酶在饲料中的应用

1、细胞细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质蛋白质脂类脂类矿物质矿物质淀粉淀粉抗性淀粉抗性淀粉木质素木质素蛋白质性质抗蛋白质性质抗营养因子营养因子（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 ) 非淀粉多糖一般分为非淀粉多糖一般分为3大类，即阿拉伯木聚糖、非纤维大类，即阿拉伯木聚糖、非纤维多糖多糖(半纤维素性聚合体半纤维素性聚合体)和果胶聚糖。和果胶聚糖。 非淀粉多糖非淀粉多糖(NSP)是饲料纤维的主要成分，这些纤维将是饲料纤维的主要成分，这

2、些纤维将饲料营养物质包围在细胞壁里面，部分纤维可溶解于水并饲料营养物质包围在细胞壁里面，部分纤维可溶解于水并产生粘性物质。这些粘性物质抑制动物的正常消化功能，产生粘性物质。这些粘性物质抑制动物的正常消化功能，妨碍动物吸收营养。妨碍动物吸收营养。 下张图片显示各个常见日用量中各种非淀粉多糖的含量下张图片显示各个常见日用量中各种非淀粉多糖的含量 非淀粉多糖对动物消化吸收的负面作用主要由其溶水后表现出的非淀粉多糖对动物消化吸收的负面作用主要由其溶水后表现出的高高粘度粘度所引起的。所引起的。 以阿拉伯木聚糖为例，阿拉伯木聚糖的粘性是由其侧链上的阿拉以阿拉伯木聚糖为例，阿拉伯木聚糖的粘性是由其侧链上的阿

3、拉伯糖引起的伯糖引起的 ,这一长链聚合物具有高度的系水力这一长链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约约10 倍本身重量的水倍本身重量的水), 从而增加了肠内食糜的粘度。从而增加了肠内食糜的粘度。（1）高粘度食糜延长其通过消化道的时间）高粘度食糜延长其通过消化道的时间 ,从而降低了动物的采食量；从而降低了动物的采食量；（2）高粘度会使食糜内各组分混合不匀）高粘度会使食糜内各组分混合不匀, 从而会妨碍食糜内的糖从而会妨碍食糜内的糖 、氨基酸和其它养分向肠粘膜的移动氨基酸和其它养分向肠粘膜的移动 ；（3）能结合胆汁盐）能结合胆汁盐 、脂类和胆固醇、脂类和胆固醇 ,从而影响小

4、肠中脂类的代谢；从而影响小肠中脂类的代谢；（4）食糜的高粘度会延长它在小肠内的滞留时间）食糜的高粘度会延长它在小肠内的滞留时间,减少了消化道内的减少了消化道内的氧气氧气,有助于厌氧微生物菌落的生长。有助于厌氧微生物菌落的生长。 有文献报道有文献报道 , 喂黑麦或富含果胶日粮的家禽回肠中厌氧菌群要比喂喂黑麦或富含果胶日粮的家禽回肠中厌氧菌群要比喂玉米豆粕型日粮家禽高玉米豆粕型日粮家禽高 102 103 倍。倍。以以-葡聚糖酶与木聚糖酶为例葡聚糖酶与木聚糖酶为例: 他们可分别使他们可分别使-葡聚糖与木聚糖断裂成葡聚糖与木聚糖断裂成小分子片段小分子片段 , 从而降低其在肠从而降低其在肠道内形成的粘度

5、道内形成的粘度 ,提高肠道内营养物质与消化酶混合速度提高肠道内营养物质与消化酶混合速度 ,加快营养物质加快营养物质特别是脂肪等大分子物质的扩散速度特别是脂肪等大分子物质的扩散速度,提高营养物的消化与吸收速度提高营养物的消化与吸收速度;同同时可摧毁细胞壁时可摧毁细胞壁,释放细胞内的营养物质释放细胞内的营养物质(淀粉、蛋白质、脂肪等淀粉、蛋白质、脂肪等), 使之充使之充分与消化道内源酶作用分与消化道内源酶作用 ,供进一步消化吸收供进一步消化吸收 ,从而提高饲料利用率从而提高饲料利用率 。同时非淀粉多糖酶对同时非淀粉多糖酶对肠黏膜结构肠黏膜结构也有影响：也有影响： 猪大麦型饲粮中添加半纤维素酶猪大麦

