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饲用酶制剂市场发展综述
一、饲用酶制剂的发展概况
    在禽畜产品养殖中应用饲用酶制剂既能提高饲料的消化率和利用率，提高畜禽及鱼类的生产性能，又能减少畜禽排泄物中的氮、磷的排泄量，保护水体和土壤免受污染，因而饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂在21世纪将有着十分广阔的应用前景。
    饲用酶制剂的商业化应用在国外只有十余年的历史。英国90年代初酶制剂在鸡饲料的添加率几乎等于零，而现在95％以上的鸡饲料都添加酶制剂。我国如以珠海溢多利公司1992年推出溢多酶，作为饲用酶商业化应用的起点，饲用酶制剂在我国的应用也只有7年的历史。2000年，我国饲用酶制剂的年销售量达到8000t以上。饲用酶制剂作为一类高效、无毒、无副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂在21世纪将有十分广阔的应用前景。我国配合饲料年产量约6500万t，其中20％左右已加酶，用酶约10000t。据国内市场潜力分析，2005年饲用复合酶制剂的市场容量预计达到20万t。因此，饲用酶制剂在我国还有很大的市场空间和潜力。目前我国饲用酶制剂的市场已经初步形成，并逐步发展，各类酶制剂在国内有良好的发展势头和前景。
    目前在我国销售饲用酶制剂的国外公司有近l0家，其产品有：芬兰国际饲料公司的爱维生和保安生系列产品，芬兰安特鲁斯公司的安特酶系列产品，罗氏公司和德国巴斯夫公司的植酸酶产品等。我国饲用酶制剂企业据不完全统计也有30余家，其产品有：江阴爱顿生物工程有限公司的爱顿酶,广东珠海经济特区溢多利有限公司的溢多酶系列产品，广东肇庆华芬饲料酶有限公司的华芬酶系列产品，广东江门英恒生物饲料有限公司的英恒酶系列产品等。
    目前，已知的酶有几千种，研究用酶已达5000种，生产用酶多达300多种，饲用酶也达20多种。国外在饲料中使用的酶制剂主要有淀粉酶、β－葡聚糖酶、糖化酶、蛋白酶、纤维素酶。半纤维素酶、果胶酶、脂肪酶、植酸酶、角蛋白酶、木聚糖酶等。国内市场主要的酶制剂有淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、β－葡聚糖酶、植酸酶等。目前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。
    目前，在饲料中添加的酶制剂都是由微生物生产的。利用微生物来生产酶制剂的两种方法，一是固体发酵，二是液体发酵。目前国产复合酶大多为固体发酵，生产的复合酶质量不稳定，发酵水平和酶蛋白的产量也较低。另外我国饲料厂颗粒饲料制粒温度普遍较高，制粒后复合酶的各种酶活性都有不同程度的降低，影响了酶制剂的效果。因此，如何减少在生产加工、贮存过程中对酶活性的影响是目前需要解决的重要问题之一。目前国内市场植酸酶生产成本、价格偏高，微生物发酵产植酸酶的酶活力不高，也是制约其广泛应用的原因之一。
    我国各地主要粮食作物差异较大，酶制剂对潜在饲料资源的利用和新饲料资源的开发有较大的作用。由此人们迫切需要发展酶制剂等环保节能型绿色饲料添加剂。我国政府也正积极通过禁止在饲料中使用抗生素、激素等方式来保障饲料和食品的安全，维护生态平衡。预计未来10年内，随着科技水平不断提高，生产成本的下降，饲用酶的产销量必然大幅度提高。饲用酶制剂在生产中的普遍应用虽然还面临着许多问题，但随着生物技术特别是基因工程技术和生产技术的提高，都将逐一解决。随着人们生活水平的提高及环境意识的增强，饲用酶制剂以其不产生残留、无抗药性、不污染环境等优势将会进一步被推广应用。饲用酶制剂既能提高饲料的消化率和利用率，提高禽畜及鱼类的生产性能，又能减少禽畜排泄物中的氮、磷的排泄量，保护水体和土壤免受污染，因而饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂，在21世纪将有着十分广阔的应用前景。
