|
酶（enzyme）是生物体产生的一类催化体内生物化学反应的活性蛋白质。它具有高度的专一性和极高的催化效率。广泛分布于动物、植物和微生物体内，在机体生长发育和繁殖等生命过程中起着非常重要的作用。所谓专一性，是指一种酶只能分解或催化一种或一类底物，就像“锁与钥匙”的关系一样。饲用酶制剂则是一种以酶为主要功能因子的饲料添加剂，它是经基因工程技术选出的细菌或真菌菌株的发酵产物。 1· 饲用酶制剂的分类与机理 1.1 淀粉酶按其水解淀粉的作用方式 不同可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和脱支酶，不同种类的淀粉酶水解淀粉会生成不同的酶解产物。 α-淀粉酶是一种内切酶，它能随机水解淀粉分子内部的α-1，4 糖苷键，但不能水解淀粉分子内的α-1，6糖苷键，水解的终产物是麦芽糖和葡萄糖。β-淀粉酶是一种外切酶， 其作用方式是从淀粉分子的非还原性末端开始，按双糖单位， 逐步作用于α-1,4 糖苷键，生成麦芽糖。 糖化酶是淀粉酶的一种。能够专一性分解淀粉类物质中α-1,6糖苷键,是一种外切酶。它从淀粉分子的非还原性末端开始，依次切下葡萄糖，形成的产物只有葡萄糖。它不仅能水解α-1,4 葡萄糖苷键， 也能水解支链淀粉中的α-1,6 糖苷键， 但水解α-1,6 糖苷键的速率要比对α-1,4糖苷键低约30 倍。脱支酶是水解淀粉、糊精或糖原中的分支点α-1,6 糖苷键的酶， 能够专一性地切开支链淀粉分支点的α-1,6 糖苷键，从而剪下整个侧枝，形成直链淀粉。 1.2 蛋白酶作用于蛋白质肽链中的肽键，使大分子蛋白质降解为多肽或氨基酸。 1.3 脂肪酶是水解脂肪分子中甘油三酯的一类酶， 它可将甘油三酯分解为游离脂肪酸和甘油，在饲料中用得较少。 1.4 纤维素酶是由多种水解酶组成的一个复杂的酶系， 主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高的木聚糖酶活力。葡聚糖内切酶： 能在纤维素分子内部任意断裂β-1，4 糖苷键。葡聚糖外切酶或纤维二糖酶：能从纤维素分子的非还原端依次裂解β-1,4糖苷键,释放出纤维二糖分子。β-葡萄糖苷酶: 能将纤维二糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。 1.5 植酸（即肌醇六磷酸）是植物体内磷酸盐和肌醇的重要储存形式。植酸酶可催化植酸盐水解，使植酸盐中的磷以磷酸根的形式分离出来从而被动物吸收， 提高饲料中磷的利用率，降低环境污染。另外，植酸具有很强的络合能力，可与许多矿物质元素和蛋白质络合形成稳定的复合物，从而降低了这些营养物质的利用率。植酸被植酸酶水解后， 络合的营养物质即被释放出来， 提高了畜禽对矿物质的利用率及蛋白质的消化率。 1.6 果胶质是植物性原料中一种抗营养因子，影响饲料的利用率，果胶酶通过切断果胶酸中的α-1,4 糖苷键， 生成半乳糖醛酸，半乳糖醛酸进入糖代谢途径被分解释放出能量， 从而促进营养物质的消化和吸收。 2· 饲料用酶制剂的作用 2.1 破坏植物细胞壁，提高淀粉和蛋白质等营养物质的可利用性 植物细胞中淀粉和蛋白质等营养物质被细胞壁包裹，细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶等组成的一种复杂化合物，单胃动物不能很好的消化这一类物质。饲料中适当添加能够分解这类物质的酶（如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等），可以破坏饲料中存在的植物细胞壁，使营养物质释放出来，增加动物对植物性饲料原料的利用率。 2.2 降低消化道食糜粘度，促进营养物质吸收 构成植物细胞壁的非淀粉多糖类物质（纤维素、半纤维素、β-葡聚糖、木聚糖、果胶等）能够结合大量的水，产生粘性溶液，增加消化道食糜的粘度、阻碍了营养物质和消化酶的接触，影响了蛋白质、淀粉等营养物质的消化和吸收。