关轩承 张爱武 吴 旻 云祥鸿 鞠贵春
(吉林农业大学动物科技学院,长春,130118)
毛皮动物是指为人类提供毛皮,即用来制裘制革的野生兽类,在我国主要包括水貂(Mustelaspp.)、狐(Vulpes)和貉(Nyctereutesprocyonoides)[1]。毛皮动物养殖在我国得到了突飞猛进的发展,养殖规模不断扩大[1]。作为一种天然绿色饲料添加剂,饲用酶制剂在未来有可能替代抗生素,为毛皮动物实现绿色、无抗养殖提供一个新的途径。饲用酶制剂在畜禽养殖业应用较多,但在毛皮动物养殖业上的应用还很少,本文对饲用酶制剂在毛皮动物中应用研究进行了综述,为今后的应用提供参考。
饲用酶制剂分为单一酶制剂和复合酶制剂。常用的单一酶制剂包括:淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、植酸酶、木质素酶、单宁酶、纤维素酶、纤维二糖酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、苷露糖酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶[2];复合酶制剂作用效果好于单一酶制剂,常用的复合酶制剂有:由蛋白酶、淀粉酶组成的复合酶,主要成分为β-葡聚糖酶的复合酶,由纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶组成的复合酶,由纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、β-葡聚糖酶、果胶酶组成的复合酶等,根据动物种类不同、生产时期不同,复合酶组成的种类可以调整[3-7]。
不同的酶制剂作用的底物不同、作用的机理不同、在实际生产中所起的作用也不同。饲用酶制剂的主要作用概括为以下几个方面:补充动物体内内源酶的不足,促进内源酶的分泌[8]、消除抗营养因子,降低消化道内容物黏度,扩大酶与食物的接触面积,提高动物对饲料的消化吸收[9]、直接分解饲料中营养物质,提高饲料的转化效率和利用效率[10]、增强动物机体的免疫力[11]、降低氮和磷的排泄量,减少对环境的污染[12]、使饲料中的某些营养物质在消化道中的消化位点转移[13]、降低动物肠道内有害微生物数量[14]、参与动物的内分泌调节,提高动物体内激素代谢[15]。
酶制剂是一种蛋白质,在保存、运输、使用过程中容易受到一些因素的影响,导致酶活性降低或失活,影响使用效果。影响酶制剂效果的因素主要有以下几种。
1.3.1 饲用酶制剂使用形式和剂量
复合酶制剂的效果要好于单一酶制剂,饲用酶制剂的添加量在一定程度上是影响饲用酶制效果的决定因素[16]。单一酶制剂只针对特定的底物有良好的作用,但饲料中的营养成分是复杂多样的,在饲料中加入单一酶制剂难以充分利用营养物质。复合酶制剂可以降解饲料中多种底物,最大限度地提高饲料的营养价值。饲用酶制剂的添加量在一定程度上也是影响饲用酶制剂效果的决定因素。
1.3.2 动物的种类、年龄
动物的种类、年龄等因素都会影响饲用酶制剂的效果[5]。动物的种类、用途不同,饲料营养物质消化率也不同,因此添加同一种酶制剂的效果也不相同。动物不同的年龄阶段,体内分泌的内源酶的种类数量不同。幼龄动物消化道分泌消化酶的量有限,适当补充一些相关的外源酶制剂,可以起到帮助消化、促进生长的作用,成年动物对饲料中营养物质消化利用率低,添加复合酶制剂可以起到较好的效果,如果动物体内可以分泌充足的消化酶则一般不需要使用相应的外源性酶。
1.3.3 动物消化道内环境
酶制剂作为一种蛋白质,只有处于适宜的温度、pH值范围才能发挥最大的效果。动物消化道内的温度一般处于酶制剂的适宜温度范围不会影响酶制剂的使用效果[17]。动物肠道不同部位pH值相差很大,不同种类的酶制剂都有其适宜pH范围,例如中性蛋白酶最适pH为6.8—7.2,淀粉酶最适pH范围为5—6,脂肪酶最适pH为7.0—7.5。所以为提高酶制剂的使用效果有时会对其进行包被处理以提高其使用效果。
1.3.4 饲料组成及加工调制
饲料中的一些无机金属离子可以起到提高酶制剂的使用效果,如Zn2+、Ca2+、Mg2+等可以作为电子转移载体对饲用酶制剂起到激活作用[18],还有一些金属离子Cu2+、Hg2+、Ag+、Fe2+、Al3+等相反则对酶制剂的作用有着不同程度的抑制作用。饲料中还含有一些有机物,例如非淀粉多糖酶(NSP)等通过与酶制剂结合等方式使其活性丧失,降低酶制剂的使用效果。饲料在生产的过程中经过粉碎、混合等一些加工工序,会导致饲料温度产生变化,超过酶制剂的最适温度会导致酶制剂活性降低[19]。
