酶在飼料中的應(yīng)用

1、細(xì)胞細(xì)胞水溶性水溶性非淀粉非淀粉多糖多糖水不容性水不容性非非淀粉多糖淀粉多糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂類脂類礦物質(zhì)礦物質(zhì)淀粉淀粉抗性淀粉抗性淀粉木質(zhì)素木質(zhì)素蛋白質(zhì)性質(zhì)抗蛋白質(zhì)性質(zhì)抗?fàn)I養(yǎng)因子營養(yǎng)因子（如：如：胰蛋白酶抑制因子、胰蛋白酶抑制因子、外源凝集素等外源凝集素等） 非淀粉多糖非淀粉多糖( non-starch polysaccharides, NSP ) 非淀粉多糖一般分為非淀粉多糖一般分為3大類，即阿拉伯木聚糖、非纖維大類，即阿拉伯木聚糖、非纖維多糖多糖(半纖維素性聚合體半纖維素性聚合體)和果膠聚糖。和果膠聚糖。 非淀粉多糖非淀粉多糖(NSP)是飼料纖維的主要成分，這些纖維將是飼料纖維的主要成分，這

2、些纖維將飼料營養(yǎng)物質(zhì)包圍在細(xì)胞壁里面，部分纖維可溶解于水并飼料營養(yǎng)物質(zhì)包圍在細(xì)胞壁里面，部分纖維可溶解于水并產(chǎn)生粘性物質(zhì)。這些粘性物質(zhì)抑制動物的正常消化功能，產(chǎn)生粘性物質(zhì)。這些粘性物質(zhì)抑制動物的正常消化功能，妨礙動物吸收營養(yǎng)。妨礙動物吸收營養(yǎng)。 下張圖片顯示各個常見日用量中各種非淀粉多糖的含量下張圖片顯示各個常見日用量中各種非淀粉多糖的含量 非淀粉多糖對動物消化吸收的負(fù)面作用主要由其溶水后表現(xiàn)出的非淀粉多糖對動物消化吸收的負(fù)面作用主要由其溶水后表現(xiàn)出的高高粘度粘度所引起的。所引起的。 以阿拉伯木聚糖為例，阿拉伯木聚糖的粘性是由其側(cè)鏈上的阿拉以阿拉伯木聚糖為例，阿拉伯木聚糖的粘性是由其側(cè)鏈上的阿

3、拉伯糖引起的伯糖引起的 ,這一長鏈聚合物具有高度的系水力這一長鏈聚合物具有高度的系水力(阿拉伯木聚糖可吸收阿拉伯木聚糖可吸收約約10 倍本身重量的水倍本身重量的水), 從而增加了腸內(nèi)食糜的粘度。從而增加了腸內(nèi)食糜的粘度。（1）高粘度食糜延長其通過消化道的時間）高粘度食糜延長其通過消化道的時間 ,從而降低了動物的采食量；從而降低了動物的采食量；（2）高粘度會使食糜內(nèi)各組分混合不勻）高粘度會使食糜內(nèi)各組分混合不勻, 從而會妨礙食糜內(nèi)的糖從而會妨礙食糜內(nèi)的糖 、氨基酸和其它養(yǎng)分向腸粘膜的移動氨基酸和其它養(yǎng)分向腸粘膜的移動 ；（3）能結(jié)合膽汁鹽）能結(jié)合膽汁鹽 、脂類和膽固醇、脂類和膽固醇 ,從而影響小

4、腸中脂類的代謝；從而影響小腸中脂類的代謝；（4）食糜的高粘度會延長它在小腸內(nèi)的滯留時間）食糜的高粘度會延長它在小腸內(nèi)的滯留時間,減少了消化道內(nèi)的減少了消化道內(nèi)的氧氣氧氣,有助于厭氧微生物菌落的生長。有助于厭氧微生物菌落的生長。 有文獻(xiàn)報(bào)道有文獻(xiàn)報(bào)道 , 喂黑麥或富含果膠日糧的家禽回腸中厭氧菌群要比喂喂黑麥或富含果膠日糧的家禽回腸中厭氧菌群要比喂玉米豆粕型日糧家禽高玉米豆粕型日糧家禽高 102 103 倍。倍。以以-葡聚糖酶與木聚糖酶為例葡聚糖酶與木聚糖酶為例: 他們可分別使他們可分別使-葡聚糖與木聚糖斷裂成葡聚糖與木聚糖斷裂成小分子片段小分子片段 , 從而降低其在腸從而降低其在腸道內(nèi)形成的粘度

