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科学选择和使用饲用酶制剂

浏览次数: 日期:2006-12-19

 

------江门市英恒生物科技有限公司技术中心

 

    近年来,由于基因工程和发酵技术的不断发展,饲用酶制剂的商业化生产已成为可能并且在动物日粮中得到广泛的应用。饲用酶制剂在1925年就有应用于家禽饲养的报道。1997年有关统计数据表明,全世界加酶饲料的总量达2500万吨。饲用酶产品应用的主要形式是非淀粉多糖酶(占60%)、植酸酶(占30%)和其它酶类(占10%左右)。饲用酶制剂已逐步成为现代饲养业的一种常规饲料添加剂。但是,由于饲用酶制剂品种繁多,生产酶的菌株各异,产品功能各不相同,加上酶制剂生产厂家众多,产品质量参差不齐,令用户难以作出准确的选择和判断。为此,本文就科学选择和使用饲用酶制剂谈谈粗浅看法,供业内人士参考。

 

一、 对饲用酶制剂活性的科学认识

  众所周知,酶是一种具有生物催化反应能力的蛋白质,其基本功能体现在生物催化活性上。因此,科学选择饲用酶制剂首先就要对酶制剂的活性有科学的认识。
  酶活性单位国际标准的定义是:在最适的温度,PH值条件下,每分钟内从底物释放一微毫尔产物所需的酶量为一个酶活单位。从该定义可以看出:酶的活性单位值与定义有关。酶活性的测定条件:温度、PH、底物浓度、作用时间等会影响酶活性值的大小。一般酶制剂公司所提供的酶活性值是在最适条件下测定的,而饲料酶制剂真正的作用环境——动物消化道内环境与体外测定的最适条件差异很大。因此,对饲料酶制剂活性值的科学认识在于:
  一、大多数饲用酶制剂目前采用的酶活测定方法,主要为核算生产及采购成本提供依据。不同定义下的酶活数值与为营养配方意义上提供的营养素概念有一定差异。
  二、比较不同生产厂商同一来源的同一酶种的活性值高低,尽可能在定义一致的情况下进行,但仍然可能存在差别。
  三、不同来源的同工酶,具有不同的酶学特性,因而采用还原糖法检测不同来源的同种酶活性误差较大。目前开发的多糖染色比色法、琼脂糖扩散法用于检测不同来源的同工酶具有更直观的效果,可以定性和半定量地进行同工酶的筛选比较。
  四、将饲料酶制剂添加到实际日粮中饲喂目标动物,并以动物生产性能表现来衡量饲料酶制剂的优劣,是评价饲用水解酶较为有效的方法。其前提是必须严格控制实验标准条件,达不到条件的实验反而造成与配方设计相反的效果。

 

二、饲料中为什么要用饲用酶制剂?

  饲料中使用饲用酶制剂主要基于二个方面的原因:
  一、对动物内源酶的补充。幼齡动物,如乳仔猪;易受应激影响的动物,如蛋禽;以及处于亚健康状况的动物,体内内源酶的分泌不足,需要从外源进行补充。
  二、是消除饲料中抗营养因子的影响。目前,畜禽饲料仍是以植物性原料为主。而植物性原料由于有完整的细胞壁结构,因此,不同程度存在一些抗营养因子(见表1)。其中研究得较多是非淀粉多糖(NSP)。研究表明:非淀粉多糖(NSP)会显著影响动物对饲料营养成分的利用率,尤其导致原料的代谢能(ME)降低和蛋白质利用率降低,同时,非淀粉多糖还会增加动物胃肠道食糜粘度,降低营养物质的吸收率,并且诱发动物非特异肠炎的发生。因此,在饲料中添加有关酶制剂,可以破坏植物细胞壁,释放被锁住的营养。实际上,在饲料中添加饲用酶制剂的目的,就是要有效地提高各种植物性原料的营养价值,从而在确保营养水平不变的情况下,降低饲料成本。目前,非淀粉多糖酶的使用是饲用酶制剂在饲料中应用的主要方面。

 

表1. 主要植物性原料营养成分及非淀粉多糖(NSP)含量(%)

  玉米 小麦 米糠 次粉 小麦麸 豆粕(去皮) 棉粕 菜粕 豆粕(未去皮)
脂肪 4 2.5 16 4 4 2 2 3 2
蛋白质 8 11 12 16 16 48 38 36 42
淀粉 64 56 16-23 10-20 20-40 1.0 3 7 1.0
粗纤维 2.5 4.5 9 11 8 4 10 11 6
细胞壁(总纤维) 6.9 16.4 20.5 38.6 27.4 22 32 34 27.5
Β-葡聚糖 - 4.0 10 20 14 1.2   - 1.4
阿拉伯木聚糖 4.4 6.5 6 11 8 4 9 4 6
纤维素 2.0 3.9 4.5 5.8 3.5 6 12 8 10.3
木质素 0.5 2.0 - - - - 12 11 1.0
果胶 - - - - - 11 4 11 11.5

