陈清华：饲用酶制剂的精准分类与功能

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　　2013年，饲料中复合酶使用量占饲料总量40%左右，其中禽用饲料中复合酶使用量占禽用饲料总量55%左右，禽用饲料中植酸酶使用量超过禽用饲料总量的80%。现在，除了猪料、禽料以外，水产、反刍等饲料中添加酶制剂的数量也越来越多。

　　饲用酶制剂是一种安全、高效、无残留的营养性饲料添加剂，是目前被世界公认为有效解决养殖领域中饲料安全、饲料原料缺乏、环境污染和动物疫病等四大问题的新型饲料添加剂。随着人畜争粮矛盾加大，人们对食品安全、节能环保意识增强，以及饲用酶制剂技术自身的进步和推广，饲料企业和养殖业对饲用酶制剂产品的全新认识和接受，饲用酶制剂已成为饲料中常规添加的一种营养性饲料添加剂。

　　目前，市场上的饲用酶制剂主要包括以下四类：

　　1 消化碳水化合物的酶

　　碳水化合物包括粗纤维素和无氮浸出物（见下图），消化碳水化合物对应的酶包括淀粉酶和非淀粉多糖(non-starch polysaccharides, NSP)酶。其中淀粉酶有：真菌α-淀粉酶，中温α-淀粉酶，?-淀粉酶，葡萄糖淀粉酶（又称糖化酶），普鲁兰酶等。非淀粉多糖酶又包括半纤维素酶、纤维素酶和果胶酶。半纤维素酶主要包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖酶；纤维素酶包括C1酶、Cx酶和β-葡萄糖苷酶。果胶酶是指能够催化果胶质分解多种酶的总称，通常包括原果胶酶、果胶甲酯水解酶、果胶酸酶，本质上是聚半乳糖醛酸水解酶，产物为?-半乳糖醛酸。

　　2 蛋白酶

　　蛋白酶是水解蛋白质肽键的一类酶的总称。

　　按其水解多肽的方式，可以将其分为内肽酶和外肽酶两类。内肽酶将蛋白质分子内部切断，形成分子量较小的胨。外肽酶从蛋白质分子的游离氨基或羧基的末端逐个将肽键水解，而游离出氨基酸，前者为氨基肽酶后者为羧基肽酶。按其活性中心和最适pH值，又可将蛋白酶分为丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶。

　　按其反应的最适pH值，分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶。蛋白酶对所作用的反应底物有严格的选择性，一种蛋白酶仅能作用于蛋白质分子中一定的肽键，如胰蛋白酶催化水解碱性氨基酸所形成的肽键。市场上销售的大多是单一的蛋白酶，建明（珠海）公司根据饲料蛋白质的类型和动物消化道的环境特点，推出的复合蛋白酶，包含了酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶，能充分降解饲料蛋白质为氨基酸和小肽。

　　3 脂肪酶

　　脂肪酶是水解脂肪分子中甘油酯键的一类酶的总称。

　　按脂肪酶对底物的特异性可分为三类:脂肪酸特异性、位置特异性和立体特异性。依据脂肪酶的来源不同，脂肪酶还可以分为动物性脂肪酶、植物性脂肪酶和微生物性脂肪酶。不同来源的脂肪酶可以催化同一反应，但反应条件相同时，酶促反应的速率、特异性等则不尽相同。微生物产生的脂肪酶通常在pH 3.5～7.5时水解力最好，最适温度38～45℃，因此，微生物脂肪酶非常适用于饲料中使用。

　　4 植酸酶

　　植酸酶又称为肌醇六磷酸盐磷酸水解酶，可催化肌醇六磷酸(盐或酯)脱掉磷酸基团,是一种可使植酸磷复合物中的磷变成可利用磷的酸性磷酸酯酶。

　　植酸酶现知有3种类型,即肌醇六磷酸3-磷酸水解酶、肌醇六磷酸6-磷酸水解酶和非特异性的正磷酸单酯水解酶,它们分别在肌醇六磷酸的3位、6位和2位碳上水解掉1个磷酸基因。植酸酶从广义上讲,是指与植酸分解有关的酶类,它实际上包括植酸酶和磷酸酶,植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸酯系列,不能彻底地将肌醇磷酸酯分解为肌醇和磷酸。

　　狭义的植酸酶不包括磷酸酶。植酸酶是一种胞外酶,广泛存在于自然界中,在动物、植物、微生物中均有发现。在植物组织如谷物、豆类、蔬菜,特别是萌发的种子和花粉中都发现了植酸酶。自然界中产植酸酶的微生物种类繁多,如细菌、霉菌、真菌等。作为商品生产的植酸酶主要是来源于毕赤酵母的发酵产物。

　　从酶种的发展历程上看，通过技术研发推出新产品，可以拓宽酶制剂在饲料中的应用领域。近些年，通过不断提升技术水平生产出来的酶制剂产品应用效果愈加明显，技术与工艺的不断完善，可以提高酶制剂在不同饲料中的使用范围。

　　2013年，饲料中复合酶使用量占饲料总量40%左右，其中禽用饲料中复合酶使用量占禽用饲料总量55%左右，禽用饲料中植酸酶使用量超过禽用饲料总量的80%。现在，除了猪料、禽料以外，水产、反刍等饲料中添加酶制剂的数量也越来越多。另外，随着未来酶制剂的生产成本进一步降低，饲料工业的下游养殖企业通过添加酶制剂提升的养殖效益将更加明显，饲用酶制剂产品应用领域更加广泛。

　　作者：感谢陈清华教授，
     来源：建明工业微信号ChinaKemin，传递原创的价值！

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