飼用酶制劑的作用機理及其應用效果

鐘神秀

酶（Enzyme）是活細胞產生的高效生物催化劑，其本質是蛋白質。它能在生物機體內十分溫和的條件下，高效率地催化營養物質的新陳代謝。酶在各種生物體內普遍存在，其作用具有高度專一性，且易失活。酶活力受到多種因素的影響、調節與控制。酶在生物體的各種生命活動中占有極其重要的地位。20世紀70年代以來，隨著世界范圍內生物工程和基因工程技術的飛速發展，人們已經能夠批量生產飼用酶制劑，并將其廣泛應用于畜禽養殖業，取得很好的效果。本文擬就酶制劑的作用機理及其在畜禽養殖業中的應用效果，進行較為全面的綜述。
1  酶制劑的作用機理
    90%以上的動物飼料由多種植物種子制成。植物種子具有復雜的細胞結構。每一個植物細胞都是畜禽所需營養物質的貯藏所。要消化吸收這些營養物質，必須在酶的參與下才能完成。酶制劑的作用機理相當復雜，主要有以下幾個方面：
1.1  直接分解底物，供給機體營養
    酶最主要的特點是作為一種生物催化劑，常溫常壓下高效催化專一的底物。植物飼料中的營養物質大多是由生物多聚體組成，動物在其消化道利用這些物質之前必須首先消化它們，而動物本身的內源消化酶往往分泌不足或缺乏某些專一性酶，故需添加外源酶幫助消化。外源酶的添加可以幫助機體有效地將一些大分子多聚體消化成可直接供腸道吸收的營養物質，或分解成為小片段，供其它酶進一步消化。例如淀粉的消化，淀粉是由葡萄糖以α-1，4糖苷鍵和α-1，6糖苷鍵連接而成的高分子多糖，全部分解淀粉需要有α-淀粉酶、β-淀粉酶和異淀粉酶的協同作用。
1.2  摧毀植物細胞壁，釋放內含營養物
    許多飼料成分盡管經過多次機械加工，仍有一些植物細胞內容物完整地被包圍在細胞壁中。植物細胞壁由各種聚合物（纖維素、果膠等）組成，具有非常復雜的結構，包圍著植物細胞，使細胞保持完整。這些主要由纖維素和果膠構成的堅固細胞壁，單胃動物自然分泌的消化酶是無法分解的。這些細胞壁本身也是一種影響消化的抗營養因子。而在飼料中補充能分解這類聚合物的酶，如纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶等，就可破壞植物細胞壁，使細胞內的營養物質釋放出來，供動物消化道進一步消化吸收。該項機理研究表明，凡應用在植物性飼料中的復合酶，應以纖維素酶類為主要酶系。
1.3  去除飼料抗營養因子，改善消化吸收
    在玉米、大麥、小麥等飼料中含有較多的非淀粉多糖（NSP）。可溶性NSP粘度大，可吸收大量的水分，從而導致由這些飼料原料配制的日糧在動物消化道形成的食糜粘度大為增加。食糜粘度的增加：⑴使養分從日糧中溶出的速度減緩，減弱養分和內源酶的相互作用，養分的消化速度隨之減慢；⑵使養分向腸粘膜擴散的速度減緩，因而吸收率降低；⑶使腸道機械混合內容物的能力減弱，脂肪乳化作用減緩，消化率下降；⑷食糜水分增加，排空速度減慢，促進后腸微生物發酵，日糧養分利用率降低。在這些飼料中加入含聚糖酶的酶制劑，就可將日糧中的NSP降解成小分子寡糖或二糖片段，從而消除因食糜粘度增加而引起的抗營養作用，提高養分的消化率和利用率，使這些廉價的飼料資源得到充分的開發和利用。
1.4  激活內源酶分泌，補充內源酶不足
    一些研究表明，外源性酶制劑的添加影響到內源酶的活力，其影響的程度與動物的日齡有關。成年畜禽分泌消化酶機能較強，一般能滿足機體的需要。但未成年的畜禽，特別是在病態、應激狀態下，酶分泌量就會明顯不足。酶制劑的添加可提供更多可供分解的基質而刺激內源消化酶的分泌，從而提高飼料的消化率。
2  酶制劑在動物日糧中的應用效果
    有關酶制劑的研究和應用，國內外報道甚多，主要集中在家畜、家禽飼養方面，現摘要作一概述。
2.1  在家禽日糧中的應用效果
