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【酶制剂篇】——几种常见的饲料酶制剂及其应用植酸酶最适条件（使用范围）植酸酶产品最适PH值在4.5左右，在PH3.5-5.5范围内，相对酶活保持60%以上，有较宽的PH适用范围，可适应不同消化道环境而发挥作用；最适温度在60℃左右，在30-55℃范围内，相对酶活保持80%以上，制粒温度最好不超过75℃；耐酸性良好，在PH3-7的范围内，相对酶活保持90%以上。
目标，水解底物：饼粕类饲料、单胃动物，幼龄动物。
饼粕类饲料中植酸磷含量较高,应用植酸酶可充分发挥其作用。
家禽日粮中缺乏维生素D和钙时植酸酶的利用率降低,添加维生素D和钙可提高植酸酶的利用率。
反刍动物瘤胃微生物能产生植酸酶,可以有效地水解植酸盐,因此反刍动物不用考虑植酸酶的添加问题。
单胃动物肠道黏膜中的内源性植酸酶及肠道微生物产生的植酸酶活性很差,一般认为成年单胃动物肠道中植酸酶活性高于幼龄动物,猪高于鸡。
功能：1. 消除饲料中植酸的抗营养作用，提高磷的作用率。
2. 释放植酸结合的矿物质、蛋白质等，提高其生物利用率。
3. 提高动物采食量和日增重，改善动物生产性能。
4. 可替代饲料中部分无机磷，节约饲料成本。
5. 降低动物粪便中磷的排泄，减轻对环境的污染。
使用量：建议配合饲料中单位添加量为猪：600-750U/KG；育雏育成蛋禽、肉禽：1000 U/KG；产蛋鸡：300 U/KG；产蛋鸭：400 U/KG。
耐热植酸酶最适PH在4.0左右，通过耐酸性评价，结果酶活存留率保持在90%以上，优选耐热菌种，酶自身耐热性好，可满足高温制粒工艺。
耐热植酸酶经85℃制粒相对酶活仍保持在85%以上，且变异系数小，表明其在实际颗粒饲料制作中，工艺耐高温性能稳定。
使用量：建议配合饲料中单位添加量为猪：600-750U/KG；育雏育成蛋禽、肉禽：1000 U/KG；产蛋鸡：300 U/KG；产蛋鸭：400 U/KG。
1.注意补充因磷酸氢钙减少而减少的钙量。
2.按比例添加到预混料、浓缩料时要预留3%-5%安全系数。
酶制剂1 酶制剂的定义及概况饲用酶制剂于1970年被引入饲料工业。
它具有高度特异性,催化效率高,安全无毒害等优点。
它能将难以消化吸收的蛋白质、脂肪、碳水化合物等分解成葡萄糖、氨基酸、游离脂肪酸等动物易吸收成分,提高饲料效益,从而减少动物排泄物中有害物质的含量,保持水体及土地少受污染。
2 酶制剂的作用效果及作用机理酶制剂的作用效果主要有:(1)酶制剂能分解营养底物,降解饲料中难消化的营养成分,消除抗营养因子提高代谢水平,供给机体营养;(2)酶制剂能刺激内源性消化酶的分泌,改善消化机能;(3)添加外源性酶制剂可改变内源酶的活性,补充内源酶的不足;(4)参与有关激素的调节,影响血液的理化指标;(5)控制肠道微生物过度发酵;(6)水解植物细胞壁使细胞内营养物质释放出来;(7)破坏饲料中的可溶性非淀粉性多糖,降低肠道内容物的粘度,增加养分的消化吸收;(8)饲料中添加酶制剂能提高动物免疫力,减少疾病。
对酶制剂作用机理的研究表明,含多种酶组分的高效复合酶制剂中的纤维素酶、β葡萄糖酶、半纤维素酶、果胶酶不仅能协同作用,破坏植物性饲料的细胞壁,使存在于细胞内的大分子营养源能够充分释放出来,而且可以降解饲料中的抗营养因子。
3 饲用酶制剂的种类饲用酶制剂大致分为消化酶和非消化酶2种。
消化酶如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶。
非消化酶动物通常不能自身合成,多来源于微生物,用于消化畜禽自身不能消化的物质和消除饲料中抗营养因子,主要包括纤维素酶、植酸酶、果酸梅等。
4 饲用酶制剂在实际中的应用有关专家向猪饲料中添加复合酶(主要成分是酸性蛋白酶、糖化酶、纤维素酶、脂肪酶、果胶酶以及其他的生物活性因子),观察后发现,添加复合酶的日粮有助于减少仔猪断奶后过渡期消化紊乱的发生,改善仔猪生长发育,提高蛋白质消化利用率,粪便中氮排泄量减少,从而减轻了对环境的污染。
蒋宗勇对Ｖ10Ｒ-868酶制剂在肉鸭饲养中的效果进行了研究,发现肉鸭质量提高了5.81%,饲料利用率提高了8.73%,节约饲料3.42%。
