饲用酶制剂的作用机理及其应用效果

钟神秀

酶（Enzyme）是活细胞产生的高效生物催化剂，其本质是蛋白质。它能在生物机体内十分温和的条件下，高效率地催化营养物质的新陈代谢。酶在各种生物体内普遍存在，其作用具有高度专一性，且易失活。酶活力受到多种因素的影响、调节与控制。酶在生物体的各种生命活动中占有极其重要的地位。20世纪70年代以来，随着世界范围内生物工程和基因工程技术的飞速发展，人们已经能够批量生产饲用酶制剂，并将其广泛应用于畜禽养殖业，取得很好的效果。本文拟就酶制剂的作用机理及其在畜禽养殖业中的应用效果，进行较为全面的综述。
1  酶制剂的作用机理
    90%以上的动物饲料由多种植物种子制成。植物种子具有复杂的细胞结构。每一个植物细胞都是畜禽所需营养物质的贮藏所。要消化吸收这些营养物质，必须在酶的参与下才能完成。酶制剂的作用机理相当复杂，主要有以下几个方面：
1.1  直接分解底物，供给机体营养
    酶最主要的特点是作为一种生物催化剂，常温常压下高效催化专一的底物。植物饲料中的营养物质大多是由生物多聚体组成，动物在其消化道利用这些物质之前必须首先消化它们，而动物本身的内源消化酶往往分泌不足或缺乏某些专一性酶，故需添加外源酶帮助消化。外源酶的添加可以帮助机体有效地将一些大分子多聚体消化成可直接供肠道吸收的营养物质，或分解成为小片段，供其它酶进一步消化。例如淀粉的消化，淀粉是由葡萄糖以α-1，4糖苷键和α-1，6糖苷键连接而成的高分子多糖，全部分解淀粉需要有α-淀粉酶、β-淀粉酶和异淀粉酶的协同作用。
1.2  摧毁植物细胞壁，释放内含营养物
    许多饲料成分尽管经过多次机械加工，仍有一些植物细胞内容物完整地被包围在细胞壁中。植物细胞壁由各种聚合物（纤维素、果胶等）组成，具有非常复杂的结构，包围着植物细胞，使细胞保持完整。这些主要由纤维素和果胶构成的坚固细胞壁，单胃动物自然分泌的消化酶是无法分解的。这些细胞壁本身也是一种影响消化的抗营养因子。而在饲料中补充能分解这类聚合物的酶，如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等，就可破坏植物细胞壁，使细胞内的营养物质释放出来，供动物消化道进一步消化吸收。该项机理研究表明，凡应用在植物性饲料中的复合酶，应以纤维素酶类为主要酶系。
1.3  去除饲料抗营养因子，改善消化吸收
    在玉米、大麦、小麦等饲料中含有较多的非淀粉多糖（NSP）。可溶性NSP粘度大，可吸收大量的水分，从而导致由这些饲料原料配制的日粮在动物消化道形成的食糜粘度大为增加。食糜粘度的增加：⑴使养分从日粮中溶出的速度减缓，减弱养分和内源酶的相互作用，养分的消化速度随之减慢；⑵使养分向肠粘膜扩散的速度减缓，因而吸收率降低；⑶使肠道机械混合内容物的能力减弱，脂肪乳化作用减缓，消化率下降；⑷食糜水分增加，排空速度减慢，促进后肠微生物发酵，日粮养分利用率降低。在这些饲料中加入含聚糖酶的酶制剂，就可将日粮中的NSP降解成小分子寡糖或二糖片段，从而消除因食糜粘度增加而引起的抗营养作用，提高养分的消化率和利用率，使这些廉价的饲料资源得到充分的开发和利用。
1.4  激活内源酶分泌，补充内源酶不足
    一些研究表明，外源性酶制剂的添加影响到内源酶的活力，其影响的程度与动物的日龄有关。成年畜禽分泌消化酶机能较强，一般能满足机体的需要。但未成年的畜禽，特别是在病态、应激状态下，酶分泌量就会明显不足。酶制剂的添加可提供更多可供分解的基质而刺激内源消化酶的分泌，从而提高饲料的消化率。
2  酶制剂在动物日粮中的应用效果
    有关酶制剂的研究和应用，国内外报道甚多，主要集中在家畜、家禽饲养方面，现摘要作一概述。
2.1  在家禽日粮中的应用效果