    二、饲用酶制剂作用非凡
    近年来，我国养殖业促进和推动了农业和饲料工业的持续发展。而饲料工业的发展，又对饲料级酶制剂提出了更新、更高的要求。在自然界发现的酶有数千种，己用于生产上的有上千种，阔用酶制剂目前约有20种。
    饲用酶制剂包括单一酶制剂和复合酶制剂，现在使用的多为复合酶制剂。饲用复合酶由非内源消化酶和内源消化酶两大类组成。非内源消化酶包括木聚糖酶、β－葡聚糖酶、纤维素酶、果皎酶、甘露聚糖酶等，内源消化酶则包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。酶的化学本质是蛋白质，安全、无毒，可与饲料营养一起被消化吸收，既不滞存于消化道，又无残留，成本低，效益高，适于配合各种饲料，是一项应用广泛、十分有发展前途的添加剂品种。
    酶通过参加生化反应促进蛋白质、脂肪、纤维素、淀粉以及其他营养物质的吸收和利用。它能打破细胞壁，使胞内原生质暴露出来，由内源酶进一步降解，所以除了细胞壁被降解供能外，还提高了胞内物质的消化率，从而有效地提高了饲料的有效能值；补充了内源酶的不足；消除了抗营养因子(拮抗因子)；还具有维持小肠绒毛形态完整，促进营养物质的吸收利用。现代营养学研究表明，单胃动物消化道内缺乏植酸酶、纤维素酶类和非淀粉多糖酶类。反刍动物使用非淀粉多糖酶类、淀粉酶和蛋白酶能明显提高瘤胃中碳水化合物、小肠中淀粉和蛋白质的消化利用率。断奶后的幼畜消化道内各种微生物区系还没有形成，各种消化酶类十分缺乏，添加外源酶制剂很有必要性。
    研究表明，饲料级酶制剂对提高禽畜等的产量和质量有着显著作用，如可使家禽增重7％～10％，禽蛋增产5％～8％，生猪增重13％。另外，该种酶制剂还能提高牛奶、羊毛等畜产品的产量，改善皮毛质量，更重要的是能够节省大量的饲料粮。显而易见，饲料酶制剂应用后的经济效益是非常显著的，这种产品越来越受到业内人士的关注。
    我国目前动物饲料组成中非淀粉多糖占主要成分，例如玉米11％，《12％、麸皮33％、大旦22％、干草37％。同时饲料中还含有相当数量的戊聚糖(玉米4％、小麦6％、大麦7．6％、黑麦8．9％)，葡聚糖(小麦0．5％、大麦3．3％、黑麦1．2％)以及果胶、丹宁等。这些物质都不能被动物消化吸收，反而因其溶于水后成为胶体状态，还会增大肠道内容物的粘度，阻碍营养物质扩散，影响吸收利用，起到了所谓“抗营养物质”即“抗营养因子”的作用。而饲料级酶制剂有明显抑制“抗营养因子”的作用。例如：果胶酶能分解果胶使植物组织分解，从而降低动物肠道内容物的粘度；蛋白酶分解饲料中蛋白质为氨基酸和肽；脂肪酶分解油脂为脂肪酸和甘油；纤维酶分解纤维为纤维二糖和纤维三糖等，最后转化为动物可利用的葡萄糖；半纤维毒酶分解植物细胞的戊聚糖为多种五碳糖降低粘度；e一葡聚糖酶也是分解饲料中e－葡聚糖，降低动物肠道内容物的粘度，大大促进营养物质消化吸收‘
    粪便中的有机物主要是畜禽没有充分消化吸收的有机营养物质、体内代谢产物、肠液等，这些有机物被粪便中的细菌分解后会产生一些有害气体，如氨气及胺类、硫化氢、有机酸、粪臭素等，饲料中添加酶制剂可以帮助畜禽更好地消化利用饲料中的营养物质。研究表明，一个年出栏20000只肉鸡的养殖场，全年消耗词料约180t(有机物含量约150t)，添加复合酶剂后可以减少有机物排泄量6t左右，这对于减轻微生物的繁殖、苍蝇的孳生和环境的污染是具有十分重要意义的，对于节约饲料消耗、减低饲养成本也有重要价值(节约饲料成本至少在6000元以上)。如果一只肉鸡45d的粪便排泄量4．5kg，粪便干物质排泄量为1．35kg，那么添加酶制剂后对于一个年出栏20000只肉鸡的养殖场来说，一年内可以减少产生粪便15t，粪便于物质排泄量减少3．16t。
