酶制剂在生猪健康养殖中的应用

李　梅，方　乾，李　浩，李方舟

(1.白水县家畜改良站，陕西 白水 715600；2.西北农林科技大学动物科技学院)



酶制剂在生猪健康养殖中的应用

李梅1，方乾2，李浩2，李方舟2

(1.白水县家畜改良站，陕西 白水 715600；2.西北农林科技大学动物科技学院)

我国作为世界第一生猪养殖大国，生猪养殖在畜牧业中占有举足轻重的地位。随着生猪养殖数量和规模的不断扩大，粪尿排放总量也相应增加。近年来，饲用酶制剂被人们广为认知和接受，并被广泛应用于生猪养殖过程中，在提高饲料利用率和提高生猪生产性能方面发挥重要作用。本文介绍了健康养殖和饲用酶制剂发展状况，综述了饲用酶制剂的作用机理、应用现状、限制饲用酶制剂发挥作用的因素等，并就当前的现状及问题提出相应的意见和解决措施，以实现生猪产业的健康发展。

酶制剂；生猪产业；健康养殖；应用效果；影响因素

在我国城乡居民肉类消费中，猪肉一直占据绝对主导地位。随着我国人民生活水平的不断提高，人均猪肉消费从20世纪70年代的不足1 kg/a发展到2010年的38.5 kg/a，大幅领先于世界其他国家。随着生猪产业的不断发展，粪尿等废弃物的排放量也相应增加，并且粪尿中的氮磷含量较高，一方面造成了饲料浪费；另一方面引发了日益严重的环境污染问题，水体富营养化，引发新的疾病和疫病。不仅影响了家畜的生长，同时也威胁到人类的生活。

因此，如何提高生猪对饲料的消化率，减轻环境污染成为人们日益关注的问题。

1　猪的健康养殖

猪的健康养殖就是指在不破坏当地生态的前提下，在生猪养殖的各个基础环节(品种、环境、疫情和饲料)加强管理，积极采取措施处理养殖过程中出现的不利于猪健康生长的问题，使猪场排泄物达标，无传染性疾病，猪肉产品质量安全、卫生，最终实现养猪业的可持续发展。张国红认为，健康养殖就是以保护动物健康、保护人类健康，生产安全营养的畜产品为目的，最终以无公害畜牧业的生产为结果。所获得的畜产品首先必须为社会接受，是质量安全可靠、无公害的畜产品，对人类健康没有危害；其次，健康养殖是具有较高经济价值的生产模式，并且该模式是可持续性的；最后，健康养殖对于资源开发应当是良性的。程燕芳认为，健康养殖的含义包括动物健康、饲养员健康、环境健康和产品健康4个层次。无论如何，其最终目标都是实现经济、生态和社会效益的高度统一。

2　酶制剂及其应用

在生猪养殖过程中会产生大量的粪尿排泄物，其造成的环境污染问题日益严重。如何正确处理粪尿排泄物、提高生猪对饲料的消化率、降低粪尿中氮磷的含量应当成为人们思考的焦点。近年来，酶制剂受到广泛青睐和认可，其进一步的研发与应用必将成为一种趋势。

2.1酶制剂的功能

2.1.1破坏植物细胞壁，提高养分的利用率畜禽饲料中的营养物质主要存在于植物细胞内，被细胞壁包裹。多种酶类都可以破坏植物细胞壁，使细胞壁内的营养物质释放出来，从而提高蛋白质、脂肪和糖类的利用率。

2.1.2消除饲料中的抗营养因子及有毒有害物质，提高饲料的营养价值畜禽饲粮中存在有多种抗营养因子，如植酸、木聚糖、β-葡聚糖、纤维素、果胶和单宁等。添加酶制剂可以消除饲粮中的抗营养因子和有毒有害物质。如植酸酶可以降解植酸与矿物质结合而形成的络合物，从而提高畜禽对矿物质及蛋白质的利用率；脱毒酶可以降低或者消除部分有毒物质的毒性。例如，酯酶可以降解玉米赤酶烯酮的内酯环，最终生成无毒产物而被消化或者排出体外。

2.1.3补充内源酶分泌的不足，并提高内源酶的活性由于成年家畜消化机能基本健全，机体能够分泌足量的内源性消化酶来降解饲料中的蛋白质、脂肪和淀粉等大分子物质。一般情况下，人们常常在饲料中添加蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等来补充内源性消化酶分泌的不足，肠道中可供进一步水解基质增加，从而促进内源性消化酶的分泌。由此可以看出，在饲粮中添加适量的内源性消化酶可以促进而不是抑制机体内源性消化酶的分泌。在饲粮中添加内源性消化酶可以有效减少消化不良及由此引发的一系列生产性能下降的发生。