6、型饲粮中添加半纤维素酶(-葡聚糖酶葡聚糖酶 、木聚糖酶和纤维素酶、木聚糖酶和纤维素酶)，猪，猪 的十二指肠的十二指肠 、空肠、回肠的绒毛高度显著增加、空肠、回肠的绒毛高度显著增加(P 0 .05), 微绒毛微绒毛排列有规则且高度排列有规则且高度 、密度增加。机理可能是有害微生物对肠粘膜上绒毛、密度增加。机理可能是有害微生物对肠粘膜上绒毛和微绒毛的损害减轻和微绒毛的损害减轻 ,甚至消失。甚至消失。大麦型饲粮添加-葡聚糖酶制剂使仔猪和中猪的日增重分别提高了 20.66%和11 .56%, 料重比分别降低了 8 .87%和 13.61%;在含木聚糖 7.23%和含 6 .23 %的鸡小麦型饲粮中添加

7、以木聚糖酶(13 500U/g)为主的复合酶0.12%，干物质 、有机物消化率显著和极显著提高。木聚糖酶可提高鸡小麦日粮AME 6 .53% 7.6%。表观代谢能（AME）总能（GE）粪能（FE）尿能（UE）气体能（Eg）ADEUEEg 对应的还有真代谢能（TME）。两个都是我国饲料营物质成分表中的饲料代谢能和动物营养需要中的代谢能指标。 胰蛋白酶抑制因子、外源凝集素等都属于蛋白质性质的胰蛋白酶抑制因子、外源凝集素等都属于蛋白质性质的抗营养因子。抗营养因子。 蛋白酶能够在机体内自然产生、在于家禽、猪、鱼类及蛋白酶能够在机体内自然产生、在于家禽、猪、鱼类及甲壳动物的胃肠道。微生物和动物机体内分布

8、最广泛的蛋白甲壳动物的胃肠道。微生物和动物机体内分布最广泛的蛋白水解酶是丝氨酸蛋白酶，它们是一类碱性蛋白酶，作用位点水解酶是丝氨酸蛋白酶，它们是一类碱性蛋白酶，作用位点有一个丝氨酸残基，具有酯水解活性，最适有一个丝氨酸残基，具有酯水解活性，最适 pH pH 为碱性。为碱性。 一种好的蛋白酶可以提高饲料中蛋白质的消化和吸收，一种好的蛋白酶可以提高饲料中蛋白质的消化和吸收，抑制大豆及其它豆类原料中的抗营养因子，补充内源性蛋白抑制大豆及其它豆类原料中的抗营养因子，补充内源性蛋白水解酶的不足，至对小肠生理及构造具有改善和修复作用，水解酶的不足，至对小肠生理及构造具有改善和修复作用，增加绒毛长度和数量，

9、从而能够增加肠粘膜的消化吸收表面增加绒毛长度和数量，从而能够增加肠粘膜的消化吸收表面积。积。蛋白酶在家禽中应用：蛋白酶在家禽中应用： 蛋白酶能提高不同品种鸡只对蛋白质和能量的消化吸收率，同时蛋白酶能提高不同品种鸡只对蛋白质和能量的消化吸收率，同时还对不同品种鸡只消化系统和抗氧化体系具有多重生理学功效。还对不同品种鸡只消化系统和抗氧化体系具有多重生理学功效。以这种以这种JEFO JEFO 蛋白酶蛋白酶为例为例 它是加拿大集富它是加拿大集富 (JEFO) (JEFO) 动物营养公司研发成功的一种碱性复合动物营养公司研发成功的一种碱性复合蛋白酶产品。它对饲料原料的蛋白质溶解性的影响如下图所示：蛋白酶