    裴相元（1990）等在鵝日糧中添加0.75%纖維素酶，結果鵝日增重提高8-19%，飼料消耗降低5.1-7.8%，同時提高蛋白質消化率7.3%[18]。包承玉（1994）報道，在1日齡肉仔雞基礎日糧中添加0.1% 868溢多利復合酶（含α-淀粉酶、中性蛋白酶、脂肪酶等），結果肉仔雞增重提高9.3%，飼料轉化率提高16.15%。遼寧省畜牧獸醫科研所利用纖維素復合酶飼喂蛋雞，添加量為0.1%，結果使蛋雞產蛋率提高10.8%，料蛋比下降14.6%。呂廣宙（1996）等在艾維茵肉雛日糧中添加0.05%半纖維素酶，結果試驗組比對照組多增重8.9%，并節省飼料8%。陳國宏（1996）等在羅曼母雞日糧中添加0.15%的NDP復合酶制劑，結果母雞產蛋率提高5.66%。賈錦瑞（1996）等在艾維茵肉雛日糧中添加0.05%乙型甘露聚糖酶，結果試驗組比對照組多增重8.9%，同時料肉比下降8.02%。秦江帆（1997）等報道，在肉用仔雞日糧中添加木聚糖酶、β-葡聚糖酶，可以提高肉用仔雞的生產性能，降低飼料消耗，且以0.5%木聚糖酶與0.2%β-葡聚糖酶結合使用效果最佳，可提高雞日增重7-10%，降低飼料消耗3-14%。柳衛國（1998）等在蛋雞玉米-豆粕型常規日糧中添加0.1%溢多酶868B，結果蛋雞產蛋率提高8.7%，蛋重提高2~3%，料蛋比降低9.4%。鄭海剛（1999）等將8000BXU/kg木聚糖酶添加于含30%小麥的肉雞日糧中，1-49d 雞平均增重比不加酶組提高8.4%，飼料轉化率提高5%，每只雞平均多增收1.06元。毛國平（1999）在蛋鴨顆粒飼料中添加復合酶制劑，使蛋鴨產蛋率提高15.81%，每產1㎏蛋毛利潤提高78.35%。呂玉麗（1999）等在蛋雞大麥型日糧中添加β-葡聚糖酶，結果蛋雞產蛋率提高2.1%，總蛋重提高2.3%，料蛋比降低5.2%。張世敏（1999）等在豫州褐殼蛋雞玉米-豆粕型基礎日糧中添加植酸酶，并適當降低日糧中有效磷水平，結果試驗組與對照組在產蛋率、蛋殼強度和厚度上無明顯差異，但單只蛋重與蛋黃中總磷含量明顯優于對照，植酸磷的利用率提高11.20~29.40%，糞磷的排放量減少2.02~13.75%。
加拿大學者在雛雞全價配合飼料中添加淀粉酶和糖化酶的混合制劑，使其增重提高10%，飼料轉化率提高70%。Adams（1989）等在31-54周齡蛋雞日糧中添加含α-淀粉酶、β-葡聚糖酶和蛋白酶的復合酶制劑，結果使每100只雞多產蛋455個，且對蛋大小無影響。Pettersson（1989）等在雛雞大麥型日糧中添加含β-葡聚糖酶的商業酶制劑產品，結果雛雞體重在13d內比不加酶平均提高171g，在24d內平均提高477g。Jackisch（1990）等在Tetra公雛玉米-大麥型日糧中添加0.02% Zymine-XPB酶，結果公雛增重提高13%，料重比下降6~7%，雞胴體品質無明顯變化。Jeroch（1992）等在鵝大麥型日糧中添加1000μ/kgβ-葡聚糖酶，使鵝日增重有顯著提高，同時采食量增加。
2.2  在豬、魚日糧中的應用效果
    豬在不同生長階段對酶制劑的應用效果反應不同。淀粉酶、蛋白酶主要應用于剛斷乳的仔豬日糧中；纖維素酶、木聚糖酶主要應用于生長豬日糧中。尹清強（1992）在生長肥育豬日糧中添加1.2%纖維素復合酶制劑，結果豬日增重提高21.85%，料肉比下降12.50%，同時消化道疾病的發病率下降。張仲良（1994）選擇35±2日齡斷奶仔豬58頭，在每噸基礎日糧中添加1kg國產復合酶制劑，結果仔豬平均日增重提高10.62%，飼料利用率提高5.41%，仔豬腹瀉率降低7.5%，每頭仔豬經濟效益增加8.86元。高建國（1994）在乳豬玉米-豆粕型日糧中添加0.2%淀粉酶、0.05%蛋白酶、0.2%糖化酶，結果7~42日齡仔豬平均增重提高10.43%，料重比下降3.14%。胡忠澤（1998）等在生長豬日糧中添加0.1%華芬酶制劑，結果豬日增重和飼料轉化率分別提高8.29%和8.89%，粗纖維、粗蛋白質、干物質消化率分別提高36.76%、17.23%、9.75%。孫守田（1999）等報道，飼養實踐證明，飼喂加酶飼料與不加酶飼料，仔豬總體增重相差21.8 kg，個體平均日增重相差0.15 kg。廣東金曼集團歸湖水產養殖場報道，在1萬尾幼鰻飼料中添加0.12%溢多酶898B，能加速幼鰻生長，且餌料系數下降13.65%；劉維德（1997）等在鯉魚日糧中添加溢多酶898A，結果加酶組相對生長率比對照組提高19.33%，餌料系數降低28.33%，肥滿度差異顯著。