5、道內(nèi)形成的粘度 ,提高腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)與消化酶混合速度提高腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)與消化酶混合速度 ,加快營養(yǎng)物質(zhì)加快營養(yǎng)物質(zhì)特別是脂肪等大分子物質(zhì)的擴(kuò)散速度特別是脂肪等大分子物質(zhì)的擴(kuò)散速度,提高營養(yǎng)物的消化與吸收速度提高營養(yǎng)物的消化與吸收速度;同同時可摧毀細(xì)胞壁時可摧毀細(xì)胞壁,釋放細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)釋放細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)(淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等), 使之充使之充分與消化道內(nèi)源酶作用分與消化道內(nèi)源酶作用 ,供進(jìn)一步消化吸收供進(jìn)一步消化吸收 ,從而提高飼料利用率從而提高飼料利用率 。同時非淀粉多糖酶對同時非淀粉多糖酶對腸黏膜結(jié)構(gòu)腸黏膜結(jié)構(gòu)也有影響：也有影響： 豬大麥型飼糧中添加半纖維素酶豬大麥

6、型飼糧中添加半纖維素酶(-葡聚糖酶葡聚糖酶 、木聚糖酶和纖維素酶、木聚糖酶和纖維素酶)，豬，豬 的十二指腸的十二指腸 、空腸、回腸的絨毛高度顯著增加、空腸、回腸的絨毛高度顯著增加(P 0 .05), 微絨毛微絨毛排列有規(guī)則且高度排列有規(guī)則且高度 、密度增加。機(jī)理可能是有害微生物對腸粘膜上絨毛、密度增加。機(jī)理可能是有害微生物對腸粘膜上絨毛和微絨毛的損害減輕和微絨毛的損害減輕 ,甚至消失。甚至消失。大麥型飼糧添加-葡聚糖酶制劑使仔豬和中豬的日增重分別提高了 20.66%和11 .56%, 料重比分別降低了 8 .87%和 13.61%;在含木聚糖 7.23%和含 6 .23 %的雞小麥型飼糧中添加

7、以木聚糖酶(13 500U/g)為主的復(fù)合酶0.12%，干物質(zhì) 、有機(jī)物消化率顯著和極顯著提高。木聚糖酶可提高雞小麥日糧AME 6 .53% 7.6%。表觀代謝能（AME）總能（GE）糞能（FE）尿能（UE）氣體能（Eg）ADEUEEg 對應(yīng)的還有真代謝能（TME）。兩個都是我國飼料營物質(zhì)成分表中的飼料代謝能和動物營養(yǎng)需要中的代謝能指標(biāo)。 胰蛋白酶抑制因子、外源凝集素等都屬于蛋白質(zhì)性質(zhì)的胰蛋白酶抑制因子、外源凝集素等都屬于蛋白質(zhì)性質(zhì)的抗?fàn)I養(yǎng)因子?？?fàn)I養(yǎng)因子。 蛋白酶能夠在機(jī)體內(nèi)自然產(chǎn)生、在于家禽、豬、魚類及蛋白酶能夠在機(jī)體內(nèi)自然產(chǎn)生、在于家禽、豬、魚類及甲殼動物的胃腸道。微生物和動物機(jī)體內(nèi)分布

