反刍动物饲料酶制剂作用模式及其技术体系的建立

反刍动物饲料酶的复杂性是由两方面决定的。一是反刍动物消化道的复杂性，特别是瘤胃的复杂性。瘤胃是一个天然的“生物发酵与合成反应罐”：①能够分解消化大分子营养物质；②能够分解脱毒有机有害成分；③能够合成营养成分（氨基酸、营养肽、维生素、挥发性脂肪酸等）；④产生生物活性成分（酶、功能肽、功能寡糖、后生元等）；⑤能够产生理化影响因子（有机酸、纤维类产物等）。但是，瘤胃也是条件敏感的消化道器官和微生态系统，容易受到日粮成分及本身代谢造成的理化因素的影响。

二是源于反刍动物饲料原料与单胃动物日粮相比的复杂性，体现在物理特性和化学特性两方面。物理特性是饲料原料，特别是粗饲料不同成分的空间结构与嵌合方式和程度等。化学特性是饲料原料同一类成分的组成单位的差异与主链长短及支链分布形式等。

这些复杂性体现在高产奶牛更明显，与一般的肉牛肉羊等反刍动物不同，奶牛高产是一个连续性高投入高产出过程，需要外源手段实现。同时，奶牛一般有消化道疾病和代谢病及利用年限等问题，代谢病容易影响奶牛产奶和产奶周期。日粮不平衡和富营养，特别是高淀粉、高精料日粮，容易影响瘤胃微生物构成和活性，造成微生态系统的紊乱，影响动物健康，影响奶牛的利用年限。

2、反刍动物酶制剂技术体系的构建

传统的单酶和复合酶及其技术体系可能满足单胃动物的需要，无法满足反刍动物的需要。实际上，反刍动物中外源性酶制剂的作用模式是非常复杂的，在这方面需要大量的研究。加拿大农业与农业食品Lethbridge研究中心McAllister等（2001）在讨论反刍动物添加饲料酶制剂时就指出：“学者将来的任务是阐明外源性酶制剂的作用模式，这种作用模式可以是一个，也可以是多种的组合，使得外源性酶制剂能更好地改善饲料效率，增加生长和奶产量”。

多年来，我们一直致力于构建饲料酶制剂的技术体系（冯定远等，2011、2020），但主要是单胃动物基础的饲料酶制剂技术体系。反刍动物饲料酶制剂，特别是奶牛酶制剂需要一个新思路或者新理论，我们构建的这个体系正是由多个作用模式组成，而且不同作用模式是可以组合的。我们提出的反刍动物酶制剂技术体系包括4个作用模式：①解决粗饲料消化问题，需要一个多酶系统的集合，可以称之为“集合酶”模式，包括多种酶来源的复合酶、组合酶或者配合酶；②保证瘤胃微生态健康，需要一个外源酶与内源菌协同，或者称之为“酶菌同构”模式，包括提供能够产生一些原位益生元的酶制剂，有利于瘤胃微生物的繁殖和活性维护；③体外酶制剂粗饲料预处理与日粮精料添加酶在体内起作用结合，体外酶部分解决消化问题，体内酶解决瘤胃微生物营养与微生态问题及消化道健康（特别是酸碱中毒和酮病等），就是“内外酶结合”模式，体外主要是粗饲料如青贮原料的酶处理；四是使用“过瘤胃酶技术”模式，小肠中外源性酶制剂可以通过降低小肠食糜黏度或者水解瘤胃未能消化的底物，从而改善营养物质的吸收，主要是蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，是小肠酶的补充。

我们可以把反刍动物饲料酶制剂技术方案概括为“四位一体、组合运用”，“四位一体”就是都围绕饲料原料与瘤胃微生物互作，通过直接和间接方式，提高瘤胃微生物的作用效率；“组合运用”是4个作用模式可以是单独一个，也可以是2~4个的组合，具体根据动物的种类、发育阶段、生产周期、日粮类型等，例如低产或者停止泌乳的奶牛，使用简单的复合酶或者配合酶就可以了，只有围产期的高产奶牛，才可能需要同时考虑4个模式的酶制剂应用：即粗饲料原料酶预处理+分解复杂原料的酶制剂集合+过瘤胃酶（包被处理）+产生益生元酶制剂（如阿魏酸酯酶等辅效酶）。

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