饲料添加剂酶制剂

1、CONTENTS 国内外酶制剂的应用现状和前景酶制剂的定义与分类酶制剂的作用机理及其应用研究酶制剂的制作工艺酶制剂在水产养殖中存在的问题国内外酶制剂的应用现状和前景1酶作为商品生产已有100多年历史，早在1833年还没出现酶字之前已有人用酒精沉淀出，这个人叫Diastase。他发现“淀粉酶”可使2000倍淀粉液化而用于棉布退浆。的生产是1884年日本人Takamine首先开发的，他在美国开Takamine制药厂生产高峰淀粉酶用于棉布退浆和用作消化剂。此后在、和先后也建立了一些酶制剂工厂，但在20世纪50年代前酶制剂工业没什么惊人发展。直到60年代随着发酵技术和菌种选育技术的进步，获得成功，的流

2、行，又获成功，带动了淀粉深加工工业的兴起，工业酶开始大量需要，使酶制剂工业出现重大转机。工业上使用酶带来了许多的好处，如等，因而引起人们广泛重视。80年代以后，遗传工程被广泛用于产酶菌种之改良，现在酶制剂工业已成为国民经济的一门重要高科技产业。酶制剂的研究历史和经济效益20 世纪90年代初，我国开始饲用酶制剂的研究与应用，酶制剂产品不断增加，质量不断提高，目前已开发出-淀粉酶、-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、果胶酶、-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、植酸酶等上百个产品。我国现配合饲料年产量约6500万吨，其中20%左右已加酶，用酶1万余吨，加酶饲料预计要1亿吨才够，我国饲料源不足，加酶是方向。目前常

3、用饲料酶约20种，农业部批准使用约有12种。其中植酸酶在消除抗营养因子植酸和减少磷对环境污染有重要意义，故国外饲料酶中约一半是植酸酶。国外饲料酶多为提取的酶，复合酶是由单一酶配合而成。我国生产饲料酶多为固体曲粉碎而成,酶组成较复杂。国内外酶制剂的生产现状酶制剂的定义与分类2酶制剂(Enzyme preparations)：生物活细胞产生的一类具有高度专一性和催化功能的蛋白质，又称为生物催化剂，辅以其他成分，可用于加速食品加工过程和提高食品产品质量。酶活力单位：在最适条件下，每分钟内催化lmol的底物转化为产物所需的酶量为1个酶活力单位，称为酶的国际单位(IU)。1 IU=1mol/min酶制剂

4、的定义我国允许使用的食品类酶制剂有：凝乳酶，胃蛋白酶，胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶A，菠萝蛋白酶，木瓜蛋白酶，无花果蛋白酶，糖化酶，一淀粉酶，枯草杆菌蛋白酶，果胶酶，乳糖酶，纤维素酶，一淀粉酶，花色素酶，葡萄糖氧化酶。酶制剂的分类按作用机理分类按作用机理分类(1) 加水分解酶：这类酶主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、植酸酶、果胶酶等。(2)氧化还原酶：氧化还原酶是指参与有机物质氧化还原的酶类。主要有脱氢酶和细胞色素氧化酶等，存在于动植物体的体液和组织中，在饲料添加剂中应用不多。按来源分类按来源分类(1)动物自身酶：由动物的各种分泌腺产生和分泌的，几乎包括了动物所需的各种酶。(2)人工酶：人工

5、提取的酶主要是消化酶类。从制剂类型上分类从制剂类型上分类（常见）（常见）(1)单一酶制剂：如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶和植酸酶等。(2)复合酶制剂：由一种或几种单一酶制剂为主体，加上其他单一酶制剂混合而成，或者由一种或几种微生物发酵获得。复合酶可同时降解饲粮中多种需要降解的底物(多种抗营养因子和多种养分)，可最大限度地提高饲料的营养价值。国内外饲料酶制剂产品主要是复合酶制剂。按动物能否合成分类按动物能否合成分类(1)消化酶：畜禽体内能够合成这类酶并消化营养物质，但因某种原因需要强化和补充。这类酶主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。(2)非消化酶：动物自身不能分泌到消化道内的酶，多来源于微生

6、物，这类酶能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子。12酶制剂单酶制剂又可分为非消化酶(外源酶)和消化酶(内源酶)两大类。动物配合饲料中含有多种营养素，这些营养素多由生物高分子组成，动物在消化利用这些营养物质之前，必须经酶解后才能利用。而酶具有严格的专一性和特异性，使用单一酶系的作用效果要低于使用多酶系统。利用各种消化酶和非消化酶的协同作用，可最大限度地提高饲料中能量、蛋白质、纤维素等营养物质的利用率，从而达到增重、减少饲料消耗的目的。单酶制剂复合酶制剂酶制剂的常见分类-葡聚糖酶-葡聚糖多存在于大麦、燕麦等谷物中，可溶于水形成粘性的凝胶，成为一种抗营养因子，阻碍动物(特别是幼畜)对营养

7、物质的利用，影响生长。-葡聚糖酶可水解-葡聚糖，降低肠道内容物的粘度。01纤维素酶包括C1酶、CX酶和-葡萄糖苷酶(Cb)。其中C1酶将结晶纤维素分解为活性纤维素，降低结晶度，然后经CX酶的作用将活性纤维素分解为纤维二糖和纤维寡糖，再经Cb的作用生成动物机体可利用的葡萄糖。02果胶酶果胶是一种多糖，果胶酶可裂解果胶单糖之间的糖苷键，并脱去水分子，分解植物细胞壁间质成分果胶，促使植物组织崩解，使营养成分得到充分释放和利用。03植酸酶植酸即肌醇六磷酸，作为磷酸的储存库，广泛存在于植物中。由于矿物质结合在蛋白-植酸-矿物元素复合物中，因此就降低了某些植物性食物和一些植物蛋白分离物中矿物质的营养效价。

