| 标题 | 饲用酶制应用研究进展 |
| 范文 | 方程 张佩华 摘要：制约饲料产业发展的主要因素是饲料原料玉米大豆的不足，而利用其它作物来提供饲料中所需的蛋白质与能量，却又因为所含有的各种抗营养因子而难以代替玉米和大豆的地位，但随着生物技术的发展，酶制剂的广泛运用在一定程度上缓解了这个问题。使得饲料资源来源得到新的途径，促进了我国饲料工业的发展，同时先一步掌握先进的酶制剂在饲料中的使用，也将大大提高饲料商品的市场竞争力。本文将对现在的酶制剂的使用及存在问题进行探究。 关键词：饲料;酶制剂;抗营养因子 1 引言 酶制剂作为一种饲料添加剂，作用在于钝化或降解非常规饲料原料中的抗营养因子，达到使之能较好的被动物消化利用，我国的人均产粮较少，利用好酶制剂的添加使用就能减少畜牧业对粮食的需求压力，同时还能促进动物生长，减少污染排放，改善生态环境。具有明显的经济效应和环保价值。 2酶制剂的作用机理 2.1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，常温常压下高效地进行催化专一的底物。底物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度之前必须消化它，而动物本身的内源消化酶往往分泌不足或是缺乏一些消化酶，需添加外源消化酶。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吸收的营养物质。或分解成为小片段，供其他酶进一步消化。 2.2去除抗营养因子.改善消化机理 在玉米、大麦、小麦等饲料中含有较多的非淀粉多糖（NSP），它会影响动物对饲料的吸收利用，包裹食糜减少接触面积，阻碍消化吸收，还会给肠道内微生物带去滋生的营养，使得肠道内微生物大量繁殖。而加入β-葡聚糖酶，能有效地消除减少所带来的不利影响，同理的还有对植酸、纤维素、果胶等的酶解作用。 2.3激活内源酶分泌，补充内源酶的不足 酶制剂是一种新型绿色饲料添加剂，对动物消化过程、疾病预防、调节体内代谢平衡、提高养分降解率、保护生态环境和促进动物健康等方面有着其他添加剂不可替代的作用。随着对酶制剂作用机理以及生产工艺的深入研究和使用效果的进一步凸显，酶制剂越来越广泛的应用于反刍动物生产。外源性酶制剂的添加影响到内源酶的活力，其影响程度也与动物的日龄有关，对21日龄的鸭添加酶制剂，使得小肠食糜的消化酶活性增加，而对42日龄鸭的内源酶的影响较小，粗制酶制剂还能影响鹅内源消化酶活性和小肠食糜的消化酶活性，在大麦日粮中添加使得胰腺淀粉酶活性下降，小肠食糜淀粉酶活力提高，胰腺及十二指肠食糜的酶活性升高。所以一定条件下，酶制剂的添加可提供更多的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。 2.4参与动物内分泌调节，影响血液中的某些成分 近年酶制剂的研究中发现，酶制剂影响动物血液中的蛋白质、血糖、尿酸和激素水平，饲喂大麦基础日粮的肉鸭42日龄时血清蛋白含量显著高于21日龄，而血糖和尿素水平显著降低，还有鹅的血清中胰岛素和胰高血糖素的比例影响。有以下推测：词料中的蛋白质和多糖在被酶消化的过程中可能会解放出隐藏着的某些特殊结的活性肽或寡糖。在体内具有特殊的生理或药理作用，这些活性肽被机体吸收可以直接参与机体内分泌调节，影响动物体内一些激素的分泌，改进动物的生产性能。酶制剂促进动物生长，是一个非常复杂的生理生化过程，既有酶与调料中抗营养因子的作用，也有酶制剂本身包含的活性物质和分解产物中的活性物质成对机体内分泌的直接影响，目前酶制剂如何影响动物的内分泌方面，作用机理仍不是十分清楚，还需要进一步研究。 3酶制剂的定义与分类 酶是一种具有催化反应能力的特殊蛋白质，是促进生物化学反应的高效物质。饲用酶制剂是一种以酶为主要功能因子、通过特定生产工艺加工而成的饲料添加剂。其中复合酶制剂是将两种或两种以上具有生物活性的消化酶混合而成的产品，是目前最常用的酶制剂饲料添加剂。