    前蘇聯學者在早期斷奶仔豬日糧中添加淀粉糊精酶，使豬增重提高14.6%，有機物消化率提高77.29%；美國學者在以大豆為主要蛋白源的日糧中添加胃蛋白酶，可使1~5周齡的仔豬增重提高10-14%，飼料利用率提高90~110%。前蘇聯學者在大麥飼料中添加0.3%木霉纖維素酶飼養白豬，使飼料消化率提高2.5~3.5%，在青年豬日糧中按0.04%的比例添加纖維素酶，生長豬從36kg培育到120kg，試驗組比對照組每頭多增重7.6kg。ShumskiÎ（1991）等在仔豬日糧中添加Tselloviridin-G3X酶和Pektofoetidin-G3X酶，結果仔豬平均日增重提高34.23%，料重比下降10.89%，氮存留率提高9.15%。Danielsen（1994）在28日齡仔豬大麥-大豆型日糧中添加 Porzyme-SP酶（含α-淀粉酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纖維素酶），結果仔豬平均日增重提高5.80%。Carter（1994）等報道，在體重100g左右的大西洋鮭動物性日糧中添加酶制劑，鮭魚采食量、增重、生長及飼料轉化率均有顯著提高。
2.3  在草食動物日糧中的應用效果
    李景云（1993）在育肥公羔、育成母羊日糧中添加纖維素酶，添加量為每日每只25g，結果育肥公羔平均日增重提高21.46%，屠宰率提高7.69%；育成母羊凈毛產量8.61%。賈富和（1994）等在泌乳母牛日糧中添加12kg/噸復合酶制劑，結果試驗組比對照組平均頭每日產奶量提高9.45%[32]。遼寧省畜牧獸醫研究所（1995）利用自己研制的以纖維素復合酶和糖化酶為主要成分的“Sn-9106”肉牛飼料添加劑，飼喂14~17月齡夏洛來雜種F1肉用牛，添加量為0.3%，結果試驗組比對照組增重提高41.2%，經濟效益提高160.91%；該所（1993）還對1.5~2月齡黑白花母犢牛進行試驗，試驗組纖維素復合酶添加量為0.3%，20d后，試驗組比對照組平均日增重增加0.22kg，經濟效益顯著。焦平林（1996）等在荷斯坦奶牛基礎精料中添加纖維素酶，每頭添加量為40g/日，經60d試驗，結果每頭均日增重提高19.55%，每頭日均產奶量提高8.42%，每頭每天多創利2.43元。高振華（1999）等在生長獺兔日糧中添加1.5%纖維素酶，結果兔日增重提高20.53%，且對其屠宰性能、內臟器官和毛皮品質無明顯影響[63]。尹清強等進行的5批次260頭梅花鹿的纖維素酶（添加量為50g/頭·日）增茸試驗表明，鹿茸增重20~30%，飼料消耗降低7.48%。
    前蘇聯學者（1982）在黑白花奶牛日糧中添加纖維素酶0.3g/飼料單位，可使產奶量增加13.3~22.8%，同時產每千克奶所需飼料下降12~17%；前蘇聯學者在羅姆尼羊日糧中添加0.3%纖維素酶，結果羔羊增重提高16.87%，每公斤增重耗料量下降13.67%。Lyubimov（1988）在4月齡公牛日糧中添加0.1% Tsellobrannin酶，結果牛日增重提高6.02%，且干物質、粗蛋白、粗纖維消化率有所提高。Vel’danov（1990）等在公牛日糧中添加0.03% Protosubtilin-G3X酶，結果牛胴體產量提高4.2%[134]。Choung（1992）在奶牛日糧中添加0.25%纖維素復合酶，結果牛日產奶量提高16.67%，奶中蛋白質含量也有所提高。Yadrintsev（1992）在公牛日糧中添加 0.02% Masterobatsillin-G3X 酶，結果牛平均日增重提高11.89%，胴體產量增加9.36%。Gippert（1988）等在新西蘭白兔日糧中添加0.31%纖維素酶，2周后兔增重、飼料轉化率分別提高9.0%、7.0%。

yanjunhao

現在酶制劑太多了，怎么確定質量 啊！！1！

zhaoshiming

以配方中的原料成分為添加基礎，以實際飼養效果為判定質量！！適合的是最好的！！:)3:

鐘神秀

可以從菌種、酶活、生產廠家實力等各方面比較一下。

鐘神秀 于 2009-8-24 10:36 補充以下內容

同意樓上的說法，合適的才是最好的。

孟俊英

還有一點，酶是有專一性的，所以應根據配方日糧類型選用合適的酶制劑， 不能只看廠家說明

張玉萍

如何保證酶的活性，如何保證酶能在動物體內不被降解或少降解而發揮作用

sxx50xumuren

接受酶制劑公司的配方方案！

llppaa

適合的是最好的！！

鐘神秀

現在很多大型的飼料廠家都請有單酶生產能力的廠家過來根據常用原料定做復合酶。個人感覺在保證酶活的情況下，這樣針對性最強，效果最好。