祁玲红
中图分类号:S816.79 文献标识码:C 文章编号:1673-1085(2015)06-0050-03
饲用酶制剂作为一种新型高效饲料添加剂,在国外已广泛应用,在我国也逐渐加大了使用的范围和数量。应用饲用酶制剂有利于开发非常规饲料资源,提高常规饲料的利用率,减少畜禽排泄中有机物、氮和磷的排出量,保护和改善生态环境。在饲料工业和养殖业中正确合理地应用饲用酶制剂,可以大大提高饲养效益。
1 饲用酶制剂的分类
1.1 按产品组来成分 它们主要有复合酶和单体酶,其中复合酶主要由酸性蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、脂肪酶、糠化酶、淀粉酶、果胶酶等组成,单体酶主要是指植酸酶。
1.2 按酶制剂对动物的消化生理特点来分 饲用酶可分为消化性酶和非消化性酶。
1.3 根据酶制剂的特性分 商品酶制剂又有精制酶和粗制酶两类,用作饲料添加剂的酶制剂多为粗制酶。
粗制单体酶制剂是指具有特定分解能力的单一菌种(或种株)培养物经浓缩等处理制得,或直接将安全发酵培养物与其中的酶一起制成的酶制剂。一种粗制酶产品,实际上是一种复合酶制剂,其中主要含有催化分解某种饲料成分的多种相关酶系,此外还含有其它多种酶。
复合粗制酶是由单一来源的产品(如细菌酶、酵母酶、各种动植物提取物等),或由多种来源酶配制而得的产品。此外,还有由精制酶与粗制酶配制的复合制剂。粗制酶作用效果好,添加效果大。由于含有一定量的维生素和未知生长因子,粗制酶常有较好的促生长作用,且成本低,所以饲料用酶制剂多为粗制酶产品。为了适应底物的多样性、复杂性和动物消化道内酸碱环境的变化,根据使用对象的特性和使用目的的要求,选择不同来源、不同pH值适应性的酶配制成的多酶系复合粗制酶,适应范围广,作用能力强,在饲料中的添加效果好,是较理想的酶添加产品。
2 饲用酶制剂的作用
2.1 提高饲料中消化养分的比例,提高饲料的利用率 动物饲料多为谷物类及粕类,这些植物性饲料由于植物细胞壁的存在而影响了所含养分的吸收。植物细胞壁由纤维素和果胶等物质组成,其结构相当复杂,细胞壁结构中含有β-葡萄糖,其抗营养性显著,降低了饲料的利用率;另外,饲料中β-1.4和β-1.3葡萄糖联合键的存在,也使动物无法消化,猪、禽等自然分泌的酶无法分解这类聚合物。由于单胃动物中,几乎不存在水解这些键的酶,因此只有添加纤维素分解酶,才能提高动物对它的消化率。如玉米、大麦等谷类以及麦麸、饼粕等农副产品经添加纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β-葡萄糖酶等,在几组酶的协同作用下才能破坏植物的细胞壁,使其变得松软,使其在动物胃肠中被消化吸收,从而提高饲料的利用率。
2.2 消除饲料中的某些抗营养因素 纤维素是一种高分子聚合体,这种大分子物质较难溶解,对动物消化产生障碍,半纤维素和果胶溶于水后会产生粘性溶液,增加了消化液的粘稠度,因而使营养物质和内源酶难以扩散,缩短了饲料通过肠道的时间,降低了营养物质的同化作用,影响了动物的消化吸收。在复合酶的协同作用下,可将纤维素、果胶以及糖蛋白降解为单糖和寡糖,降低了肠道内容物的粘稠度,减少了此类物质对消化利用的障碍,增加了养分的消化吸收。饲料用酶制剂还能补充内源酶的不足,激活内源酶的分泌,提高饲料的消化利用率。
2.3 植酸酶在动物体内的特殊作用 由于植物组织中含有相当多的植酸,而植酸易与磷结合,结合态磷是不能被动物吸收的,因此而降低了磷的利用率,而植酸酶能将该结合物水解,生成游离态的磷,游离态的磷才能被吸收。实践证明,饲料中添加的微生物植酸酶,能使植物原料利用率提高至60%,粪中排出磷的数量减少50%,这样既提高了植物磷的利用率,还可减少磷污染水源。此外,动物在维持正常的新陈代谢过程时,一般体内自身合成的酶类能满足机体的需要,但处于快速生长期未成年的家畜和病态、应激状态下动物的酶分泌量会明显不足,所以在未成年的家畜饲料中添加消化性酶显得更为重要。
3 饲用酶制剂的功能