10、产品。它对饲料原料的蛋白质溶解性的影响如下图所示：JEFO 蛋白酶对代谢能的作用效果 JEFO JEFO 蛋白酶还具有其它生理功能：如改善肠道粘膜性蛋白酶还具有其它生理功能：如改善肠道粘膜性能，增加粘膜绒毛长度及单位面积内绒毛数量等。能，增加粘膜绒毛长度及单位面积内绒毛数量等。 JEFO蛋白酶具有降低肠粘液厚度及增强内源酶活性蛋白酶具有降低肠粘液厚度及增强内源酶活性 。有试验结果表明，。有试验结果表明，饲喂含饲喂含 JEFO 蛋白酶的饲料能够促使动物表现良好的抗氧化和应激能力蛋白酶的饲料能够促使动物表现良好的抗氧化和应激能力 。 植酸是一种抗营养因子，会影响磷元素、多种金属离子和植酸是一种抗营

11、养因子，会影响磷元素、多种金属离子和蛋白质的利用，而且动物的高磷粪便污染环境。蛋白质的利用，而且动物的高磷粪便污染环境。1.当当 前前 在在 猪猪 和和 鸡鸡 配配 合合 饲饲 粮粮 中中 应应 用用 植植 物物 性性 饲饲 料料 原原 料的料的 比比 例例 很很 大大2.植物性饲料都含有植物性饲料都含有1%5% 的植酸盐，的植酸盐，植酸磷占总磷的植酸磷占总磷的60%80%3.单胃动物消化道内不含植酸酶，就不能利用植酸磷单胃动物消化道内不含植酸酶，就不能利用植酸磷4.植酸能够络合矿物元素和蛋白质，降低利用率植酸能够络合矿物元素和蛋白质，降低利用率原原 料料总总 磷磷非植酸磷非植酸磷植酸磷占总磷

12、的百植酸磷占总磷的百分比分比玉米0.280.0871.5大麦0.360.1752.8麦麸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)1.170.3074.4一些常见饲料原料中植酸磷含量（一些常见饲料原料中植酸磷含量（ % ）有研究表明：有研究表明： 在肉用仔鸡日粮中添加植酸酶，饲在肉用仔鸡日粮中添加植酸酶，饲 料转化率有料转化率有所提高，磷的利用率可提高所提高，磷的利用率可提高 60，粪便排磷量减，粪便排磷量减少少 50 。 在猪饲料中添加植酸酶，猪的骨骼强度有所增在猪饲料中添加植酸酶，猪的骨骼强

13、度有所增强，玉强，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，粪便排磷量减少被利用，粪便排磷量减少34 54。植酸酶在利用过程中的问题植酸酶在利用过程中的问题 不同的饲料来源，添加植酸酶的比例不确不同的饲料来源，添加植酸酶的比例不确定定 植酸酶在在动物胃肠道的酸性环境下失活植酸酶在在动物胃肠道的酸性环境下失活 植酸酶在工业生产制粒过程中高温失活植酸酶在工业生产制粒过程中高温失活 不同来源的植酸酶最适条件不同不同来源的植酸酶最适条件不同 动物的不同种类、年龄阶段以及酶的使用动物的不同种类、年龄阶段以及酶的使用脂肪对动物生长发育的重要作用：脂肪对动物生长发育的

14、重要作用：1、脂肪的能量含量是碳水化合物和蛋白质的、脂肪的能量含量是碳水化合物和蛋白质的 2.52 倍，在动物倍，在动物 饲粮饲粮 中添中添加脂肪，不加脂肪，不 仅可仅可 以以 满足满足 动物对较动物对较 高能量浓度高能量浓度 的要求，而且还具有额的要求，而且还具有额 外能量效外能量效 应，能提高应，能提高 饲粮能量利饲粮能量利 用用 效率，加效率，加 饲粮净饲粮净 能值，提能值，提 高动物高动物生生 产性产性 能缓减冷热环能缓减冷热环 境应激境应激 对动物对动物 生产性能生产性能 的影响；的影响；2、脂肪是脂溶性、脂肪是脂溶性 维生素、色素等的溶维生素、色素等的溶 剂，可促进这剂，可促进这

