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发表于 2007-9-3 13:38:54
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动物对饲料的消化主要是靠体内消化酶的作用,除了动物自身分泌的消化酶外,人们也可以在饲料中添加酶制剂帮助动物对饲料的消化利用。饲用酶制剂可以补充动物不足的内源消化酶和机体不能分泌的一些外源酶,促进对养分的消化以及对肠道消化吸收环境的改善,从而提高养分的消化率,节约能量和蛋白资源,改善动物的生产性能,降低动物生产成本,同时还可以减少动物生产带来的环境污染。
1饲料酶的种类
饲料酶的分类有多种,按其成分组成可分为单酶与复合酶两种。
1.1单酶
按其作用可分为两大类,一类是消化酶类,这类酶家禽自身可以分泌,主要是消化饲料中的碳水化合物、蛋白、脂肪等养分,帮助家禽提高饲料的消化率。目前,饲料中应用的消化酶主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等,用于补充家禽早期生长、发生应激时等特殊情况下内源消化酶分泌的不足。另一类是非消化酶类,这类酶动物自身不能分泌,需要人为补充,主要是降解家禽消化率低、有抗营养作用或对家禽有害的成分,以改善消化道的理化特性,为消化酶类的作用提供一个高效的作用环境。非消化酶类主要包括木聚糖酶、B一葡聚糖酶、纤维素酶、植酸酶、甘露聚糖酶等。
1.2复合酶
复合酶是根据动物与日粮的类型,由不同单酶经过设计组成的多酶产品。家禽用复合酶按日粮类型可分为小麦日粮专用型、混合日粮专用型、玉米一豆粕日粮专用型及杂粕日粮专用型等。家禽采食不同日粮时对复合酶的需求不同,而且不同的家禽在饲养过程中面临问题的关键性、有效性和经济性也是不同的。复合酶只能解决最重点、最关键、最有经济价值、对动物生产影响最大的问题,而不能解决所有的问题。复合酶的设计和使用一定要有针对性,根据动物的种类、饲料配方组成、加工工艺等特点选择对生产有针对性的酶制剂,这样,复合酶才能发挥出最大效果。
2酶制剂的功能
2.1破坏植物细胞壁
植物性原料的养分包裹在细胞壁内,家禽利用植物养分时首先是破坏细胞壁释放养分。破坏细胞壁的方法很多,如原料的机械加工过程、家禽的采食过程等,酶制剂也是帮助动物破坏细胞壁释放养分的一种有效的方法,以提高养分的可利用率。家禽体内不能分泌破坏细胞壁的酶,如纤维素酶、p一葡聚糖酶、木聚糖酶等,只能通过外添的方式帮助家禽破坏这些非淀粉多糖抗营养作用,以释放更多的养分供动物消化利用(呙于明等,2001)。2.2补充内源消化酶,提高养分消化率
家禽在幼年阶段,由于消化器官不发达,消化酶的分泌与消化机能不完善(Efird等,1982;Lindemann等,1986),消化酶分泌不足可限制幼年动物生长发育(安永义等,1999;呙于明等,2001)。添加外源消化酶可有效补充内源酶的不足,提高幼龄家禽对饲料养分的利用率,避免消化不良引起的营养性下痢等疾病、生长速度和饲料转化率下降等问题的发生。2.3降解饲料中的抗营养因子
饲料原料中的营养成分与抗营养成分是同时存在的。抗营养成分不仅可以降低动物对养分的}肖化吸收率,还可引起动物肠道对疾病的敏感性,降低动物的抵抗力。饲料中常见的抗营养成分包括植酸磷、可溶性非淀粉多糖、蛋白酶抑制因子等。植酸酶以及非淀粉多糖酶可以帮助动物破坏这些抗营养成分,改善肠道的消化吸收环境,提高饲料养分的消化吸收。2.4提高饲料产品质量的稳定性
由于我国饲料原料的来源广泛且非常复杂,饲料厂在使用时对不同批次原料质量的变异难以控制,原料营养价值的变异经常会引起饲料产品质量的波动。通过使用酶制剂,可以改善原料养分的消化利用率,降低原料批次间的养分变异,保证饲料产品的稳定,从而可以提高动物生产性能的均一性。
2.5改善动物肠道环境,提高免疫力
肠道后段有害微生物的过度发酵会损害肠道健康,降低机体免疫力。肠道后段的微生物与肠道食糜存在互作关系。肠道后段食糜养分的变化主要取决于消化道前段对食糜养分的消化吸收。添加饲用酶制剂可以改善饲料在消化道前段的消化吸收,间接