2.1.4降低消化道食糜黏度，促进动物健康生长动物饲粮中存在大量的可溶于水的非淀粉多糖(NSP)，如β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖等，溶于水后会形成具有粘性的凝胶，阻止营养物质和内源酶的扩散，使得畜禽产生粘粪现象，大大降低了营养物质的利用率。在饲粮中添加酶制剂可以通过降解葡聚糖而降低食糜的粘性，直接影响禽艾美尔球虫及堆型艾美耳球虫的抗病性，从而提高家禽的抗病力。

2.1.5减少畜禽排泄物对环境的污染，促进生态营养的发展在饲粮中添加酶制剂可以降低食糜黏度，缩小胰脏和胃肠道的体积，并且可以显著降低畜禽粪便量和氮磷排放量。

2.2不同酶制剂在养猪业中的实际应用及其效果

2.2.1植酸酶在养猪业中的应用植酸磷的存在不仅大大降低了饲料中磷的利用率，而且还可以络合钙、铁、锰、锌等金属离子，形成不溶物—植酸盐。而植酸酶具有特殊的空间结构，能够依次分离植酸磷分子中的磷，将植酸盐降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸结合的其他营养物质。国外有报道称，植酸酶可以避免饲料中由于添加过量氟或磷酸氢钙等伪劣产品造成的危害。张若寒研究表明，植酸酶除了可以减少磷的排泄量外，在仔猪日粮中添加植酸酶还可以促进仔猪的生长。张永刚认为，钙、磷比可以影响植酸酶的活性。在生长猪饲粮中添加植酸酶并降低磷水平的同时，应当同时降低钙的水平，只有钙、磷比维持在一个正常值，生长猪的生产性能才能达到正常水平，比较适宜的钙、磷比为1.4∶1。

2.2.2非淀粉多糖(NSP)酶在养猪业中的应用NSP是一种典型的抗营养因子，其抗营养作用主要体现在两个方面：一是屏蔽营养物质，使动物分泌的消化酶难以与养分接触，导致营养物质的消化率下降，饲料的有效能值降低，NSP含量越高，能量代谢率越低；二是NSP是饲料原料细胞壁的主要组成成分，是植物细胞壁的“粘接剂”，会使得消化道内食糜的粘度升高，不仅仅会影响胃肠运动对食糜的混合效率，进而影响消化酶与底物接触和消化产物向小肠上皮绒毛渗透，而且会导致脂肪乳化作用减弱，食糜水分的增加会使得肠道微生物发酵，降低了营养物质的消化率，最终影响动物生产性能。NSP酶中的各种酶活发挥着相互补充、相辅相成的作用。

尽管育肥猪的消化器官发育比较完善，但是对纤维素的利用仍然很低，主要原因是纤维素的保护层由多种物质高度聚合而成，其分子结构的结晶区存在大量氢键。纤维素酶释放并降解细胞内容物，增加内源酶的扩散及酶与物质的接触面，促进大物质分解，消除抗营养因子，促进生猪对营养物质的吸收。同时，添加聚糖酶具有减少畜禽肠道疾病(如仔猪腹泻)、增进畜禽健康、提高畜禽成活率及减少粪便有机物和氮的排放量等作用。

2.2.3消化酶在养猪业中的应用消化酶又称为内源性酶，主要包括蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，在提高仔猪对蛋白质的消化率，减少环境应激，降低腹泻率等方面发挥着重要作用。一般情况下，只有在早期断奶仔猪日粮中添加内源性消化酶才在理论上具有应用意义。仔猪在哺乳阶段主要从母乳中汲取养分，由于母乳中的主要营养物质是乳糖，蛋白质含量很低，且不含淀粉，这就使得仔猪在5周龄前，除了乳糖酶活性充足外，蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性都很低且含量少。因此，必须添加额外的内源性消化酶以满足仔猪生长的需求。张仲良等在断奶仔猪基础日粮中添加0.1%的复合酶制剂后发现，仔猪平均日增重提高10.62%，饲料利用率提高5.4%，腹泻率下降7.5%。胡忠泽等在生长猪的饲粮中添加复合酶制剂，猪的日增重和对营养物质的表观消化率得到显著提高。付水广等在仔猪玉米-豆粕型日粮中添加复合酶制剂，仔猪的日增重显著提高，料重比降低，腹泻发生频率减小，当复合酶制剂的添加量为0.10%时效果最好。在断奶仔猪日粮中添加0.1%的复合酶制剂，能够显著促进仔猪生长，腹泻率显著降低。在一定范围内，随着酶制剂添加量的增加，猪生产性能和饲料报酬得到相应提高，当超过一定水平时，猪的生产性能和饲料报酬下降。