近年来饲用酶制剂在家畜饲养方面得到了广泛的应用,也取得了良好的效果。Wyatt等[20]试验结果证明:蛋白酶、淀粉酶和木聚糖酶组成的复合酶制剂可以显著提高饲喂玉米-豆粕型日粮肉鸡的体重及饲料利用率。Osei 等[21]在肉鸡日粮中添加复合酶制剂,结果发现:在含有17%的小麦麸的日粮中加入0.1%及0.2%复合酶均可提高42日龄肉鸡体重;饲料消耗降低10%—15%。乔淑文等[22]进行了在肉鸡玉米-小麦-豆粕型日粮中添加木聚糖酶和葡聚糖酶的研究,研究表明:添加木聚糖酶和葡聚糖酶显著地提高了肉鸡对日粮中能量和粗蛋白的利用率并且显著改善肉鸡的料肉比。高玉红等[23]报道:日粮中添加复合酶制剂可以提高断奶仔猪的营养物质消化率及生产性能,随着酶活性水平升高,仔猪血浆葡萄糖含量也随之增加。胡忠泽等[24]进行了在生长猪日粮中添加复合酶制剂的研究,研究表明:添加复合酶制剂可以显著提升猪的日增重及饲料转化率,粗灰分利用率提高6.63%、粗脂肪提高3.25%、粗纤维提高36.76%、无氮浸出物提高8.895%、粗蛋白提高17.23%、干物质提高9.75%、能量提高5.27%。敖翔等[25]在生长猪低营养水平日粮中添加单一或复合非淀粉多糖酶都提升猪的生长性能及营养物质消化率。Romero 等[26]在奶牛全混合日粮中添加木聚糖酶,提高了奶牛对干物质、有机物质、粗蛋白的采食量;相比添加纤维素酶+木聚糖酶组,添加木聚糖酶组奶牛产奶量增加所需时间更短。Salem等[27]研究表明:在饲料中添加复合酶,肉牛日增重提高16%;显著提高干物质及中性洗涤纤维的消化率。郑海英等[28]试验结果证明:在肉牛日粮中添加纤维素酶制剂并不能显著提高肉牛的体重。
近年来对饲用酶制剂在毛皮动物生产上应用进行了研究,并在水貂和蓝狐(北极狐,Vulpeslagopus)方面进行了初步应用。
2.2.1 水貂
目前水貂饲料是以鲜活料为主,同时配有一定量的植物性饲料。刘汇涛等[29]在育成期水貂饲粮中添加了0.089%的复合酶(由25.7%淀粉酶、25.6%酸性蛋白酶、20.5%阿拉伯木聚糖酶、12.8%果胶酶、2.6%甘露聚糖酶、12.8%植酸酶组成)显著地提高了水貂营养物质利用率和生产性能。宣立峰等[30]在育成期水貂饲粮中添加复合酶制剂,获得较高的日增重和较小的料重比,当添加的复合酶比例为1.5%时,水貂的平均日增重可达17.92 g/d,料重比为6.31。王凯英等[31]在水貂鲜料中添加植酸酶可显著提高饲料干物质、脂肪、粗蛋白消化率和氮的代谢率,水貂的氮、磷排放量降低;显著提高了体增重和日增重。刘伟等[32]在膨化玉米与鱼肉为主的水貂日粮中加入淀粉酶与中性蛋白酶,通过水貂的糖代谢指标衡量日粮中添加外源酶对水貂糖代谢是否产生影响的研究,结果显示:对水貂肝糖原含量无显著影响,对公貂间血糖水平也没有影响但是影响母貂血糖水平;添加高水平淀粉酶效果明显,淀粉酶的添加提高了水貂体内的糖代谢水平,但并未改变水貂体内的糖储备。刘伟[33]建立了水貂消化道内胰蛋白酶的作用模型并进行了外源酶对水貂生产性能及肠道主要消化参数、水貂糖代谢的影响和外源酶的添加与水貂日粮类型之间的关系的研究,结果显示:在水貂日粮中添加淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶显著提高了公貂的体长;在水貂日粮中添加淀粉酶显著提高了水貂的血糖水平。
2.2.2 蓝狐
近几年人们把狐狸的饲料逐步过渡到了配合饲料,这需要一些外源酶来提高其饲料的利用率。邹兴淮等[34]在蓝狐日粮中添加酶制剂,结果显示复合酶制剂提高了蓝狐蛋白质的消化率和代谢率,育成期饲料中复合酶的适宜添加剂量为0.6%,冬毛期的适宜剂量为0.4%。胡锐等[35]在蓝狐日粮中添加复合酶818A结果表明:蓝狐平均日增重和周体长增长值明显提高,料重比降低,换毛时间缩短。李姝娟等[36]报道了将繁殖期的母狐母貉饲料中的新鲜动物饲料换成鱼粉和膨化豆粕同时添加复合酶,产仔数比对照组高出0.9只,断奶成活数比对照组高出0.79只,断奶成活数比对照组高出0.14%,仔貉增重比对照组高出40.9 g。李新红[37]进行了酶制剂对蓝狐消化代谢、免疫及生产性能影响的研究,研究表明:复合酶能有效地提高粗脂肪、粗蛋白的消化率,提高对钙、磷、铁元素的利用率,提高了蓝狐免疫机能,降低了发病率,提高了成活率,皮张质量也得到了提高,育成期饲料中复合酶的适宜添加剂量为0.6%,冬毛期适宜剂量为0.4%,植酸酶能有效提高钙、磷的利用率。
饲用酶制剂在家畜生产中应用比较普遍,但是在毛皮动物方面还仅处在探索阶段。全面应用到毛皮动物生产中还需要进一步研究,对于不同种类动物、不同生产时期和饲料组成添加不同种类的酶制剂;另一方面还需要探讨在毛皮动物生产中酶制剂保存方法、作用条件和添加时间。开发出针对毛皮动物生产专用的酶制剂配方,以更好地提高毛皮动物饲料营养物质的利用率和生产性能。