改变消化道后段食糜养分供应的数量与质量,从而影响肠道微生物的数量与结构。肠道微生态环境的优化不仅降低动物的维持需要,提高肠道的健康水平以及对疾病的抵抗力,并且还可以减少抗生素等添加剂的使用,降低养殖成本,改善食品安全。
3影响酶制剂应用效果的因素
酶制剂的应用技术是一项复杂的工程,应用效果受到酶本身及其作用环境中多方面因素的影响,因此酶制剂的作用效果不是经常都能体现,这是酶制剂在应用过程巾碰到的主要问题。
3.1动物因素
酶制剂的作用效果受动物的品种、年龄、生理阶段等影响较大。不同品种的动物对酶的需求不同,其中家禽除了需要添加非淀粉多糖酶外,还要补充消化酶。动物在不同生理阶段其消化生理存在差异,因此对饲料的消化能力也不同。一般说来,幼龄动物消化道发育不完善,尤其是在目前集约化的饲养管理制度条件下,内源消化酶分泌的变化并不能及时满足饲料变化及环境条件变化的要求,这种情况下需要额外添加消化酶。
家禽由于消化道短,食糜停留时间短,微生物作用较弱,且饲料先进入偏中性环境的嗉囊中发生一定作用之后,才进入酸性环境的胃;家禽消化道食糜水分(20%)较低,肠道中食糜的黏性较高.所以加酶的效果较为明显(汪儆,2005)。Eustace等(2005)试验表明,在2~5周龄肉鸡日粮中添加酶制剂,可显著提高增重和采食量(P<O.05),粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的表观消化率也显著提高(P<O.05)。王修启等(2004)研究表明,在蛋鸡小麦基础日粮中添加木聚糖酶可使产蛋率水平提高6.17%(P<O.01),蛋重平均提高5.24%(P<0.01),料蛋比降低11-3%(P<O.01)。钱利纯等(2005)在番鸭高米糠粕日粮中添加0.1%酶制剂,结果使番鸭日增重提高10.83%(P<0.01),饲料利用率提高10.35%(P<0.01),肝重提高16.87%(P<0.01),腹脂率降低10.38%(P>O.05),同时还有利于番鸭羽毛生长,防止啄羽。
3.2日粮因素
酶的专一性非常强。从理论上讲,酶制剂配方设计与饲料配方设计是相对应的,两者是互动关系。不同的日粮类型有不同的特点,如果对酶的选择和使用不正确,则不能针对性地解决问题,从而达不到最大的经济效益。一般而言,小麦型日粮添加以木聚糖酶为主的非淀粉多糖酶;大麦型的日粮添加以B一葡聚糖酶为主的非淀粉多糖酶;玉米一豆粕日粮中应以添加蛋白酶、淀粉酶和甘露聚糖酶等为主。
3.3饲料加工因素
酶是一种蛋白质,在高温条件下会失活。在家禽饲料加工的过程中,制粒温度一般在85~C左右。不l司的酶制剂经过调质和制粒的高温、高压、高湿的作用,活性会有不同程度的下降。因此,在不同的饲料加工工艺中添加酶制剂一定要考虑对酶特性的选择以及添加的方式。植酸酶是现在使用最普遍的单酶产品,与非淀粉多糖酶相比更易受温度的影响(George,2000)。在粉料中添加普通的植酸酶即可,而在颗粒料中一般要选择耐高温性能较好的产品。
3.4菌种及酶特性
饲用酶制剂是由微生物,如细菌、真菌等通过发酵生产的,不同菌种产生的酶耐热性能不同(汪儆,2001)。在不同的行业中,对酶的特性要求不同,在饲料行业如果选择的针对性不强,则饲料酶发挥不出应有的效果。饲料专用酶的要求有如下特点:
(1)耐受饲料加工过程中高温、高压、高湿的处理;
(2)在动物体温下表现出较高的活性;
(3)有较宽的pH适应性;
(4)能在低浓度底物下高效分解饲料原料。
目前,对酶活特性的改变主要是通过基因工程技术对菌种进行改造,因为自然菌种产生的酶活特性及酶种的组合一般很难满足不同动物的需要。目前市场上主要的饲料酶产品都是用基因工程菌经过液体深层发酵后生产出高精度的单酶产品,然后再根据动物、日粮等特点进行针对性复配。
3.5其他因素
此外,给动物提供一个良好的生长环境也很重要,因为酶的作用只有在特定的条件基础上才能充分地表现出来。这里的环境包括,动物生长的体外环境及动物肠道内的微生态环境。如动物处于疾病、饲料霉变、应激等条件下,不仅限制酶制剂作用的发挥,同时酶的作用效果还经常被这些环境的负作用所影响。
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