3.1 降低食糜粘度 降低食糜粘度可以提高养分消化率。因为食糜粘度高时,导致养分溶出的速度缓慢,因而内源性消化酶对养分的吸收消化作用减弱,养分消化率降低,同时食糜粘度高使已经消化的养分向肠黏膜扩散的速度减慢,从而降低养分的吸收率和利用率。在配合饲料中加入酶制剂可以减低食糜粘度,增加饲料的利用率。
3.2 破碎植物细胞壁 玉米、小麦、豆粕及其它的植物性饲料,由无数植物细胞所组成,植物细胞内容物中丰富的蛋白质、淀粉、脂肪等营养物质在细胞壁包裹中,如果细胞壁不破裂,其中的营养因子不能充分释放,因而也不能和消化道中的内源性消化酶充分接触,导致消化率的降低,营养物质浪费。酶制剂可以促进植物细胞壁的崩解,使细胞壁包裹的各样营养物质充分释放出来,提高各种营养的消化吸收率。
3.3 降低可溶性非淀粉多糖对内源性消化酶的抑制作用 可溶性非淀粉多糖可抑制一些内源性消化酶的活性,因而降低养分的吸收和消化率。在日粮中添加酶制剂可以降解可溶性非淀粉多糖,从而消除可溶性非淀粉多糖对消化道中内容性消化酶的抑制作用。
3.4 减少家畜肠道内有害微生物的数量 由于单胃动物消化道系统不分泌非淀粉多糖酶,日粮中的可溶性非淀粉多糖在肠道前段不被消化吸收,进入小肠后段时为某些有害微生物增殖发酵提供了碳源,产生大量有害菌和毒素,抵制动物生长。加入酶制剂时减少有害微生物的产生,同时降低了家畜排泄物在空气中释放氨和硫化氢的浓度,改善饲养动物的环境和家畜的健康状况,提高成活率和出栏率。
3.5 提高家畜体内的代谢水平 在日粮中添加酶制剂可以改善机体的代谢水平,刺激细胞对氨基酸的利用,促进蛋白质的合成,促进动物的生长,使动物的增重和饲料消化率有明显的提高。
3.6 增强动物的免疫力 在日粮中添加酶制剂后,日粮中的蛋白质在酶制剂的作用下,可以产生具有免疫活性的小分子肽,从而提高动物免疫力。同时,酶制剂还具有防止致病菌在肠道定植,减轻病原菌对机体的危害性。
3.7 消除抗营养因子 在植物性饲料中,特别是豆粕等饼粕类饲料中含有多种抗营养因子,导致饲料蛋白质消化率下降,同时还会引起蛋白质的内源性消耗,造成体内含硫氨基酸丢失,使动物体内氨基酸代谢不平衡,导致生长受阻或停止,产生不良影响。加入酶制剂后可以降解抗营养因子,消除抗营养作用,提高饲料蛋白质的消化率和利用率。
3.8 补充内源性消化酶的不足 单胃动物自身可分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等内源性消化酶,但幼畜消化机制尚未发育健全,淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶分泌量不足。在幼畜日粮中添加外源性淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等,不但能够补充体内内源性消化酶的不足,而且还能激活内源性酶的分泌。
4 饲用酶制剂的选择和使用
由于酶活性受许多因素的影响,其作用具有高度的特异性,因此在饲用酶制剂使用过程中,必须选择适宜的酶制剂,采用合理的使用方法,才能获得理想的添加效果。
4.1 种类的选择 酶的专一性非常强,酶制剂配方设计与饲料配方设计是相对应的,两者是互动关系。不同的日粮类型有不同的特点,如果对酶的选择和使用不正确,则不能针对性地解决问题,从而达不到最大的经济效益。一般而言,小麦型日粮添加以木聚糖酶为主的非淀粉多糖酶;大麦型的日粮添加以β-葡聚糖酶为主的非淀粉多糖酶;玉米-豆粕日粮中应以添加蛋白酶、淀粉酶和甘露聚糖酶等为主。另外,在含有大量动物性蛋白的仔猪料中添加酶制剂就不如含有植物性蛋白的仔猪日粮效果明显。目前,应用效果最好的例子是在以大麦为基础家禽日粮中使用β-葡聚糖酶。
4.2 所选酶制剂的作用条件应与动物消化道内环境相适应 不同动物、不同生长阶段,消化道内环境差异很大。因此,应用于一种动物的酶制剂不宜用于其它动物。有时可以通过调整日粮酸碱度,使消化道的pH值符合所用酶的作用条件。endprint