    植物类饲料中所含的磷约有70％为植酸磷，动物体内不能分泌分解植酸的植酸酶，因而不能有效利用植酸中的磷，绝大部分的植酸磷都随粪便排出。植酸在饲料原料中还会与一些矿物质如钙、锌等及蛋白质结合，影响它们的消化和利用。因此，在饲料中添加植酸酶不仅可以提高磷的消化吸收率，还可以提高某些矿物质及蛋白质的消化吸收率。研究表明，在含钙量分别为3％和4％的蛋鸡饲料中添加不同剂量植酸酶，鸡回肠部磷和氮的吸收率都有明显提高。在肉鸡饲料中添加植酸酶，磷的排泄量降低25％。在一个存栏20000只的蛋鸡场，向含钙3％的日粮中添加植酸酶(250U／kg)后每年可以减少粪中磷的排泄量865，5kg，减少氮的排泄量约500kg。
    不同饲料配比所含抗营养因子的种类和比例不同，需要饲用酶制剂所含酶的种类和比例也不同。也与动物种类、生长阶段有关，饲用酶制剂所含酶的种类和比例与动物种类、生长阶段相适应。因此，饲用复合酶制剂中各种酶的配比既和饲料化学成分的性质有关，也和动物消化系统的生理特点有关。一种好的饲用复合酶制剂产品，需要熟悉酶制剂生产工艺的微生物发酵专家和熟悉饲料成分及动物消化生理特点的饲料营养专家来共同设计。在饲料工业和养殖业中如何正确合理地应用饲用酶制剂，也需要动物营养和饲料科学的专家来共同指导。一般来说，复合酶制剂比单一酶制剂效果好，但并不意味着复合酶制剂中酶种类愈多愈好。复合酶制剂有两种，多数由几种单一酶混合调制而成，还有一种是由一种微生物产生含多种酶系的复合酶制剂，后者具有很好的发展前途，是饲用酶制剂发展的方向。一般情况下，添加以内源性消化酶为主的复合酶作用不太明显，添加以外源性酶为主的复合酶才有实际意义。外源性酶主要用于补充幼禽畜内源酶的不足，同时还能激活内源酶的分泌，有利于幼禽畜对淀粉和蛋白质的吸收和利用。
    近几年，有在甲鱼、对虾、鲤等饲料中添加酶制剂的报道。水产动物的消化道一般较短，消化系统及消化酶类的活力均较弱，酶制剂在水产饲料中添加可能会更有效果。如何保持酶的稳定性和饲用效果，利用生物工程技术和遗传学手段开发价格较低的酶制剂以及配伍效果好的复合酶的研制，是酶制剂研究和使用的重点问题。
    三、植酸酶的应用前景广阔
    植酸酶是催化植酸(肌醇六磷酸)及植酸盐水解成肌醇与磷酸(或磷酸盐)一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。植酸酶的来源主要是植物和微生物。各种脊椎动物的红细胞和皿浆中、哺乳动物小肠中也存在植酸酶，但含量很少，对提高植物性饲料中磷的利用率无多大意义。植酸酶是21世纪世界公认的、最有前景的无公害饲用酶制剂，新型耐高温植酸酶具有极强的市场竞争力，并将在国际市场上占有较高的份额。
    植酸酶在饲料中添加以后，能减少无机磷的添加，提高饲料的利用效率，降低饲料成本，减少养殖场磷和氮的排放等功效，已经成为学术界和行业中不用再争论的事实。据《动物营养学报》1999年第11卷第3期有关报道，植酸酶能降解饲料中植酸及其盐的酶。它能提高磷利用率，解除植酸对一些矿物元素如钙、锌、铜等的抗营养效应。不仅对动物具有良好的增重效果，同时可降低动物排泄磷量，有利于环境保护。植酸酶作为饲料添加剂其作用效果受到饲料中钙、磷水平和钙磷比例以及维生素D含量的影响。植酸酶的运用需要降低饲料中钙、磷水平，维生素D与植酸酶之间可能存在协同效应。对植酸酶运用的经济分析表明，使用植酸酶能代替饲料中需添加的无机磷。许多发达国家，政府有严格的法律防止环境污染，并对养殖场磷、氮排放有严格的限制。饲料中只有添加了植酸酶才能减少磷、氮的排放，所以许多国家更多是因为解决环境污染问题强制使用植酸酶。