    裴相元（1990）等在鹅日粮中添加0.75%纤维素酶，结果鹅日增重提高8-19%，饲料消耗降低5.1-7.8%，同时提高蛋白质消化率7.3%[18]。包承玉（1994）报道，在1日龄肉仔鸡基础日粮中添加0.1% 868溢多利复合酶（含α-淀粉酶、中性蛋白酶、脂肪酶等），结果肉仔鸡增重提高9.3%，饲料转化率提高16.15%。辽宁省畜牧兽医科研所利用纤维素复合酶饲喂蛋鸡，添加量为0.1%，结果使蛋鸡产蛋率提高10.8%，料蛋比下降14.6%。吕广宙（1996）等在艾维茵肉雏日粮中添加0.05%半纤维素酶，结果试验组比对照组多增重8.9%，并节省饲料8%。陈国宏（1996）等在罗曼母鸡日粮中添加0.15%的NDP复合酶制剂，结果母鸡产蛋率提高5.66%。贾锦瑞（1996）等在艾维茵肉雏日粮中添加0.05%乙型甘露聚糖酶，结果试验组比对照组多增重8.9%，同时料肉比下降8.02%。秦江帆（1997）等报道，在肉用仔鸡日粮中添加木聚糖酶、β-葡聚糖酶，可以提高肉用仔鸡的生产性能，降低饲料消耗，且以0.5%木聚糖酶与0.2%β-葡聚糖酶结合使用效果最佳，可提高鸡日增重7-10%，降低饲料消耗3-14%。柳卫国（1998）等在蛋鸡玉米-豆粕型常规日粮中添加0.1%溢多酶868B，结果蛋鸡产蛋率提高8.7%，蛋重提高2~3%，料蛋比降低9.4%。郑海刚（1999）等将8000BXU/kg木聚糖酶添加于含30%小麦的肉鸡日粮中，1-49d 鸡平均增重比不加酶组提高8.4%，饲料转化率提高5%，每只鸡平均多增收1.06元。毛国平（1999）在蛋鸭颗粒饲料中添加复合酶制剂，使蛋鸭产蛋率提高15.81%，每产1㎏蛋毛利润提高78.35%。吕玉丽（1999）等在蛋鸡大麦型日粮中添加β-葡聚糖酶，结果蛋鸡产蛋率提高2.1%，总蛋重提高2.3%，料蛋比降低5.2%。张世敏（1999）等在豫州褐壳蛋鸡玉米-豆粕型基础日粮中添加植酸酶，并适当降低日粮中有效磷水平，结果试验组与对照组在产蛋率、蛋壳强度和厚度上无明显差异，但单只蛋重与蛋黄中总磷含量明显优于对照，植酸磷的利用率提高11.20~29.40%，粪磷的排放量减少2.02~13.75%。
加拿大学者在雏鸡全价配合饲料中添加淀粉酶和糖化酶的混合制剂，使其增重提高10%，饲料转化率提高70%。Adams（1989）等在31-54周龄蛋鸡日粮中添加含α-淀粉酶、β-葡聚糖酶和蛋白酶的复合酶制剂，结果使每100只鸡多产蛋455个，且对蛋大小无影响。Pettersson（1989）等在雏鸡大麦型日粮中添加含β-葡聚糖酶的商业酶制剂产品，结果雏鸡体重在13d内比不加酶平均提高171g，在24d内平均提高477g。Jackisch（1990）等在Tetra公雏玉米-大麦型日粮中添加0.02% Zymine-XPB酶，结果公雏增重提高13%，料重比下降6~7%，鸡胴体品质无明显变化。Jeroch（1992）等在鹅大麦型日粮中添加1000μ/kgβ-葡聚糖酶，使鹅日增重有显著提高，同时采食量增加。
2.2  在猪、鱼日粮中的应用效果
    猪在不同生长阶段对酶制剂的应用效果反应不同。淀粉酶、蛋白酶主要应用于刚断乳的仔猪日粮中；纤维素酶、木聚糖酶主要应用于生长猪日粮中。尹清强（1992）在生长肥育猪日粮中添加1.2%纤维素复合酶制剂，结果猪日增重提高21.85%，料肉比下降12.50%，同时消化道疾病的发病率下降。张仲良（1994）选择35±2日龄断奶仔猪58头，在每吨基础日粮中添加1kg国产复合酶制剂，结果仔猪平均日增重提高10.62%，饲料利用率提高5.41%，仔猪腹泻率降低7.5%，每头仔猪经济效益增加8.86元。高建国（1994）在乳猪玉米-豆粕型日粮中添加0.2%淀粉酶、0.05%蛋白酶、0.2%糖化酶，结果7~42日龄仔猪平均增重提高10.43%，料重比下降3.14%。胡忠泽（1998）等在生长猪日粮中添加0.1%华芬酶制剂，结果猪日增重和饲料转化率分别提高8.29%和8.89%，粗纤维、粗蛋白质、干物质消化率分别提高36.76%、17.23%、9.75%。孙守田（1999）等报道，饲养实践证明，饲喂加酶饲料与不加酶饲料，仔猪总体增重相差21.8 kg，个体平均日增重相差0.15 kg。广东金曼集团归湖水产养殖场报道，在1万尾幼鳗饲料中添加0.12%溢多酶898B，能加速幼鳗生长，且饵料系数下降13.65%；刘维德（1997）等在鲤鱼日粮中添加溢多酶898A，结果加酶组相对生长率比对照组提高19.33%，饵料系数降低28.33%，肥满度差异显著。
