兽药园地
饲用酶应用进展
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4 纤维素酶在饲料工业上的应用 4.1 纤维素酶的种类及作用 真菌纤维素酶包括C1-酶，Cx-酶和β-葡萄糖苷酶。C1-酶作用不溶性纤维素表面，使结晶纤维素链开裂，长链纤维素分子末端部分游离，从而使纤维素链易于水化。CX-酶则主要包括内切-1，4-β葡聚糖酶和外切-1，4-β葡聚糖酶。前者从高分子聚合物内部任意位置切开β-l，4键， 主要生成纤维二糖，纤维三糖等。后者作用于低分子多糖从非还原性末端游离出葡萄糖。β-葡萄糖苷酶将纤维二糖，纤维三糖及其它低分子纤维糊精分解为葡萄糖。 4.2 纤维素酶的应用进展 在常用的畜禽饲料如豆类、麦类、谷类及其加工副产品等中，都含有大量的纤维素，除了反刍动物借助瘤胃微生物 可以利用一部分外，其它单胃动物如鸡、猪等则不能利用纤维素。而纤维素是自然界中十分丰富的资源，是由800-1200个葡萄糖分子聚合而成。应用纤维素酶对纤维素进行分解作用则可以改善粗饲料的营养价值，降低饲料成本，提高饲料利用率和畜禽生产性能，可在一定程度上弥补饲料资源的不足，缓解人畜争粮的矛盾。 在猪基础日粮中添加0.6％和1.2％纤维素复合酶，生长育肥猪增重比对照组分别提高16.84％和21.68％(尹清强等，1992)。添加纤维素酶，使中性洗涤纤维消化率由30.3％提高到34.1％，酸性洗涤纤维消化率由68.8％提高到73.9％，能量消化率则由69.3％提高到71.8％(Wank等，1993)。在蛋鸡日粮中添加O.1％，0.15％，O.5％的纤维素酶产蛋率分别提高0.53％、1.25％、2.88％：加酶量为0.15％和O.5％组的破蛋率降低34.49％和16.19％，蛋壳强度分别提高14.71％和8.4l％(徐奇友，1998)。在肉鸡日粮中提高富含纤维的麦麸的比例，同时添加纤维素酶可以降低料耗，提高日增重(秦江帆等，1996)。在牛日粮中，纤维素酶也有一定的应用，用阉牛试验，在日粮中按每头每日添加纤维素酶40g，饲喂60d，加酶组日增重提高19．6％(p<0.01))(焦平林等，1996)。焦平林又用荷斯坦奶牛进行试验。试验组按每日每头添加50g纤维素酶，结果表明，试验组的总产奶量提高8.5％(p<0.01)。此外，在瘤胃功能正常状态下，成年奶牛及育成牛饲喂纤维素酶5d后，其粪便干物质减少30％，封闭式牛舍中氨含量下降70%左右,粗饲料采集提高8%-10%,尿中尿素下降58.9%(付连胜等,1998)。 5 植酸酶在饲料工业上的应用 5.1 植酸酶的种类及作用 植酸酶属于磷酸单脂水解酶,是一类特殊的酸性磷酸脂,它能将植酸水解为正磷酸盐和肌醇或肌醇衍生物,其过程是在3-植酸酶或6-植酸酶催化作用下,首先从植酸的第3碳位点或第6碳位点开始水解酯键而释放出无机磷,然后再依次释放出其他碳位点的无机磷,最终酯解整个植酸分子,理论上每个植酸分子被完全水解时,释放出6个磷原子。 5.2 植酸的抗营养作用 植酸是植物性饲料中普遍存在的一种抗营养因子。植酸分子中的磷——植酸磷难以被猪和家禽对磷的需要，必须在饲料中添加无机磷酸盐。而另一方面，大量的植酸磷又从畜禽粪便中排出，引起磷对环境的污染。植酸在化学结构上具有很强的络合能力。植酸在PH3.5-10之间能与钙、镁、锌、铜、铁、锰等金属离子形成稳定的络合物，从而降低动物对这些矿物元素的利用率。植酸在消化道中可与蛋白质作用形成难溶性的复合物，同时，植酸可使胃蛋白酶、胰蛋白酶等的酶活性受到抑制，从而降低饲料中蛋白质的消化率，此外，植酸对淀粉酶、脂肪酶的活性有抑制作用，会导致饲料中淀粉和脂肪的消化率降低。