8、植酸酶（phytases）能将磷酸残基从植酸上水解下来，因此破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力，所以说植酸酶能增加矿物元素的营养效价。04半纤维素酶包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和聚半乳糖酶等,主要是将植物细胞中的半纤维素降解为各种五碳糖,并可降低半纤维素溶于水后的粘度。纤维素酶、半纤维素酶协同作用,破坏富含纤维素的细胞壁,将难于消化和粘性的多糖分解,从而大大提高低能饲料的饲用价值,提高饲料利用率。05非消化酶消化酶淀粉酶作用于-1,4糖苷键，将淀粉水解为双糖、寡糖和糊精，使之易于吸收，并能在胃中迅速液化淀粉，减轻胃部胀感，促进消化。糖化酶可水解线性的寡糖、双糖和糊精生成葡萄糖和果糖，也

9、可作用于淀粉的非还原性末端，依次缓慢水解-1,4糖苷键生成葡萄糖。因此可在淀粉酶的协同作用下，将淀粉完全分解成葡萄糖。蛋白酶有酸性、中性、碱性之分。在饲料中由于动物胃液多呈酸性，肠道多数为弱酸性至中性，所以大多数添加酸性和中性蛋白酶。其主要作用是将动物摄取的饲料蛋白质分解为氨基酸，并由动物体重新组合合成自身的蛋白质。脂肪酶分解脂肪为甘油、脂肪酸和磷脂酸。总之,消化酶是动物本身能分泌到消化道中的酶,消化淀粉、蛋白质、脂肪等营养物质。这些物质不能直接被畜禽吸收,必须经酶消化降解成葡萄糖、氨基酸后才能被吸收。而非消化酶动物自身不能合成,必须通过外源添加来改善畜禽吸收营养的能力。以-葡聚糖酶为主的饲用

10、复合酶此类酶制剂主要用于北美、欧洲及以大麦为饲料主原料的国家。复合酶制剂以蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶此类酶制剂主要用于补充动物内源酶的不足,以降解多糖和蛋白质等生物大分子为主。以纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶为主的饲用复合酶主要作用为破坏植物细胞壁,使细胞中营养物质充分释放出来,供进一步消化吸收,并能消除饲料中的抗营养因子,降低胃肠道内容物的粘度,促进动物消化吸收。以上几种不同酶的平均混合物此类复合酶综合了222和223中各酶系的作用,具有更强的助消化能力。酶制剂的作用机理及其应用研究3321456有效分解营养物质，提高增重率，降低饲料系数消除抗营养因子，降低食糜粘度，提高饲料消化率补充鱼类内

11、源消化酶的不足，促进养分消化吸收促进氮磷的消化吸收，减少环境污染提高鱼类的免疫抵抗力，增进动物健康改善肠道菌群状态1.有效分解营养物质，提高增重率，降低饲料系数大部分饲粮主要由谷类、饼粕类等植物性原料组成，而这些植物性原料中细胞壁的存在降低了养分的消化和吸收。植物细胞壁是由多种聚化物（纤维素、半纤维素和果胶等非淀粉多糖（non-starch polysaccharides，NSP）组成的，也含有少量蛋白质、酚类和脂肪酸等物质。这些物质通过氢键或共价键相互交联结合共同构成细胞壁结构，支持和保护细胞的内容物。由于鱼体消化系统不能分泌木聚糖酶、纤维素酶等，所以在饲料中添加外源酶制剂（如纤维素分解酶类

12、）能有效地打破植物性饲料原料的细胞壁，使细胞内的营养物质（淀粉、蛋白质和脂肪等）释放出来，使之充分与消化道内源酶发生作用，从而提高饲料利用率，进而提高鱼体的生产性能。配合饲料植物性原料中存在的NSP，含量丰富，包括阿拉伯木聚糖、-葡聚糖、戊聚糖、纤维素和果胶质等，这些大分子物质可吸收大量的水分，或溶于水后使食糜在肠道内的粘度增强；同时，NSP还可使肠粘膜表面不动水层增厚，致使营养物质扩散受阻，吸收率下降，影响鱼类对有效营养成分的消化和吸收。添加外源酶制剂（如木聚糖酶、-葡聚糖酶、果糖酶和纤维素酶等），在内源酶的协同作用下，可将纤维素、果胶质以及糖蛋白降解为单糖和寡糖，降低了消化道内容物的粘稠度

13、，减少了此类物质对动物消化利用的障碍，加速了排空速度，增加了养分的消化吸收，改善鱼类的消化机能。鱼类不同的生长阶段其消化酶的活性有明显的不同，特别是幼体消化道和酶系统的发育很不完善，主要消化酶分泌不足，远不能满足其分解大分子营养物质的需要，这就为外源性消化酶发挥作用创造了条件，外源酶制剂的添加可提供更多可供分解的基质以刺激内源酶的分泌量，从而提高饲料的消化率。酶制剂作为一种代谢调节剂，可以改善机体的代谢机能，提高养分的利用率，特别是氮磷的有效利用，进而降低氮磷的排泄，有效地减少对水质的污染，增进水产动物的健康，提高水产动物的抗病能力，如植酸酶等。酶制剂作为蛋白质的一种，是微生物发酵的天然产物，无毒、无副作用，同时，酶菌在发酵过程中分泌出一些维生素、矿物元素、蛋白质等能促进营养物质的全面吸收，增强鱼体的体质和抗病能力。添加外源酶制剂提高了鱼类对蛋白质及其他营养成分的利用率，促进了免疫球蛋白、淋巴因子、前列腺素免疫因子的生物合成，从而提高动物的免疫功能。酶制剂的生产制作工艺4是指