8、最廣泛的蛋白甲殼動物的胃腸道。微生物和動物機(jī)體內(nèi)分布最廣泛的蛋白水解酶是絲氨酸蛋白酶，它們是一類堿性蛋白酶，作用位點(diǎn)水解酶是絲氨酸蛋白酶，它們是一類堿性蛋白酶，作用位點(diǎn)有一個絲氨酸殘基，具有酯水解活性，最適有一個絲氨酸殘基，具有酯水解活性，最適 pH pH 為堿性。為堿性。 一種好的蛋白酶可以提高飼料中蛋白質(zhì)的消化和吸收，一種好的蛋白酶可以提高飼料中蛋白質(zhì)的消化和吸收，抑制大豆及其它豆類原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，補(bǔ)充內(nèi)源性蛋白抑制大豆及其它豆類原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，補(bǔ)充內(nèi)源性蛋白水解酶的不足，至對小腸生理及構(gòu)造具有改善和修復(fù)作用，水解酶的不足，至對小腸生理及構(gòu)造具有改善和修復(fù)作用，增加絨毛長度和數(shù)量，

9、從而能夠增加腸粘膜的消化吸收表面增加絨毛長度和數(shù)量，從而能夠增加腸粘膜的消化吸收表面積。積。蛋白酶在家禽中應(yīng)用：蛋白酶在家禽中應(yīng)用： 蛋白酶能提高不同品種雞只對蛋白質(zhì)和能量的消化吸收率，同時蛋白酶能提高不同品種雞只對蛋白質(zhì)和能量的消化吸收率，同時還對不同品種雞只消化系統(tǒng)和抗氧化體系具有多重生理學(xué)功效。還對不同品種雞只消化系統(tǒng)和抗氧化體系具有多重生理學(xué)功效。以這種以這種JEFO JEFO 蛋白酶蛋白酶為例為例 它是加拿大集富它是加拿大集富 (JEFO) (JEFO) 動物營養(yǎng)公司研發(fā)成功的一種堿性復(fù)合動物營養(yǎng)公司研發(fā)成功的一種堿性復(fù)合蛋白酶產(chǎn)品。它對飼料原料的蛋白質(zhì)溶解性的影響如下圖所示：蛋白酶

10、產(chǎn)品。它對飼料原料的蛋白質(zhì)溶解性的影響如下圖所示：JEFO 蛋白酶對代謝能的作用效果 JEFO JEFO 蛋白酶還具有其它生理功能：如改善腸道粘膜性蛋白酶還具有其它生理功能：如改善腸道粘膜性能，增加粘膜絨毛長度及單位面積內(nèi)絨毛數(shù)量等。能，增加粘膜絨毛長度及單位面積內(nèi)絨毛數(shù)量等。 JEFO蛋白酶具有降低腸粘液厚度及增強(qiáng)內(nèi)源酶活性蛋白酶具有降低腸粘液厚度及增強(qiáng)內(nèi)源酶活性 。有試驗(yàn)結(jié)果表明，。有試驗(yàn)結(jié)果表明，飼喂含飼喂含 JEFO 蛋白酶的飼料能夠促使動物表現(xiàn)良好的抗氧化和應(yīng)激能力蛋白酶的飼料能夠促使動物表現(xiàn)良好的抗氧化和應(yīng)激能力 。 植酸是一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，會影響磷元素、多種金屬離子和植酸是一種抗?fàn)I

11、養(yǎng)因子，會影響磷元素、多種金屬離子和蛋白質(zhì)的利用，而且動物的高磷糞便污染環(huán)境。蛋白質(zhì)的利用，而且動物的高磷糞便污染環(huán)境。1.當(dāng)當(dāng) 前前 在在 豬豬 和和 雞雞 配配 合合 飼飼 糧糧 中中 應(yīng)應(yīng) 用用 植植 物物 性性 飼飼 料料 原原 料的料的 比比 例例 很很 大大2.植物性飼料都含有植物性飼料都含有1%5% 的植酸鹽，的植酸鹽，植酸磷占總磷的植酸磷占總磷的60%80%3.單胃動物消化道內(nèi)不含植酸酶，就不能利用植酸磷單胃動物消化道內(nèi)不含植酸酶，就不能利用植酸磷4.植酸能夠絡(luò)合礦物元素和蛋白質(zhì)，降低利用率植酸能夠絡(luò)合礦物元素和蛋白質(zhì)，降低利用率原原 料料總總 磷磷非植酸磷非植酸磷植酸磷占總磷