    许多作物籽实及其加工副产物中含有天然植酸酶，如小麦、玉米、大麦、黑麦、小黑麦、燕麦、水稻、豆类等籽实中植酸酶已被分离、鉴定。不同作物、不同品种植酸酶的含量(活性)差异很大，而且在籽实中的分布也不同。玉米、高梁、油菜籽中的植酸酶活性很低，而小麦、黑麦、小黑麦和一些蒸馏副产物如玉米蒸馏物均含有很高的植酸酶活性。小麦、小黑麦和黑麦中植酸酶大部分在糠麸(籽实包皮)中。Peers(1953)测定了小麦籽实不同部位的植酸酶活性，发现内胚层、子叶和糊粉层中的植酸酶活性占小麦籽实总活性的89％。其余部分很少。在种子休眠期，植酸盐和植酸酶是分开的，但在萌发或加工及动物消化时酶和植酸盐底物相互接触，使得植酸盐被分解。
    天然植酸磷含量高的植物性饲料，畜禽对其中的植酸磷的利用率较高，如小麦、大麦中的植酸酶活性高，有效磷比玉米大豆的高。这主要是由于内源植酸酶作用的结果。研究表明，猪对小麦中磷的利用率为50％，小黑麦为46％，而玉米中磷的利用率仅为9％～29％，高梁为19％。许多研究证明，植物内源植酸酶不仅对其内源性的植酸磷起作用，对外源性的植酸磷也有效果。植酸酶可以提高饲料中磷的消化率，明显改善猪的生产性能、骨骼生长及磷在体内的状况，降低粪中磷的排泄，其效果类似于添加微生物植酸酶或无机磷酸盐。对植物植酸酶在猪和家禽日粮中的应用商需进行更深入的研究。
    以姚泉洪博士领衔的科研团队完成的“高比活植酸酶基因的莎得及耐高温植酸酶的生产”项目荣获上海市科技进步一等奖。该项目经体外定向分子进化首次获得了高比活、耐高温的、具自主知识产权的新型植酸酶基因，其比活是国内外报道最高比活的3倍以上，且可耐受颗粒饲料生产中的制粒高温。其主要作用包括：替代饲料中的无机磷，并使动物粪便中磷的排出量减少30％，《5096，减轻环境的磷污染。解除饲料中植酸盐的抗营养因子作用，提高其他营养的吸收和利用。
    中国农业科学院饲料研究所姚斌博士研究组与该院生物技术研究中心范云六院士研究组进行合作研究，通过基因工程技术建构的“工程毕赤酵母”，引入的植酸酶基因获得高效表达，产酶能力稳定，大大提高了植酸酶的产率，5L发酵罐试验，酶产量达到103mg／mL，比原植酸酶产生菌如黑曲霉产量高3 000倍以上，比国外报道的“工程菌”产酶量也高50倍以上。这项研究成果这不仅使饲料工业普及利用植酸酶添加剂成为现实，而且由于该产品效价高，成本低于国外同类产品，因此，首次在我国诞生的这种高效“工程菌”植酸酶很有开发潜力，它的发展与应用，其产品实现产业化、商品化、国际化，有可能改变植酸酶世界生产的格局，同时也将改写植酸酶世界产品的售价，将为饲料工业带来革命性变革，并使各类养殖业的蓬勃发展呈现繁荣的新景象。
    2004年下半年，由于磷矿石资源有限、相关原辅材料涨价及环保要求的提高，磷酸氢钙生产成本大大提高，售价居高不下，这些原因推动了饲料企业开始大量使用植酸酶几乎国内80％以上的生产粉状饲料的企业开始逐步使用植酸酶。植酸酶作为单个酶制剂产品，也凸现出了它对整个饲料工业发展的影响。单在2004年，植酸酶为饲料企业节省成本达4亿左右，虽然绝对数看起来不高，但对饲料工业利润的影响来看是非常大。2004年，饲料工业的总产值在2400亿左右，行业普遍赢利，也是近几年中利润最好的一年，行业平均利润在3％左右，达72亿。植酸酶节省的成本占总利润的5，55％。而对使用植酸酶的企业来说，植酸酶节省的成本占总利润的14％以上。使用植酸酶的饲料，向环境排泄的磷可减少3096以上，氮可减少10％以上。在2004年，由于使用植酸酶，一年中我国的养殖业已经少向环境排放了近4．2万吨磷，折合25万吨磷酸氢钙。