 

三、科学选择和使用饲用酶制剂

  面对众多的饲用酶制剂产品,如何科学合理地去选择它?首先,要清楚地了解饲用酶是如何生产出来的,即生产工艺问题。饲用酶制剂,目前,主要有固体发酵和液体发酵两种生产工艺。液体发酵工艺在酶活性的稳定及杂质含量少,微生物及代谢中间体污染低等方面比固体发酵工艺有优势,但成本略高。其次,饲用酶制剂能否顺利到达动物消化道,即饲用酶的稳定性问题。饲用酶制要能耐受饲料调质、制粒的温度破坏,要耐受胃酸的破坏因而对饲用酶制剂是否具备稳定化处理工艺需要了解。第三个方面,就是饲用酶制剂到达动物消化道后,能否在消化道环境条件下,顺利地与底物结合起催化反应?并且这种作用到底有多大?即使用饲用酶的投入产出的问题。实际上,使用饲用酶就是把动物不能利用的组分变成可利用,从而在动物生产性能上或饲料成本的降低上获得效益。
  目前,在选择饲用酶上普遍存在的误区是以每公斤价格低来选择饲用酶,并且使用上存在盲目性。物美价廉是商家的一大法则,但选择饲用酶具有其特殊性。饲用酶买的是其有效活性,并保证这些活性能到达动物消化道并有效发挥催化作用。因此,必须了解每公斤酶产品中含多少有效活性?该值多少钱?而不是简单地认为只要便宜就选择。同时,饲用酶的使用目的要十分明确:是用来降解日粮总纤维?还是提高蛋白质、淀粉等的利用率?或者是补充内源酶的不足?最为重要的是,饲用酶制剂选择的是它的价值而不是它的价格。没价值的酶,每公斤十元钱添加在饲料中都是浪费,而有价值或效果的饲用酶制剂,每公斤几十元钱都值得。


    饲用酶制剂的价值主要表现在:
  一、提高经济效益;
  二、改善动物的生产表现;
  三、减少药物的使用,增加食品的安全性;
  四、降低环境污染;
  五、满足饲料工业的要求。


    饲用酶制剂使用的出发点只有二个:
  一、提高原料的营养价值;
  二、是补充内源酶的不足。

 

    因此,饲用酶制剂使用的关键在于:
  一、针对性。对饲料原料的非淀粉多糖的种类和含量要了解,针对性地选择酶制剂。目前,最有有效的是量身定造的方式,因为酶制剂的专一性很强。“一把鈅匙开一把锁”。
  二、效益性。要考虑使用的酶制剂能把多少动物没能利用的营养变成可利用,看空间有多大,不可盲目夸大。目前,应用比较成功的方法是以饲用酶制剂对各种原料的消化改善因子(DIF值)来衡量。
  三、效果性。实践是检验真理的唯一标准。饲用酶制剂是否有效果,还需动物的生产表现来衡量。但饲养试验的设计要避免动物数量少,重复数少和组间差异偏大等问题,使试验更具代表性和科学性。
  

    总之,饲用酶制剂作为一种绿色添加剂,其应用前景十分广阔。只要科学认识、选择和使用,饲用酶制剂就能在饲料工业和养殖业的发展中发挥其积极的作用。

 

主要参考文献:

1.Pluske J.R. 1997, Define the future role of enzymes within the Acia pacific region [A]. Atfechs llth Animal Asia-pacific Lecture Tour [C]. P45-63

2.许梓荣. 1999,饲粮中添加复合酶制剂(G x C)对仔猪消化机能的影响,中国兽医学报19:99-101

3.Choct M. 1997. Feed Non-starch polysaccharides: Chemical and Nutritional Significance [A] Recent advances in poultuy Nutrition and feed technology [C] P16-28

4.汪儆. 1997,饲用酶制剂研究进展,饲料毒物与抗营养因子研究进展,西安,西北大学出版社 P146-150

5.冯定远、杨琳.2000,猪消化生态调控添加剂,动物科学进展,中国农业科技出版社。P62-65

6.许梓荣. 2002,大麦日粮中添加NSP酶对仔猪胰脏和小肠消化酶活性的影响,中国兽医学报 22:99-101

 

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