按照饲用酶制剂功能可分为以降解多糖和生物大分子物质为主，主要包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、木聚糖酶、木聚糖酶，其主要功能是破坏植物期胞壁（植物细胞壁由蛋白质、脂肪、多聚糖苷键连接成网状结构）。使细胞内容物充分释放出来;以降解植酸、β-葡聚糖、果胶等抗营养因子为主。主要包括植酸酶、β-葡聚糖酶、果膠酶，能降解细胞木聚糖和细胞间质的果胶，提高饲料的利用率。 4酶制剂在饲料原料中的使用 在近年来酶制剂的使用广泛的运用在了各类非常规的饲料原料上，下面列出现在常用的酶制剂及相关的应用效果。 4.1农业秸秆 秸秆是农作物生产系统中一项重要的生物资源。我国是农业大国2009年我国主要秸秆产量约6.3亿吨，2010年全国秸秆理论资源量为8.4亿吨，可收集资源量约为7亿吨。龙芳羽利用微生物发酵农业秸秆，使发酵产物中粗蛋白质提高200%。 4.2油菜籽饼粕 油菜是我国最主要的油料作物，已成为世界上发展最快的大宗油料，总产量仅次于大豆。从20世纪70年代后期开始，我国的油菜种植面积和产量都己居世界第一位.单产也已超过世界平均水平，每年油菜将制油后产生菜籽饼粕约600万～700万吨。由于普通菜籽粕中硫葡萄糖甙（Glucosino late，GS）（简称硫甙）的含量较高，其水解产物对动物（特别是单胃动物和家禽）具有毒副作用，因此菜籽粕在畜禽日粮中的应用受到很大的限制。在菜籽饼粕中添加植酸酶、以及木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶等非淀粉多糖酶是一种经济有效的方法。 4.3茶籽饼粕 茶籽包括油茶茶籽和茶叶茶籽。油茶是我国南方丘陵地区一种重要的油料作物，占全国木本食用油料作物的80%。我国油茶林面积约400万km2，是世界上油茶品种最多、分布最广、产量最多的国家。据统计，我国近年来年产油茶茶籽约55万吨，按机榨得油率70%计算，油茶饼粕年均产量约40万吨。我同采摘茶园面积约为100万公顷，茶叶茶粕产量约为44万吨。按机榨得油率70%计算，全国茶叶茶籽总可达30万吨。我国油茶茶籽粕和茶叶茶籽粕产量约为70万吨，由此可见，我国潜在的可利用茶粕资源十分丰富。 以油茶籽粕为主要原料，采用化学法和微生物发酵法对其进行脱毒。微生物发酵法以枯草芽孢杆菌、黑曲霉、产朊假丝酵母为发酵菌种，研究单菌、混合菌固态发酵后油茶籽粕中各抗营养因子的降解率。结果表明，混合菌发酵效果优于单菌发酵，茶皂素、总酚、粗纤维的降解率分别达到87.63%、87.87%和37.29%，粗蛋白含量提高率达66.98%。化学法脱毒后油茶籽粕中的茶皂素、总酚含量分别降至0.93%和0.74%，粗纤维含量则大大增加。 4.4棉籽粕 我国是世界上主要的产棉大国，年产棉籽800余万吨。棉籽中含棉仁约50%～55%，棉仁中含油30%～35%，含蛋白质35%～38%，提炼油后的棉粕中含有丰富的蛋白质。棉籽资源得到充分利用，每年都可得到优质棉籽蛋白约200余万（蛋白质含量约50%），可部分替代豆粕和鱼粉缓解我国蛋白质饲料的供需矛盾，促进养殖业的发展。 4.5 玉米胚芽粕 玉米胚芽粕是以玉米胚芽为原料，经压榨或浸提取油后的副产品，除极个别品种属于蛋白质饲料外，大部分产品属于能量饲料。玉米胚芽粕中含粗蛋白质18%～20%，粗脂肪1%～2%，粗纤维11%～12%，氨基酸组成与玉米蛋白饲料的水平相似，因此，研究其在畜禽日粮中的使用效果有一定的实际意义。我国年产玉米1.39亿吨，每年都会生产出大量的玉米胚芽粕。 4.6菌糠 菌糠是指以棉籽壳、锯木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业废物（如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆液等）为主要原料裁培食用菌后的废弃培养料，我国食用菌总产量从1978年的6万吨到2007的1682万吨，约占世界食用菌总产量的70%以上，然而，大多数食用菌的绝对生物学效率约为10%，即干培养料lkg能产出干菇重约0.1kg，所以90%的干培养料仍然存在于菌糠当中，因此我国有巨大的菌糠资源。 