12、的百植酸磷占總磷的百分比分比玉米0.280.0871.5大麥0.360.1752.8麥麩1.150.2082.6豆粕(44% C P)0.650.2758.5棉籽粕(41% C P)0.970.2277.4菜籽粕(38% C P)1.170.3074.4一些常見飼料原料中植酸磷含量（一些常見飼料原料中植酸磷含量（ % ）有研究表明：有研究表明： 在肉用仔雞日糧中添加植酸酶，飼在肉用仔雞日糧中添加植酸酶，飼 料轉(zhuǎn)化率有料轉(zhuǎn)化率有所提高，磷的利用率可提高所提高，磷的利用率可提高 60，糞便排磷量減，糞便排磷量減少少 50 。 在豬飼料中添加植酸酶，豬的骨骼強(qiáng)度有所增在豬飼料中添加植酸酶，豬的骨骼強(qiáng)

13、度有所增強(qiáng)，玉強(qiáng)，玉 米、豆粕中原不能利用的磷有米、豆粕中原不能利用的磷有1/3以上可以上可被利用，糞便排磷量減少被利用，糞便排磷量減少34 54。植酸酶在利用過程中的問題植酸酶在利用過程中的問題 不同的飼料來源，添加植酸酶的比例不確不同的飼料來源，添加植酸酶的比例不確定定 植酸酶在在動物胃腸道的酸性環(huán)境下失活植酸酶在在動物胃腸道的酸性環(huán)境下失活 植酸酶在工業(yè)生產(chǎn)制粒過程中高溫失活植酸酶在工業(yè)生產(chǎn)制粒過程中高溫失活 不同來源的植酸酶最適條件不同不同來源的植酸酶最適條件不同 動物的不同種類、年齡階段以及酶的使用動物的不同種類、年齡階段以及酶的使用脂肪對動物生長發(fā)育的重要作用：脂肪對動物生長發(fā)育的

14、重要作用：1、脂肪的能量含量是碳水化合物和蛋白質(zhì)的、脂肪的能量含量是碳水化合物和蛋白質(zhì)的 2.52 倍，在動物倍，在動物 飼糧飼糧 中添中添加脂肪，不加脂肪，不 僅可僅可 以以 滿足滿足 動物對較動物對較 高能量濃度高能量濃度 的要求，而且還具有額的要求，而且還具有額 外能量效外能量效 應(yīng)，能提高應(yīng)，能提高 飼糧能量利飼糧能量利 用用 效率，加效率，加 飼糧凈飼糧凈 能值，提能值，提 高動物高動物生生 產(chǎn)性產(chǎn)性 能緩減冷熱環(huán)能緩減冷熱環(huán) 境應(yīng)激境應(yīng)激 對動物對動物 生產(chǎn)性能生產(chǎn)性能 的影響；的影響；2、脂肪是脂溶性、脂肪是脂溶性 維生素、色素等的溶維生素、色素等的溶 劑，可促進(jìn)這劑，可促進(jìn)這

15、些物質(zhì)的吸收和利些物質(zhì)的吸收和利用用,有利于動物皮膚、腳脛、蛋黃有利于動物皮膚、腳脛、蛋黃 的著色的著色;3、添加富、添加富 含多不飽含多不飽 和脂肪酸的特殊和脂肪酸的特殊 油脂還油脂還 可可 使動物富集殊使動物富集殊 的多不飽的多不飽和脂肪酸和脂肪酸 如如 D H A、E P A 而而 生生 產(chǎn)產(chǎn) 出具出具 有特有特 定保健定保健 價值價值 的的 動物動物 產(chǎn)品產(chǎn)品4、添加、添加 脂肪不脂肪不 僅僅 具具 有以有以 上上 營營 養(yǎng)性功能養(yǎng)性功能,而且還具而且還具 有一些非營有一些非營 養(yǎng)性功養(yǎng)性功能能,如減少飼料如減少飼料 廠廠 粉塵、改粉塵、改 善飼料善飼料 外觀、減少外觀、減少 飼料飼料