饲用酶制剂在水产养殖中的应用酶是生物体产生的具有特殊催化能力的蛋白质,它广泛分布于动物、植物和微生物体内,参与机体的各种生化反应。
饲用酶制剂是一种以酶为主要功能因子,通过特定工艺加工而成的饲料添加剂。
其对水产动物的影响主要表现在促进水产动物的生长、提高消化吸收率和饵料转化率、提高群体整齐度、改善生长发育不平衡状况及缓解水体环境污染等方面。
1 饲用酶制剂的种类饲用酶制剂在国外始于20世纪70年代。
我国自20世纪80年代以来开始应用于畜禽养殖中。
世界上已发现酶的品种有1 700多种,生产用酶已达到300多种,饲用酶亦有200多种。
饲用酶制剂分为单一酶制剂和复合酶制剂。
目前在水产中应用的单一酶制剂仅植酸酶1种,其余都是复合酶制剂产品。
水生动物饲料中应用的酶制剂主要包括纤维素酶、B-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和植酸酶等。
2 饲用酶制剂在水产养殖上的应用2.1 促进生长,提高饵料转化率,改善动物体组织成分具有活性的各种酶能有效地将饵料中一些大分子多聚体分解和消化成水产动物易吸收的营养物质或分解成小片段营养物质,使其他消化酶进一步消化和吸收。
在饲料中添加以纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶和淀粉酶为主的复合酶制剂,明显促进鲫鱼、鲤鱼、草鱼和鳖等水生动物的生长率。
黄峰等采用L9(34)正交设计研究外源酶对草鱼生长的试验,认收稿日期:2009-02-18基金项目:大庆市科技局资助课题(SGG2007-501);黑龙江农垦总局/十一五0重点攻关项目(HNKXIV-08-12-06)为在适宜的配方下可提高草鱼特定生长率和增重率,同时,可提高对饵料干物质和粗蛋白的表观消化率。
张满隆等在鲫鱼饲料中添加0.15 %溢多酶,试验组生长速度比对照组快43.75 %,饵料系数降低22.35 %,全鱼鱼体含粗蛋白比对照饵料组略高,而粗脂肪略低。
从经济效益分析看,试验组饵料的成本比对照组降低16.92 %。
周嗣泉等在成鳖饲料中添加0.15 %酶制剂,试验组比对照组增重率提高15.7 %,饵料系数降低12.5 %。
饲用酶制剂植酸酶浙江省饲料监察所(310004) 屈 健 植酸酶是一种新型饲用酶制剂,它能降解饲料中植酸及其盐,从而提高动物对磷的利用率,减少磷对环境的污染。
本文就植酸酶的来源、作用机理、酶活性的影响因素、在畜禽饲养中的应用及其研究方向作一阐述。
1 植酸酶的来源动物饲用酶多是由微生物发酵或从植物中提取生产。
目前生产的植酸酶主要有两种:一是从植物组织中如A sp ergillu s、F iccum、麦麸中提取;二是利用生物遗传工程技术应用微生物繁殖的生物制剂,后者的活性比前者高约20%。
2 植酸酶的作用机理植酸酶能降解饲料中的植酸及其盐,提高畜禽对植酸磷的消化利用。
畜禽日粮主要由玉米、稻谷、大豆饼粕、花生饼粕、麸皮等植物性饲料组成。
在这些饲料中50%～75%磷以植酸(p hytate)或植酸盐(p hytin)形式存在,反刍动物体内的微生物能分解植酸,利用植酸结合的部分磷。
单胃动物不能分泌植酸酶,造成饲料磷的利用率只有1 3甚至更低,而且饲料中的植酸往往与二价矿物离子如Ca2+、M g2+、Cu2+、Zn2+、M n2+等形成稳定的络合物,也影响了饲料中这些矿物元素的吸收,因此,植酸一般被认为是饲料中影响畜禽生产性能的抗营养成分。
添加到畜禽日粮中的外源性植酸酶在消化道中,水解饲料中的植酸或植酸盐,释放出磷酸根离子和被植酸螯合的大量锌、铜、钙、锰等矿物元素,使这些营养成分能被有效的吸收利用。
3 对植酸酶活性的影响因素311 温度植酸酶水解植酸或植酸盐释放出磷酸根离子的速度随着温度的升高而加快,但植酸酶是一种蛋白质,当温度升到70℃以上时,会引起变性使活动性降低,所以植酸酶的最适温度为40～50℃,而且植酸酶在某一温度下变性的程度,与在该温度持续时间的长短有关。
在一定的高温下,持续时间越长变性程度越大。
在饲料中添加植酸酶,应考虑饲料制粒过程中的高温对植酸酶活性的影响。
N ew-m an(1991)把生产的植酸酶在90℃环境条件下放置30m in,其活性保持率达到84%以上。
