辨别饲料酶的优劣有“法”可循
生物酶制剂应用于饲料工业是生物技术发展的必然结果,20世纪80年代以来,由于微生物转基因技术的日渐成熟和发酵设备的不断改进,几种主要酶的生产成本下降了2~4倍,在饲料中添加酶已经从可能逐渐走同流行。
目前在饲料中应用的生物酶主要有植酸酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、甘露聚糖酶和脂肪酶等。许多畜牧界的科研工作者对饲料酶也做了大量研究,但是研究工作主要集中在酶的作用机理和动物饲喂实验。而饲料生产企业和养殖户则更多地想了解如何选用饲料酶,如何分辨饲料酶质量的优劣。笔者根据自己的研究和工作经历,提出了一些选用鉴别和使用饲料酶的方法,希望能给广大用户提供有益的参考。
鉴别饲料酶质量的一般方法
鉴别酶质量的方法主要有四条:①检查产品标示的酶种和酶活;②考察生产企业的技术力量和设备条件;③直接测定酶活;④做小规模动物饲养试验。
对于标示的酶活,需要做认真研究计算。目前酶活的表示方式还没有统一,酶活单位的定义各不相同,比较流行的有如下几种:①在设定温度和pH条件下,每分钟内从底物溶液中降解释放1微摩尔单分子还原产物(如葡萄糖、木糖)所需要的酶量为一个酶活量单位,这种酶活单位在国际上比较认同,所以也称为国际单位。②在设定温度和pH条件下,每分钟内从底物溶液中降解释放1微克单分子还原产物所需要的酶量为一个酶活单位,国内生产企业一般都采用这种单位。③在设定温度和pH条件下,每小时内从底物溶液中降解释放1毫克单分子还原产物所需要的酶量为一个酶活单位。显然,上述三种酶活单位的内涵值是有很大差异的,以纤维素酶为例,它的还原产物是葡萄糖,分子量为180。所以,一个国际单位相当于180个微克/分钟单位,或180×60/1000=10.8个毫克/小时单位。另外,除了注意单位换算以外,还要注意酶活的测定条件,这一点生产企业往往不做说明。事实上,测定条件对酶活测定值的影响是很大的。众所周知,温度和pH值对酶活测定有很大影响。例如,对于霉菌发酵的酸性蛋白酶,600C时的测定值大约是400C测定值的2~3倍。在pH值分别为4.0和6.0时测定α-淀粉酶的活力,二者相差2倍以上。另外,反应底物的特性对酶活测定值也有影响,例如纤维素酶的测定底物是羧甲基纤维素钠(简称CMC)时获得的测定值要比用滤纸做底物获得的数值(简称FPA)高出5~10倍。
考察企业的技术背景和生产设备可以提供比较好的参考意见,但是真正有技术含量的企业一般是不随便对外开放的。当然,对于识别那些只做表面文章,不求实际的公司也不失为一个有效手段。目前国内确实有一些饲料酶生产企业的宣传广告与其实际情况大相径庭。
由于饲料酶的研究和生产主要是从饲料工业衍生出来的,相关的技术背景较差。国内目前还没有关于饲料酶活的测定标准,能熟练测定酶活的技术人员还很少。另外,酶活测定需要的一些特定标准底物基本上都依赖进口。而且,由于影响酶活测定的因素很多,一般从事饲料分析的检验人员很难在短时间内掌握,所以直接测定酶活力有一定困难。做小规模饲养试验是比较可行的方法,不仅比较方便,而且可信度也高。因为它可以综合很多特定的因素,有很好的针对性。
除了上述提到的鉴别方法外,经常查阅有关生物酶生产的研究资料(特别是国外的最新专利),与有关专家多沟通,对鉴别饲料酶质量也是很有帮助的。国内有些生产企业没有很好的技术支持,产品宣传时信口开河,严重不符合事实,这种事曾发生过几次。1999年,某企业称它们固态发酵获得的植酸酶活力可以达到2000国际单位/克;2000年某企业称它们固态发酵的产品中含葡聚糖酶100000单位/克,果胶酶50000单位/克,还附加某某著名教授亲自主持。事实上,到目前为止,植酸酶的固态发酵成绩最高只有150国际单位/克,而且还是处于实验室阶段;固态发酵果胶酶最高也不超过20000单位/克。当然,造成这种现象的原因有多种,都归罪于生产企业是不公正的。
使用饲料酶的一般方法
很多养殖户希望有一套通用性的酶谱,如同猪的饲养标准一样,有一个模板可以参照。但是,从目前的基础研究来看,这种酶谱的出现还为时尚早。影响饲料酶使用的因素很多,主要包括以下几个方面:①作物的品种不同,抗营养因子的种类和含量也不同。②即使是同一个品种,土壤气候条件不同,坑营养因子的含量也有差异。③动物的种类、品种、日龄和健康状况不同,酶的需求量也不同。④饲料的加工条件和饲养环境不同,酶的使用量也不同。笔者根据多年来的研究,针对我国的具体情况,提出以下建议。
根据动物日粮的特异性选用酶:①低粘度日粮,比较典型的是玉米——豆粕型日粮,适宜选用的酶是含有木聚糖酶、甘露聚糖酶和酸性蛋白酶。②高粘度日粮,这类日粮含有较多的麦麸类原料(包括大麦、小麦和米糠等),大麦含有较多的β-葡聚糖(约6%左右),所以应选用β-葡聚糖酶或木聚糖酶。③高纤维日粮,这类日粮含有较多的谷物、糟渣和糠麸,营养条件比较差。这类日粮应选用纤维素酶(如木聚糖酶和甘露聚糖酶等)。④杂粕日粮,这类日粮含有较多的棉粕或菜粕,富含粗蛋白、粗纤维和半纤维素等多聚物。应选用含有纤维素酶、酶性蛋白酶和半纤维素酶等活性成分的复合酶。
根据畜禽的特异性选用酶:①根据畜禽消化道的生理条件选用酶。酶的活性受温度和pH的影响很大,小肠和胃是酶发生作用的主要场所,注意小肠和胃的温度和pH条件,使酶充分发挥作用。②根据饲料在动物消化道中的停留时间选用酶。猪的消化道较长,酶的添加量可以适当低些。鸡和鱼的消化道较短,添加量要适当高些。③根据动物的日龄选用酶。一般幼龄动物的消化能力较差,酶的添加量要适当高些,而正常的成年动物的消化系统比较完善,添加量可以低些。
科学合理地使用酶制剂,可以使饲料利用率提高5~10%,日增重提高3~8%,同时还可以减少腹泻、厌食等消化不良疾病。投入产出比大约在1:2~3左右,期望过高的回报率是不现实的。
你了解酶吗?
酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的蛋白质,其对化学反应的催化能力巨大,且其催化反应时,需要的催化条件简单,为常温、常压、温和酸碱环境,从而节能降耗,缩短工艺流程,同时避免了酸碱废液对环境的污染。加之酶对化学反应的催化具有高度的专一性,该特性使其在催化某一反应快速进行的同时,避免了其他非工艺要求反应的发生,完整地保持产品中的有益成分不被破坏。
酶的获得有三种方式,即,动植物活细胞的合成,化学方法合成和微生物的代谢合成。动植物活细胞的合成,因其酶活较低,加之酶蛋白的提取需大量破坏动植物资源,而成本较高,产量难以扩大。化学方法合成由于对酶蛋白分子认识的不足至少目前难以大量进行,并且,化学合成的酶蛋白由于其组份单一,也难于完成对自然界复杂物质的降解。 |
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