飼用酶制劑的作用機理及其在水產養殖上的應用

鐘神秀

酶是生物細胞原生質合成的一類具有高度催化活性的蛋白質，廣泛分布于動物、植物和微生物體內，在機體生長發育和繁殖等生命過程中起著非常重要的作用。二十世紀八十年代后期，國外開始廣泛使用飼料酶，九十年代美國、芬蘭的一些飼料酶產品先后進入中國市場，從此我國開始飼料酶的研究與應用，目前飼用酶制劑在畜禽養殖業應用已非常普遍，水產養殖業也有一些應用酶制劑的報道。水產養殖的飛速發展，既帶來了巨大的經濟利潤，同時也產生了養殖水體的嚴重污染，飼料中未消化的氮、磷構成了養殖水體的主要污染源之一，因此提高飼料利用率，降低水體污染已成為水產養殖工作者今后努力的方向。而酶制劑作為一種新型環保綠色飼料添加劑，具有提高飼料消化吸收率，節約蛋白源，無毒、無副作用、無殘留和無耐藥性等優點，必將為推動水產養殖業的發展發揮重大的作用。
                           
    1 酶制劑的主要作用機理
                           
    1.1 降低消化道食糜粘度，提高營養物質消化吸收率構成植物細胞壁的非淀粉多糖類物質，能夠結合大量的水，增加消化道食糜的粘度，使營養物質和內源消化酶不能充分接觸，降低了蛋白質、淀粉等營養物質的消化利用率。飼料中添加酶制劑，可以破壞食糜周圍的水化膜，增加食糜與酶及小腸的接觸面，提高營養物質的消化吸收率。
                           
    1.2 提高植酸磷的利用率大多數植物飼料及谷物中60-80%的磷以植酸磷的形式存在，由于水產動物消化系統缺乏內源性植酸酶，無法利用飼料中植酸結合態磷，致使無效磷排入水體引起污染，而植酸酶的使用，可將植酸結合態磷轉化為有效磷供動物機體使用，從而提高飼料中磷的利用率，減少糞磷對水環境的污染。
                           
    1.3 消除抗營養因子飼料中抗營養因子廣泛存在于各種飼料原料中，他們直接或間接地影響營養物質的消化吸收和代謝作用，而酶制劑可部分或全部消除這些抗營養因子的不良影響。
                           
    1.4 補充內源酶的不足，激活內源酶的分泌幼年動物或處于病態等應激狀態的動物分泌酶的能力較弱，飼料中適當地添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，可補充內源酶的不足，提高飼料利用率，此外還可促進內源酶的分泌。
    2 飼料酶的分類由于酶制劑來源不同，分類方法也不一樣。
    2.1 按作用機理分類
                           
    2.1.1 加水分解酶(又叫消化酶) 這類酶主要包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶、植酸酶、果膠酶等。
                           
    2.1.1.1 蛋白酶 是降解蛋白質肽鏈的水解酶，主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。
                           
    2.1.1.2 淀粉酶
    淀粉酶又可分為α-淀粉酶、β-淀粉酶、異淀粉酶和糖化酶。但在飼料中主要起作用的是α-淀粉酶和糖化酶。
    α-淀粉酶為內切酶，能將淀粉大部分分解為易被吸收的中等和低分子物質，糖化酶也是內切酶，能將α-淀粉酶分解的中、低分子物質進一步水解為葡萄糖，被動物吸收利用。
                           
    2.1.1.3 脂肪酶 脂肪酶是水解脂肪分子中甘油三酯的一類酶的總稱，在飼料中用得較少。
                           
    2.1.1.4 纖維素酶纖維素酶是由多種水解酶組成的一個復雜的酶系，根據各酶功能的差異，分為三大類:C1酶，又叫葡聚糖內切酶，作用于不溶性纖維素表面，隨機水解β-1，4-糖苷鍵；Cx酶，又稱葡聚糖外切酶，作用于纖維素線性分子末端，水解β-1，4-糖苷鍵；BG酶，可將纖維二糖、纖維三糖水解成葡萄糖分子.
                           