3　影响饲用酶制剂作用的因素

3.1饲料加工工艺对酶制剂的影响

加酶饲料在制粒过程中一般要经过高温、高湿和挤压等过程，其中饲料在高温环境下时，一方面会提高酶的活性，加快酶的反应速度，但另一方面也会引起酶蛋白分子中的一些疏水键断裂，改变分子结构，使酶的活性丧失。高湿环境下，饲料中的水分活度升高，酶的稳定性大幅度降低，出现明显的失活现象。挤压也会通过改变酶的空间多维结构而使酶分子变性失活。在实际生产中，人们多采用包被的方法来减少酶制剂与高温、高湿环境接触的机会。另外，颗粒饲料表面喷涂液体酶的技术在生产中也得到一定程度的应用。

3.2猪胃肠道温度及pH对酶制剂的影响

酶制剂作为蛋白质生物大分子，其活性受到温度、pH等因素的影响。猪消化道的正常温度一般在40 ℃左右，且在正常生理条件下变化不大，但消化道内的pH则随着消化道部位的不同而有所差异。猪胃部pH 2.5～3.5，小肠pH 5～7。只有在酶制剂与猪消化道生理条件相适应的条件下，才能发挥最佳效果。酶制剂的最适温度一般为35～40 ℃，最高不超过50℃。真菌或霉菌酶pH 3～6，非淀粉多糖酶pH 5～7，脂肪酶pH 8.5，酸性蛋白酶pH 2.5～4.0，植酸酶pH 2.5～5.5。植酸酶主要是在胃部发挥作用，非淀粉多糖酶主要在小肠发挥作用。

3.3猪的品种和日龄对酶制剂的影响

猪的品种及生长阶段的不同会使得猪对酶制剂的利用效果不同。例如由于地方猪种与三元杂交猪种的营养需求不同，因此酶制剂的添加和使用方案也就有所差别。对于处于不同生长阶段的猪来说，其体内消化酶的种类及数量有较大差别，因而日粮配方和酶制剂的选取也不一致。在乳仔猪阶段，由于其消化系统尚未发育完善，消化液中的内源性消化酶含量较低，不能使的乳仔猪充分消化饲料养分。在生长育肥阶段，猪的消化系统已经基本发育完善，本身分泌的消化酶足以满足机体消化饲料中养分的需要，此时只需要添加植酸酶、纤维素酶或非淀粉多糖酶等即可，通常情况下，添加复合酶制剂会有良好效果。

我国是世界第一生猪养殖和猪肉消费大国，同时也是饲料消费大国。如何充分利用饲料中的营养成分、充分挖掘非常规饲料中的营养成分、降低料重比及促进生态环境良好发展，已经成为当务之急。饲用酶制剂作为一种新型、高效、绿色、安全的生物催化剂，在解决饲料资源短缺、保护生态环境及促进畜牧业可持续发展等方面发挥着重要作用。随着人们对饲用酶制剂的进一步开发，其在畜牧业发展中的应用将越来越广泛，具有广阔的应用前景。

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The Application of Enzyme Preparation in Healthy Breeding of Pigs

LI Mei1, FANG Qian2, LI Hao2, LI Fang-zhou2

(1.DomesticAnimalImprovingStationofBaishuiCounty,BaishuiShaanxi715600China;2.CollegeofAnimalScienceandTechnology,NorthwestA&FUniversity,YanglingShaanxi712100China)

As the biggest nation of pig-breeding industry over the world, pig-breeding industry plays a vital role of animal husbandry in China. With the expansions of the number and scale of pig farming, the emission of fecaluria also increased. In recent years, enzyme preparation is widely recognized, accepted and applied into pig breeding, which plays an important role in improving the feed conversion ratio and production performance of pigs. In this article, the development situation of both healthy breeding and enzyme preparation was introduced. In addition, this paper also summarized the mechanism and application situation of enzyme preparation, and the factors that limit enzyme preparation to work, etc. Corresponding suggestions and measures were put forward according to the current situation and problems so as to achieve the healthy development of pig breeding.

Enzyme preparation; pig industry; healthy breeding; application effect; influencing factors

1004-6704(2016)04-0088-03

2016-05-20

李梅(1976-)，女，陕西白水人，大专，畜牧师，主要从事畜牧兽医技术推广工作。

S 852.651

A