    前苏联学者在早期断奶仔猪日粮中添加淀粉糊精酶，使猪增重提高14.6%，有机物消化率提高77.29%；美国学者在以大豆为主要蛋白源的日粮中添加胃蛋白酶，可使1~5周龄的仔猪增重提高10-14%，饲料利用率提高90~110%。前苏联学者在大麦饲料中添加0.3%木霉纤维素酶饲养白猪，使饲料消化率提高2.5~3.5%，在青年猪日粮中按0.04%的比例添加纤维素酶，生长猪从36kg培育到120kg，试验组比对照组每头多增重7.6kg。ShumskiÎ（1991）等在仔猪日粮中添加Tselloviridin-G3X酶和Pektofoetidin-G3X酶，结果仔猪平均日增重提高34.23%，料重比下降10.89%，氮存留率提高9.15%。Danielsen（1994）在28日龄仔猪大麦-大豆型日粮中添加 Porzyme-SP酶（含α-淀粉酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶），结果仔猪平均日增重提高5.80%。Carter（1994）等报道，在体重100g左右的大西洋鲑动物性日粮中添加酶制剂，鲑鱼采食量、增重、生长及饲料转化率均有显著提高。
2.3  在草食动物日粮中的应用效果
    李景云（1993）在育肥公羔、育成母羊日粮中添加纤维素酶，添加量为每日每只25g，结果育肥公羔平均日增重提高21.46%，屠宰率提高7.69%；育成母羊净毛产量8.61%。贾富和（1994）等在泌乳母牛日粮中添加12kg/吨复合酶制剂，结果试验组比对照组平均头每日产奶量提高9.45%[32]。辽宁省畜牧兽医研究所（1995）利用自己研制的以纤维素复合酶和糖化酶为主要成分的“Sn-9106”肉牛饲料添加剂，饲喂14~17月龄夏洛来杂种F1肉用牛，添加量为0.3%，结果试验组比对照组增重提高41.2%，经济效益提高160.91%；该所（1993）还对1.5~2月龄黑白花母犊牛进行试验，试验组纤维素复合酶添加量为0.3%，20d后，试验组比对照组平均日增重增加0.22kg，经济效益显著。焦平林（1996）等在荷斯坦奶牛基础精料中添加纤维素酶，每头添加量为40g/日，经60d试验，结果每头均日增重提高19.55%，每头日均产奶量提高8.42%，每头每天多创利2.43元。高振华（1999）等在生长獭兔日粮中添加1.5%纤维素酶，结果兔日增重提高20.53%，且对其屠宰性能、内脏器官和毛皮品质无明显影响[63]。尹清强等进行的5批次260头梅花鹿的纤维素酶（添加量为50g/头·日）增茸试验表明，鹿茸增重20~30%，饲料消耗降低7.48%。
    前苏联学者（1982）在黑白花奶牛日粮中添加纤维素酶0.3g/饲料单位，可使产奶量增加13.3~22.8%，同时产每千克奶所需饲料下降12~17%；前苏联学者在罗姆尼羊日粮中添加0.3%纤维素酶，结果羔羊增重提高16.87%，每公斤增重耗料量下降13.67%。Lyubimov（1988）在4月龄公牛日粮中添加0.1% Tsellobrannin酶，结果牛日增重提高6.02%，且干物质、粗蛋白、粗纤维消化率有所提高。Vel’danov（1990）等在公牛日粮中添加0.03% Protosubtilin-G3X酶，结果牛胴体产量提高4.2%[134]。Choung（1992）在奶牛日粮中添加0.25%纤维素复合酶，结果牛日产奶量提高16.67%，奶中蛋白质含量也有所提高。Yadrintsev（1992）在公牛日粮中添加 0.02% Masterobatsillin-G3X 酶，结果牛平均日增重提高11.89%，胴体产量增加9.36%。Gippert（1988）等在新西兰白兔日粮中添加0.31%纤维素酶，2周后兔增重、饲料转化率分别提高9.0%、7.0%。

yanjunhao

现在酶制剂太多了，怎么确定质量 啊！！1！

zhaoshiming

以配方中的原料成分为添加基础，以实际饲养效果为判定质量！！适合的是最好的！！:)3:

钟神秀

可以从菌种、酶活、生产厂家实力等各方面比较一下。

钟神秀 于 2009-8-24 10:36 补充以下内容

同意楼上的说法，合适的才是最好的。

孟俊英

还有一点，酶是有专一性的，所以应根据配方日粮类型选用合适的酶制剂， 不能只看厂家说明

张玉萍

如何保证酶的活性，如何保证酶能在动物体内不被降解或少降解而发挥作用

sxx50xumuren

接受酶制剂公司的配方方案！

llppaa

适合的是最好的！！

钟神秀

现在很多大型的饲料厂家都请有单酶生产能力的厂家过来根据常用原料定做复合酶。个人感觉在保证酶活的情况下，这样针对性最强，效果最好。