    2.1.1.5 植酸酶 植酸酶是近年來開發和應用的新型飼料添加劑，可通過催化水解反應將磷從植物中釋放出來，從而提高植酸磷的利用率。
                           
    2.1.1.6 果膠酶 果膠質是植物性原料中一種抗營養因子，影響飼料的利用率，果膠酶可有效破壞果膠質，促進營養物質的消化和吸收。
   
    2.1.2氧化還原酶氧化還原酶是指參與有機物質氧化還原的酶類，主要有脫氫酶和細胞色素氧化酶等，在飼料中用得不多。
                           
    2.2 按制劑類型分類
                           
    2.2.1 單一酶制劑如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纖維素酶和植酸酶等。
    2.2.2復合酶制劑是由兩種或兩種以上具有生物活性的酶制劑混合而成的產品，復合酶可同時降解飼料中多種抗營養因子，最大限度地提高飼料的營養價值，也是目前最常用的酶制劑。
    3 飼用酶制劑在水產養殖上的應用概況
                           
    3.1 植酸酶的應用目前水產養殖上用植酸酶作為飼料添加劑的比較多。Rodehutscord etal(1995)用添加植酸酶的飼料投喂虹鱒，結果在水溫15℃時，磷的利用率從17%提高到49%，水溫10℃從8%提高到25%；同樣用植酸酶處理大豆粉再喂虹鱒，可使磷排泄降低65-88%，提高魚對P、N、Ca、Fe和Zn的表觀吸收率，且隨著植酸酶的增加，魚對磷的表觀吸收率提高(Cainet al，1995；Sugiura S et al，2001)。Schafer etal(1995)研究發現鯉魚飼料中加入植酸酶，顯著提高魚體增重，糞磷排泄量降低28%；Papatryphon Eet al(1999)，PapatryphonS(2001)指出條紋鱸飼料中添加無機磷和植酸酶，魚的生長、飼料轉換率、脊??陀懔鄣幕曳趾?肯災?黽櫻?饗蘊岣哂愣訮、Cu、Fe和Zn的吸收率，且豆餅飼料中磷的利用率提高23%；在斑點叉尾鮰飼料中添加植酸酶，可顯著提高魚體增重和骨骼中磷的沉積，有效提高魚對植酸磷的生物利用，降低糞中磷的濃度(Jacksonet al，1995；Li M H et al，1997；Eya J C etal，1999；王正凱等，1998)。余豐年等(2000)報道添加7000U/kg的植酸酶，可降解豆粉中80%植酸磷，促進異育銀鯽對飼料中營養物質的消化吸收，顯著提高平均增重和魚體總磷量。
                           
    3.2 復合酶制劑的應用在鯽魚、小鱷龜和鯉魚飼料中添加溢多酶制劑，可使鯽魚生長速度提高43.73%，飼料系數降低22.35%，小鱷龜單產提高4.6%，飼料系數降低16.30%，明顯促進鯉魚生長(張滿隆，2001；王育鋒等，2001；韓如政等，1999)。將復合酶制劑添加到羅非魚、羅氏沼蝦、鱉、彭澤鯽和鯽魚的飼料中，使羅非魚增重提高10.3%，飼料系數降低13%，羅氏沼蝦增重提高48%，鱉增重提高15.7%，飼料系數降低12.5%，顯著提高彭澤鯽和鯽魚的生長(唐文武，1996；李其才，1997；周嗣泉等，2000；陳應華，2001；周興華，2000)。江永才(1999)在網箱養魚飼料中使用JW活多酶飼料酵母，結果魚增重提高15-25%，飼料系數降低0.2-0.4；周小秋等(2001)指出添加奧特奇復合酶和復合酶K可顯著提高鯉魚生長速度和飼料利用率；周克勇(2001)研究發現使鯉魚生長性能達到最佳水平的組合為:益生素0.57-0.69%，酶制劑0.15-0.18%。
                           
    3.3 纖維素酶的應用余豐年等(2000)研究指出在魚消化道生理環境與纖維素酶作用條件相符合時，添加纖維素酶可顯著提高團頭魴生長性能及干物質表觀消化率和飼料效率。
                           
    4. 由于水產養殖動物相對于畜禽來說比較低等，消化功能不很健全，對營養物質的消化吸收率較低，因此添加酶制劑是非常必要的，且從應用效果來看，飼用酶制劑確實起到了提高飼料利用率、促進生長的作用，但需要引起注意的是，酶制劑的使用要與養殖對象、作用環境等結合起來，此外還要考慮到酶的穩定性，保持其較好的生物學活性，力爭受到好的效果，達到預期的目的。　　
                        　　

小馬哥

好文章，感謝分享！

levekingph

很好！很有用！