同时肠道内容物变粘，导致肠道内有害微生物的大量繁殖，在畜牧生产中产生粘粪现象。添加饲料酶制剂，可以破坏食糜周围的水化膜，增加食糜和小肠的接触面，提高营养物质的吸收率。 2.3 消除抗营养因子 饲料中存在众多的抗营养因子， 如植酸、植物凝集素、蛋白酶抑制因子等，它们以不同的方式和程度影响动物对蛋白质、能量、矿物质、维生素等饲料养分的消化、吸收。复合酶制剂中的蛋白酶、植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、β-葡聚糖酶等可部分或全部消除这些抗营养因子的不良影响，使其失去抗营养作用，从而提高饲料利用效率。 2.4 补充内源酶的不足，激活内源酶的分泌 动物在断奶、疫病来袭等原因应激情况下，常常不能产生足够的消化酶；或者是胃酸分泌不足，不能激活消化酶；特别对于幼年的畜禽来说，其消化腺尚未发育完善，各种消化酶的分泌量不足，对饲料养分的消化吸收不充分； 有的酶如植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等单胃动物一般都不能分泌；再加上饲料在消化道中停留的时间有限。因此有很大部分养分不能或来不及消化而被排出体外， 饲料中添加外源酶以后，消化道中消化酶的种类增加，浓度提高，必然会增大酶促反应速度，促进饲料消化。另外，饲料中添加外源酶，还可促进内源酶的分泌。 2.5 减轻环境污染 现代养殖业中，废弃物及排泄物造成的环境污染是亟待解决的问题，如氮、磷造成的水体富营养化问题。而在饲粮中添加酶制剂则可以提高养分利用率，减少动物的排粪量，减轻环境污染。植物饲料原料中的植酸磷含量占总磷50%~75%， 植酸酶的应用有效地提高了饲料中磷的利用率，不但减少了无机磷在饲料中的添加量，降低了饲料成本，还减少了动物对磷的排放，进而减轻了环境污染。 3 ·饲用酶制剂的发展趋势 3.1 酶制剂定制生产 酶制剂定制生产越来越被广大饲料企业所接受，已成为酶制剂应用的发展方向之一。饲料中原料品种多，组成成分复杂，并且各个饲料企业产品存在相当大的差异，而酶制剂具有专一性的特点。因此非常有必要根据各个饲料企业所使用原料的特点定制相应酶制剂产品，以满足各饲料企业因原料使用的差异所带来的不同需求。总之，定制生产可以节约加酶成本，并强化酶制剂应用的效果。 3.2 酶制剂应用研究 饲料行业是属于应用性行业，应用行业的特征是可以借助上游行业的技术和产品为我所用，针对应用行业的特点和需求来解决饲料行业面临的问题。工业酶制剂是涵盖许多行业的一类产品，包括食品行业、生物发酵行业、洗涤行业、纺织行业、造纸行业、医药行业等。饲料酶制剂能否应用成功的核心问题是如何将酶制剂有效结合饲料原料的特点充分发挥其效果。 酶制剂的最根本作用在于提高动物的饲料消化利用率，未来饲料酶的发展前景广阔，其原因在于：一是随着对抗生素使用的逐步取消或禁止，酶制剂被认为是替代抗生素的功能性添加剂之一，必会越来越受到饲料行业的青睐。二是国家对环境保护重视程度的提高和资源型矿产开发控制力度的加大，畜禽排泄物的控制将越来越严格，饲用酶在降低氮和磷的排泄方面将突显其卓越的功能。三是随着玉米、豆粕等常规原料使用成本增加， 酶制剂的最根本作用在于提高动物的饲料消化利用率，未来饲料酶的发展前景广阔，其原因在于：一是随着对抗生素使用的逐步取消或禁止，酶制剂被认为是替代抗生素的功能性添加剂之一，必会越来越受到饲料行业的青睐。二是国家对环境保护重视程度的提高和资源型矿产开发控制力度的加大，畜禽排泄物的控制将越来越严格，饲用酶在降低氮和磷的排泄方面将突显其卓越的功能。三是随着玉米、豆粕等常规原料使用成本增加，非常规原料使用的比例和种类会越来越大，添加酶制剂也成为一种必然的选择。﹙来源：中国饲料添加剂网﹚ |
|
|