饲料的高含量植酸磷还会造成动物的日增重，饲料的利用率明显下降，甚至造成动物的营养不良、代谢紊乱、瘫痪等疾病。 5.3 植酸的应用进展 为了消除饲料中植酸的营养作用，添加外源性植酸酶是—种很有效的方法。微生物植酸酶的最佳pH值一般2.5-6.0之间，通常猪和家禽胃的pH值约为1．5-3.5，小肠前端的pH值约为5-7。因此，植酸酶在消化道内能够被激活，具有很强的催化作用。 在饲粮中添加植酸酶可以有效地分解饲料中的植酸，释放出无机磷，提高饲料中植酸磷的利用率，这样不仅可以减少饲粮中无机磷的添加量，而且可以减少粪便中磷的排出量，减少环境污染。一般认为，添加植酸酶可使磷的利用率提高20％-40％，而粪便中磷的含量降低20％-50％，Simons(1990)通过肉仔鸡的试验表明低磷玉米—豆粕日粮中添加微生物植物酶，磷的利用率提高了60％，粪中磷的排出量减少了50％，仔鸡体增重和饲料报酬与对照组相同，甚至超过对照组，据Cromwell等(1991)报道，在猪的玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶，粪便中磷排出量减少34％-54％。 对家禽和猪饲粮中添加植酸酶可以替代饲粮中的一部分无机磷。楼洪兴等(1998)，在肉鸡的玉米-糠麸-菜豆粕日粮小添加400U/kg植酸酶，可替代2g无机磷。Cromwel等(1993)对生长肥育猪饲粮中添加植酸酶的试验结果认为，500U/kg植酸酶相当于1g无机磷的效果。 在饲料中添加植酸酶可以提高猪、禽对矿物元素的利用率和蛋白质的消化率，同时也可使淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等恢复其原有的活性，使整个日粮养分的消化率有所提高。Pallaut(1992)发现在猪日粮中添加植酸酶可使镁、锌、铜和铁的表观吸收率分别提高13％，13％，7％和9％。在一个肉仔鸡试验中，Schoner(1994)报道，用体增重估算，500单位植酸酶相当于0.35g钙，按趾灰测算，则相当于0.56g钙。饲喂含有植酸的植物蛋白日粮，家禽很容易患缺锌症，而在这类日粮中添加植酸酶可提高锌的沉积率。Roberson和Edward(1994)的研究表明植酸酶可将锌的相对沉积率从27.6％提高到34.7％。Jackson等(1996)认为，每千克饲料中添加500活力单位的植酸酶可获得较高的鱼体增重和骨骼中的磷沉积。Officer(1992)和Batterham(1993)在猪日粮中添加植酸酶，观测到蛋白质和氨基酸的回肠表观消化率提高了7％—12％。许多实验都证明添加植酸酶可提高猪和肉鸡氮的消化率和体沉积。 6 结束语 随着生物技术的高速发展，饲用酶的应用研究取得了极大的进展，但饲用酶的应用效果受到多种因素的影响，如酶 的种类、畜禽日粮的类型、动物的种类和年龄以及酶的使用方法等，只有充分了解这些影响因素，才能正确选择和使用 饲用酶，饲用酶的效果也才能显示出来。饲用酶作为一种新型的饲料添加剂，为了使其得到更有效、更充分的应用，今 后应加强以下几方面的研究：(1)尽量扩大酶的来源，生产高效低成本的饲用酶；(2)加强菌种选育(如利用DNA基因重组技术)和酶生产工艺等基础研究工作，以提高其产量和活性，同时降低成本；(3)进一点加强饲用酶作用机制的研究，建立能预测酶效应的模型，掌握不同酶的最佳作用位点，从而为确定饲用酶的最佳用量提供理论依据。 |
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