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饲用酶在畜牧养殖业中的应用

随着畜牧养殖业的迅速发展，饲料添加剂新产品不断问世，除了常规的营养与非营养添加剂之外，生物学家正在利用现代基因工程、酶工程、发酵工程等生物工程技术，研制高效、安全、无污染、多功能的微生物饲料添加剂，而饲用酶制剂则是一种令人注目的优良的饲料添加剂。

1 饲用酶的概念和种类

酶制剂作为生化反应必需的催化剂，国际上70年代便将它引入饲料工业、养殖业，国内在这方面的研究始于80年代，经过了大量的实际工作，发现了其独特的优越性，已普遍为畜牧养殖界所接受。

动物消化器官分泌的消化酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、胶原蛋白酶、羟基肽酶α和β、α-淀粉酶、脂肪酶、二肽酶、氨基态酶和双糖酶等。由于动物体内缺乏消化饲料中某些碳水化物的酶，故饲料中的淀粉和糖元以及蔗糖和乳糖可被相应的酶分解成单糖而被吸收，而非淀粉多糖(NSP)如纤维素、1.3-1.4-β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、半乳甘露聚糖和果胶，则没有相应的消化酶类，尽管其中某些能被肠道微生物酶所分解，但其作用程度相当局限，尤其是食糜通过肠道速度快而肠道微生物作用小的动物(如鸡和猪等)。由于某些NSP使得消化道内食物粘度增大而影响消化与吸收，表现出抗营养作用，其消除措施是在饲料中添加相应的NSP酶。

目前用在饲料中的酶有20多种。这些酶主要有纤维素酶、C1酶、Cx酶、β-葡萄糖苷酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、淀粉酶、蛋白酶、植酸酶等。

2 饲用酶的作用及作用原理

2．1 提高饲料中消化养分的比例，提高饲料的利用效率。

动物饲料组分多为谷物类及粕类，植物细胞壁的存在影响了养分的消化吸收。植物细胞壁是由纤维素和果胶等物质组成，其结构相当复杂，纤维素和果胶在这里构成了规律的结构，猪、禽等自然分泌的酶无法分解这类聚合物，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，饲料中的β-1.4和β-1.3葡萄糖联合键的存在，也使动物无法消化，因为在单胃动物中，几乎不存在水解这些键的酶，只有添加纤维素分解酶类，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类(C1、Cx、β-葡萄成酶)、半纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶，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，促使其在动物胃肠中被消化吸收，提高了饲料的利用率。

2．2 消除饲料中的某些抗营养因素

纤维素是一种纤维二糖的高分子聚合体，这种大分子物质不仅较难溶解，并对动物的消化产生阻碍，半纤维素和果胶溶于水后会产生粘性溶液，增加了消化道的粘稠度，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。在复合酶的协作作用下，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；还能补充内源酶的不足，激活内源酶的分泌，从而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。有关资料报道，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需要，但对快速生长的未成年的畜禽，病态、应激状态下动物的酶分泌量会明显不足，所以在未成年的畜禽饲料中添加消化酶类显得更为重要。

3 饲用酶的来源

饲用酶主要来源于微生物菌体，目前常用的菌种有木菌、青菌、酶母等真菌和杆菌属的细菌菌株等，经过基因工程技术对其加以改造，然后采用发酵工艺来生产饲用酶制剂。生产过程要求这些菌株的性质稳定，使产品对动物不产生毒害作用。发酵过程可以是工业化液体发酵，也可以用固体培养基进行发酵，笔者近几年来采用混合菌株固体发酵方法，发酵产品按2％的量添加在饲料中，饲喂畜禽效果较好。