16、 機(jī)械的磨損、延長機(jī)械的磨損、延長使用使用 壽命、降低生產(chǎn)成本。壽命、降低生產(chǎn)成本。因此因此,脂肪是幼齡快脂肪是幼齡快 速生長、高產(chǎn)動物飼料速生長、高產(chǎn)動物飼料 中必須的重中必須的重 要飼料原料。要飼料原料。飼料中添加飼用脂肪酶的飼料中添加飼用脂肪酶的必要性：必要性：單胃動物自身能夠分單胃動物自身能夠分泌脂肪酶，但幼齡動物消化機(jī)能不健全內(nèi)源消化酶分泌不足泌脂肪酶，但幼齡動物消化機(jī)能不健全內(nèi)源消化酶分泌不足，脂肪消化吸收率低，適當(dāng)補(bǔ)加脂肪酶等制劑補(bǔ)充其內(nèi)源酶，脂肪消化吸收率低，適當(dāng)補(bǔ)加脂肪酶等制劑補(bǔ)充其內(nèi)源酶的不足，可提高飼料的消化率在飼糧中添加脂肪酶的價值在的不足，可提高飼料的消化率在飼糧中添

17、加脂肪酶的價值在于靶向解決動物內(nèi)源消化酶不足，以提高脂肪消化吸收利用于靶向解決動物內(nèi)源消化酶不足，以提高脂肪消化吸收利用，促進(jìn)脂溶性維生素吸收。，促進(jìn)脂溶性維生素吸收。肪酶的生產(chǎn)方法有三種提取法肪酶的生產(chǎn)方法有三種提取法, ,化學(xué)合成法和發(fā)酵法。提化學(xué)合成法和發(fā)酵法。提取法資源有限、工藝復(fù)雜、產(chǎn)量低取法資源有限、工藝復(fù)雜、產(chǎn)量低; ;化學(xué)合成法成本太高微化學(xué)合成法成本太高微生物發(fā)酵法的應(yīng)用前景要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于提取法和化學(xué)合成法生物發(fā)酵法的應(yīng)用前景要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于提取法和化學(xué)合成法, ,它它不受環(huán)境影響不受環(huán)境影響, ,資源豐富產(chǎn)酶周期短資源豐富產(chǎn)酶周期短, ,產(chǎn)物較單純且成本低產(chǎn)物較單純且成本低, ,生產(chǎn)

18、上易于管理。生產(chǎn)上易于管理。 補(bǔ)充動物內(nèi)源消化酶補(bǔ)充動物內(nèi)源消化酶的的不足不足, ,尤其幼齡動物尤其幼齡動物, ,胃腸道育胃腸道育不不完善完善, ,脂肪酶脂肪酶分泌分泌不足不足, ,補(bǔ)充脂肪酶補(bǔ)充脂肪酶, ,可可提高幼齡動物提高幼齡動物 的消化的消化能力能力, ,為為后期的生長后期的生長奠定基礎(chǔ)。奠定基礎(chǔ)。 提高提高飼料脂肪飼料脂肪消化消化利用率利用率, ,提高提高飼料飼料轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化率。減少仔豬減少仔豬斷奶斷奶應(yīng)激應(yīng)激, ,顯著顯著降低降低仔豬仔豬腹瀉腹瀉 率率, ,減少仔豬化減少仔豬化道道疾病疾病, ,提高提高仔豬仔豬成活率。成活率。 飼料中飼料中添加脂肪酶添加脂肪酶可改善動物的皮毛可改善動物的皮毛狀態(tài)狀態(tài), ,使使毛皮看起來毛皮看起來更有光澤更有光澤度。度。 促進(jìn)促進(jìn)脂溶脂溶性維生素和性維生素和 其他微量其他微量 元素的吸收元素的吸收利用利用, ,改善肉改善肉蛋奶蛋奶產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量。有文獻(xiàn)指出：外源性脂肪酶可提高飼料中的脂肪消化率，特別是可顯著提高含脂量高的飼料，如全脂米糠、高油玉米、千苜蓿粉、餅粕等，可提高飼料能量飼料原料的表觀消化能5%11%，豬、禽增重速度4%10%，飼料利用率2%7