    植酸酶在从1994年进入中国，到1999年国内开始生产，到2004年年底，饲料企业开始大量使用植酸酶，产品供不应求。到2005年在国内市场进行生产或销售的企业大大小小达数十家，并且在国内许多大型的饲料企业纷纷宣称要进入酶制剂这个生物技术领域。在福州全国饲料工业交易会上，给人的感觉好象成了酶制剂行业的展览会，植酸酶也已经成为行业内最为关注的产品，植酸酶产业也成了行业中最为热门的行业。
    四、酶制剂在养猪业的开发应用
    目前，世界上生产具有经济价值的酶制剂约80余种，应用范围覆盖猪、鸡、牛、羊和水产等各个领域。美国建明工业公司生产的“八宝威”酶制剂，按0．75％添加到断奶仔猪日粮中，可提高日增重8．1％，耗料降低7，2％；贵州新源公司生产的“壮大宝”酶制剂，添加饲喂仔猪、肥育猪和肉用仔鸡，可提高进重21％—35％。
    我国是世界上第一生猪饲养大国，拥有世界上单胃动物最大生产量，使用酶制剂潜力很大。在生产中添加酶制剂辅助和促进饲料的消化吸收时，特别对仔猪生长发育显得十分重要。因为仔猪体内酶的活性和消化吸收能力不如成年猪；另外，早期断奶后，摄取营养的形式由易消化的母乳转为较复杂的以谷物为主的日粮，在短时间内仔猪消化道难以完全适应这种变化，易引起消化不良和腹泻。如在日粮中添加配制剂，是提高断奶仔猪饲料利用率的一个新途径。
    饲养试验中，添加酶制剂可以提高猪的增重和饲料转化率，或者减少仔猪腹泻率，猪日增重改进的范围为4．5％～5％，饲料转化率改进的范围为3％～15％，其中报导饲料转化率改进的情况比日增重多。有些试验报导则是只提高饲料转化率，而对日增重影响不明显。消化试验中，酶制剂对改善猪日粮消化率也有正效应和负效应，以正效应为多数。研究表明，通过饲养试验评定了复合酶制剂(蛋白酶、木聚糖酶等)和单一纤维素酶制剂对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响。一定程度上可以改善生长，提高饲料转化效率，降低腹泻率和提高猪群生长整齐度，月复合酶制剂比单一纤维素酶效果好。
    使用酶制剂效果与猪的年龄有关。早期断奶仔猪，日粮中补充含中性蛋白酶、α－淀粉酶和β－葡聚糖酶的混合酶制剂时，日增重和饲料转化率均有提高。测试证明：断奶仔猪日粮中添加中性蛋白酶、α－
淀粉酶和β-葡聚糖酶的混合酶制剂，仔猪日增重提高近15％，饲料转化率提高12．4％。据俄罗斯在生长猪日粮中添加纤维素溶解酶测定证明：用量在0，02％～0．04％时，平均日增重可提高10．07％，节约饲料7．8％～8．58％，并对猪的血液形态学和生物化学指标进行测试都在正常范围内。
    为加大酶制剂的开发力度，近几年对添加酶制剂的饲料进行了消化试验。方法是将豆饼用水热法处理，添加酶后进行测定，结果表明：干物质、粗蛋白和无氮浸出物的消化率比对照组分别提高9％、9％和8％。
    饲用酶制剂的生产属于发酵工业。下一步要做的工作还有很多。应该应加大科技投入，发酵、生物技术和饲料、营养方面的专家进一步加强合作，不断研制出适合于饲料原料和市场特点的饲用酶制剂新产品，以推动饲用酶制剂的生产和广泛应用。必须制订饲用酶制剂检测方法标准和规范饲用酶制剂生物学评价试验方法。通过以上努力，使酶谱优化、酶活稳定、饲喂效果好、价格合理的饲用酶制剂优质产品在市场竞争中能够等到更大的推广。

wyingwei

感觉酶制剂的空间越来越大了

southmigrant

酶制剂行业的确有很大的发展空间，但行业标准要不断强化！

szhilei

饲用酶制剂市场发展综述