15、些物质的吸收和利些物质的吸收和利用用,有利于动物皮肤、脚胫、蛋黄有利于动物皮肤、脚胫、蛋黄 的着色的着色;3、添加富、添加富 含多不饱含多不饱 和脂肪酸的特殊和脂肪酸的特殊 油脂还油脂还 可可 使动物富集殊使动物富集殊 的多不饱的多不饱和脂肪酸和脂肪酸 如如 D H A、E P A 而而 生生 产产 出具出具 有特有特 定保健定保健 价值价值 的的 动物动物 产品产品4、添加、添加 脂肪不脂肪不 仅仅 具具 有以有以 上上 营营 养性功能养性功能,而且还具而且还具 有一些非营有一些非营 养性功养性功能能,如减少饲料如减少饲料 厂厂 粉尘、改粉尘、改 善饲料善饲料 外观、减少外观、减少 饲料饲料

16、 机械的磨损、延长机械的磨损、延长使用使用 寿命、降低生产成本。寿命、降低生产成本。因此因此,脂肪是幼龄快脂肪是幼龄快 速生长、高产动物饲料速生长、高产动物饲料 中必须的重中必须的重 要饲料原料。要饲料原料。饲料中添加饲用脂肪酶的饲料中添加饲用脂肪酶的必要性：必要性：单胃动物自身能够分单胃动物自身能够分泌脂肪酶，但幼龄动物消化机能不健全内源消化酶分泌不足泌脂肪酶，但幼龄动物消化机能不健全内源消化酶分泌不足，脂肪消化吸收率低，适当补加脂肪酶等制剂补充其内源酶，脂肪消化吸收率低，适当补加脂肪酶等制剂补充其内源酶的不足，可提高饲料的消化率在饲粮中添加脂肪酶的价值在的不足，可提高饲料的消化率在饲粮中添

17、加脂肪酶的价值在于靶向解决动物内源消化酶不足，以提高脂肪消化吸收利用于靶向解决动物内源消化酶不足，以提高脂肪消化吸收利用，促进脂溶性维生素吸收。，促进脂溶性维生素吸收。肪酶的生产方法有三种提取法肪酶的生产方法有三种提取法, ,化学合成法和发酵法。提化学合成法和发酵法。提取法资源有限、工艺复杂、产量低取法资源有限、工艺复杂、产量低; ;化学合成法成本太高微化学合成法成本太高微生物发酵法的应用前景要远远大于提取法和化学合成法生物发酵法的应用前景要远远大于提取法和化学合成法, ,它它不受环境影响不受环境影响, ,资源丰富产酶周期短资源丰富产酶周期短, ,产物较单纯且成本低产物较单纯且成本低, ,生产

18、上易于管理。生产上易于管理。 补充动物内源消化酶补充动物内源消化酶的的不足不足, ,尤其幼龄动物尤其幼龄动物, ,胃肠道育胃肠道育不不完善完善, ,脂肪酶脂肪酶分泌分泌不足不足, ,补充脂肪酶补充脂肪酶, ,可可提高幼龄动物提高幼龄动物 的消化的消化能力能力, ,为为后期的生长后期的生长奠定基础。奠定基础。 提高提高饲料脂肪饲料脂肪消化消化利用率利用率, ,提高提高饲料饲料转化率。转化率。减少仔猪减少仔猪断奶断奶应激应激, ,显著显著降低降低仔猪仔猪腹泻腹泻 率率, ,减少仔猪化减少仔猪化道道疾病疾病, ,提高提高仔猪仔猪成活率。成活率。 饲料中饲料中添加脂肪酶添加脂肪酶可改善动物的皮毛可改善动物的皮毛状态状态, ,使使毛皮看起来毛皮看起来更有光泽更有光泽度。度。 促进促进脂溶脂溶性维生素和性维生素和 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产品质量。产品质量。有文献指出：外源性脂肪酶可提高饲料中的脂肪消化率，特别是可显著提高含脂量高的饲料，如全脂米糠、高油玉米、千苜蓿粉、饼粕等，可提高饲料能量饲料原料的表观消化能5%11%，猪、禽增重速度4%10%，饲料利用率2%7