量较高的日粮。这种日粮应选择纤维素酶,同时还要附带其他半纤维素酶(如木聚糖酶)，果胶酶，以协助纤维素酶共同摧毁植物细胞壁,释放胞内营养物质与消化酶充分接触。

（4）杂饼，粕日粮：是指棉，菜籽粕等含量较高的日粮,富含粗纤维，果胶等多聚物,如菜籽粕含纤维素7.0%,含果胶11.5%。这类日粮应选择纤维素酶，果胶酶等为主要酶种。

（5）精粗饲料组合日粮：对精料补充料可根据以上几种日粮类型选择酶种,对粗饲料则应选择纤维素酶，木聚糖酶，果胶酶为主酶系,以破解粗饲料的植物细胞壁,释放胞内各种营养物质及降解纤维素，半纤维素等生物大分子为动物体可以吸收的小分子。

表2：常见饲料原料中非淀粉多糖的种类及含量（%）

2、根据畜禽的特异性设计酶的配方

（1）根据畜禽消化道的生理条件来选择酶种猪与禽的消化道温度通常在38~40℃之间,胃液的pH值在1.72~3.50之间,小肠pH值在5.05~7.23之间, 大肠接近中性，胃主要消化蛋白质和淀粉,小肠消化吸收蛋白质，淀粉和脂肪,大肠对粗纤维可以起酵解作用，所以胃和小肠是饲料酶发生作用的主要场所,要根据胃和小肠的生理条件来选择酶种。

（2）根据酶在动物体内的存留时间来选择酶用量通常情况下,猪和牛的消化道要比禽长,猪进食后需要18~24h才开始排出粪便,约12h才能排完"相比之下,禽则要快得多"禽类的消化道较短,饲料的消化利用率较低,所以酶的添加比例或酶活也要求高些。

（3）针对不同日龄的动物来设计酶配方通常情况下,幼龄动物的消化系统发育不完善,各类消化酶的分泌不足，而正常的成年动物消化酶充足,一般不需要添加高剂量的酶,如果日粮的营养水平较低,抗营养因子含量较高,其适用的复合酶,应以消除抗营养因子的酶为主。

四、饲用酶制剂的检测

目前国内饲用酶分析测定中存在以下三个问题

（1）酶活定义混乱除了淀粉酶，糖化酶，蛋白酶，脂肪酶之外,其他酶种的活力检测方法到目前为止还没有国家标准或行业通用标准"绝大多数生产企业的酶活定义都是本企业制定的,各企业的定义不同,单位酶活的含义也不同,有的可以相差近200倍"

（2）酶反应温度和pH值选择不合理由于定义不同,规定的适宜反应温度和pH值也不同,最终也就影响了测定结果"

（3）不注意酶作用底物的选择目前采用的酶分析方法,都是通过测定由酶分解产生的小分子产物,来计算样品中的酶活，由于各企业选用的酶作用底物不同，底物中低聚合度小分子的含量也不同，聚合度低的小分子容易被降解,在底物过量的情况下,酶真正的作用底物并不是大分子多聚物,而是低聚糖(或多肽),造成较大差异,影响了结果的准确性"

五、饲用酶制剂使用注意事项

1、添加量：由于不同厂家生产的酶制剂活性不同,畜禽品种及所处生长阶段不同,因而适宜添加量不同,应视酶的活性，日粮纤维素含量，畜禽品种及年龄而定"用户在使用饲用酶制剂时,应根据产品说明书添加量参照使用"

2、添加方式：目前酶制剂在畜禽日粮中的添加方式有两种:

（1）酶化饲料：即将酶制剂加入日粮,人工控制酶解所需的温度，湿度，pH值等适宜条件,酶解达到要求的时间后直接饲喂畜禽,此法效果较好,但费工，费时,不易推广应用"

（2）加酶饲料：即将酶制剂添加到日粮中直接饲喂畜禽,在消化道内发挥酶解作用。此法操作简单,易于掌握,效果也好,具有较大的推广应用价值。上述两种方法,无论采取哪一种,在向日粮中添加时,均应遵循多级混合原则,先以玉米面或其他植物性饲料作为酶的载体,按1：10