4.7酒槽 2010年我国啤酒产量达3000万吨，而啤酒糟达750万吨（湿糟），啤酒糟具有丰富的营养价值，其营养成分为蛋白质24%～28%.脂肪8%～11%，纤维55%～61%，糖1%～3%，灰分3%～5%。我国年产白酒400～600万吨，而发酵丢糟达1500～2100万吨，丢糟量大而集中，如果不及时加以处理，就会腐败变质，不仅浪费了宝贵的资源，还会严重污染周围的环境。白酒糟含有丰富的蛋白质和18种氨基酸，还含有丰富的磷、钾等无机元素及维生素。 5饲用酶制剂市场概况 从2006到2010年中国饲用酶制剂市场规模如下：2006年我国饲用酶制剂均价约为2.38万元/吨，产值为6.3亿元，2010年我国饲用酶制剂的均价为1.79万元/吨，产值达到15.2亿元，年均复合增长率为24.63%。目前世界四大酶制剂生产企业： 1.丹麦诺维信酶制剂公司丹麦诺维信酶制剂公司丹麦诺维信酶制剂公司丹麦诺维信酶制剂公司（全球最大的酶制剂公司。公司产品占有中国50%的工业酶制剂市场，总公司位于丹麦）： 2.Genencor.International杰能科国际有限公司（公司成立于1982年，现已成为一家重要的生物技术公司，在加州的Palo·Alto、纽约州的Rochester和荷兰的Leiden都设有分支机构）; 3.皇家DSM-吉斯特公司（近年来已迅速崛起并成为全球第3大酶制剂生产企业。该公司的酶制剂销售额约占世界酶制剂市场的15～19%）; 4.德国AB酶制剂公司酶制剂公司酶制剂公司酶制剂公司是世界上最主要的高浓度原酶（木聚糖酶，植酸酶）及复合酶的供应商。 目前，饲用酶达20多種，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3-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。 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。 市场上常见的复合酶制剂品牌有：爱维生、保安生（丹尼斯克动物营养生产，木聚糖酶等复配）;艾克拿斯（德国AB酶制剂公司生产，木聚糖酶+葡聚糖酶等复配）;乐多仙VP（帝斯曼动物营养公司生产，葡聚糖酶+果胶酶等复配）;特威宝SSF（奥特奇Alltech生产，葡聚糖酶+淀粉酶+植酸酶……固体自然发酵）;八宝威（建明kemin生产，木聚糖酶+淀粉酶等复配）;饲乐酶（日本新水，木聚糖酶+蛋白酶+淀粉酶+……液体自然发酵）;溢多酶（溢多利公司生产，木聚糖酶，植酸酶单酶，复合酶）;华扬酶（华扬生物生产，木聚糖酶，甘露聚糖酶，植酸酶单酶，复合酶）：特节酶（挑战集团生产，木聚糖酶，植酸酶单酶，复合酶）;英恒梅（英恒酶制剂生产，复合酶）。其中国内主要饲用酶制剂生产商有：广东溢多利生物科技股份有限公司（国内最大的饲用酶制剂生产厂家，产品名为溢多酶）、江门市英恒生物科技有限公司（产品名为英恒酶）武汉华扬动物药业有限公司（产品名华杨梅）、北京挑战生物技术有限公司（产品名特节酶）。 6结论 随着玉米和豆粕等饲料原料的价格不断上涨，我国配合饲料已不仅仅局限于一般的玉米一豆粕型日粮，还有在此基础上加入不同比例的大麦、小麦、棉粕和菜粕等非常规饲料原料，这些非常规饲料原料的加入使得饲用酶制剂的应用越来越普遍，其在饲料工业中的地位也在不断上升，这类饲料原料存在大量的抗营养因子，相比玉米和豆粕来说，价格低廉，所以随着它们的涌人，将进一步刺激非淀粉多糖酶等在饲料中的应用。 虽然饲用酶制剂的应用前景广阔，仍存在以下瓶颈：如何选择合适的添加方式，是直接在动物体内起作用还是在体外添加：如何根据动物不同的生长阶段来添加;饲料原料的多样化及动物个体间的差异，如何进行酶制剂的添加;如何发挥固态发酵和液态发酵的优势，生产出质量稳定、高产量而又低成本的酶制剂;如何解决复合酶制剂间的相互抑制的关系;如何解决对动物微生态平衡的影响。随着人类研究手段和科学技术的发展，饲料添加剂必将越来越适应不同领域的要求，解决人类社会发展中能源、粮食和环境等诸多问题，实现可持续发展。 参考文献（略） |
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