饲用酶制剂的作用饲用酶制剂是一类新型的活性饲料添加剂，其主要功能因子为蛋白酶、淀粉酶等消化性酶，以及纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶等非消化性酶。
在饲料中添加后，能明显提高动物的消化率和饲料转化率；提高日增重，降低料肉比；增加动物营养摄入，缩短生长周期；扩大粗饲料的使用量，降低饲料成本；减少动物疾病发生和环境污染。
饲用酶制剂的发展概况饲用酶制剂的商业化应用在国外只有20年的历史，英国90年代酶制剂在鸡饲料的添加率几乎等于零，在国内，中国珠海溢多利公司1992年推出溢多酶，开始了饲用酶商业化应用。
目前，饲用酶达20多种，除植酸酶有单一产品外，其余饲用酶制剂大多是包含多种酶的复合制剂。
应用较多的有：1、以纤维素酶和果胶酶为主的复合酶；2、以β－葡糖酶为主的复合酶；3、以淀粉酶和蛋白酶为主的复合酶；4、以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶和果胶酶为主的复合酶。
全球饲用酶制剂行业数据统计对象主要包括饲用复合酶和饲用植酸酶。
全球饲用酶制剂行业数据统计对象主要包括饲用复合酶和饲用植酸酶。
饲用复合酶方面，2011年全球饲用复合酶制剂总产销量为21.92万吨；饲用植酸酶方面，2011全球饲用植酸酶总产销量为12.88万吨。
据BOABC统计，2011年中国饲用酶制剂总产量达到9.85万吨，产值达到16.4亿元，其中饲用复合酶总产量4.96万吨，饲用植酸酶总产量4.89万吨。
饲用酶制剂生产企业目前在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家，主要有丹尼斯克、芬兰、德国AB酶制剂、安迪苏、帝斯曼、奥特奇、巴斯夫、建明等，国内饲用酶制剂企业有近30余家，主要有新华扬、挑战集团、北京昕大洋、夏盛集团、湖南尤特尔、江阴爱顿生物工程有限公司、珠海溢多利有限公司、广东肇庆华芬饲料酶有限公司等。
BOABC观点未来随着酶制剂产品技术的提高，饲用酶制剂的应用效果将愈加明显，同时随着饲料中非常规饲料添加比例的提高和人们对食品安全意识的增强，饲用酶制剂产品在饲料中的添加量将越来越高。
饲用微生物酶制剂及其应用概况酶是具有催化活性的蛋白质，与其它催化剂相比，具有催化效率高，对其所催化的底物具有特异性。
它的分布极其广泛，存在于动物、植物和微生物体内。
家禽、家畜对饲料的利用，是在消化道内各种消化酶作用下将各种大分子物质降解为易被吸收、利用的小分子。
动物对饲料成分的消化吸收能力决定于消化道内的酶的种类和活力。
但在单胃动物消化道内没有分解植酸盐、纤维素、半纤维素、果胶、及其其它非淀粉多糖酶，在断奶后期的幼畜或消化道功能障碍家畜，其内源性消化酶分泌不足，同时家畜添食的有机物有相当一部分也不能被消化，因而许多学者建议在畜牧业中广泛使用外源性酶添加到饲料中，以辅助动物消化，提高动物消化能力，改善饲料的利用率，消除抗营养因子，扩大可利用饲料资源范围，改善养殖生态环境。
研究表明，酶在这些方面已显示出其巨大的作用。
1. 微生物酶制剂的生产方式目前在饲料中添加的酶制剂，都是由微生物生产的。
动植物也存在各种酶，但提取酶的成本极高，且生产受季节限制。
而用微生物来生产酶制剂，其产量高、生产成本低，且不受季节限制。
利用微生物来生产饲用酶制剂有两种方法，一是固体发酵，一是液体发酵。
用固体发酵的方式来生产酶制剂也叫表层发酵。
与液体深层发酵相比，其生产规模小、生产成本低、不会产生环境污染。
其发酵的酶活力高，酶系全。
但缺点是：生产工人劳动强度大，产量不易扩大。
液体发酵生产酶制剂主要的优点是；操作劳动强度小，可自动化，产量可大规模生产。
主要缺点是：生产投资规模大，生产成本高，产生废水易污染环境。
目前国内生产的饲用酶制剂，采用固体发酵法占绝对优势。
因为饲料中成分复杂，多种酶的效果比单酶效果好。
固体发酵生产的酶，酶系复杂，酶不经浓缩，将发酵产品烘干后，粉碎，然后测定其活力单位，再添加填充剂，以达到企业产品标准，包装后成成品。
这样的复合酶比单一酶更受到使用单位的欢迎。
液体发酵的产品一般是其中某一种酶的酶活极高，而其它酶的酶活极低。
