轉：飼料用酶制劑的生產與應用進展
[摘要]飼用酶制劑是一種以酶為主要因子的飼料添加劑，是經過基因工程技術選出的細菌或真菌菌株的發酵產物。主要包括非淀粉多糖酶、淀粉酶、蛋白酶、植酸酶、脂肪酶等。其生產主要是利用微生物的發酵。在飼料中添加酶制劑有多種作用，例如消除飼料中抗營養因子、補充動物體內內源酶的不足、降低食糜黏度，從而提高飼料的消化率、吸收率，充分利用飼料營養成分，降低飼養成本。飼用酶制劑的應用雖然只有幾十多年的歷史，國內只有十多年，但其發展十分迅速，已經成為動物營養中最重要和最有前景的飼料添加劑之一。
[關鍵詞] 飼用酶制劑 非淀粉多糖酶 植酸酶 復合酶制劑
1、飼用酶制劑的基本理論
1.1 飼用酶制劑發展迅速的原因
酶制劑的生產始于20世紀60年代，應用于飼料工業只有幾十多年的歷史，而我國只有十多年，但其發展很快，已成為動物營養中最重要和最有前景的飼料添加劑之一。飼用酶制劑發展迅速的主要原因有以下幾方面：
1.1.1 合理開發與利用飼料資源的需要。 飼料結構和組成的復雜性及動物體內消化酶的不足或缺乏導致常規飼料的利用率低和非常規飼料的不能利用，使用酶制劑能有效的解決這一問題。
1.1.2 動物由于生理或病理因素的影響，體內某種酶缺乏或分泌不足，無法對飼料中營養物質進行充分的消化吸收，只有借助外源酶才可以幫助動物進行消化吸收，提高對飼料的消化利用率，有利于動物的健康和生產性能的提高。
1.1.3 生態畜牧業的需要。應用酶制劑可以提高動物對飼料養分的利用率，從而降低有機質，氮，磷等物質的排泄量，減少對環境的污染。
1.1.4 酶制劑的安全性。酶制劑是一種安全的飼料添加劑，無毒副作用，不影響動物產品的品質。
1.2 飼用酶制劑的定義
飼用酶制劑是一種以酶為主要功能因子的飼料添加劑，它是經基因工程技術選出的細菌或真菌菌株的發酵產物。
1.3 飼用酶制劑的分類
通常酶制劑可分為以下五大類：蛋白酶，淀粉酶，非淀粉多糖酶，脂肪酶和植酸酶。其中非淀粉多糖酶又包括：纖維素酶，果膠酶，木聚糖酶，葡聚糖酶等幾種催化非淀粉多糖類物質分解的酶。
1.4 飼用酶制劑的作用機理
1.4.1 降低消化道食糜黏度 提高營養物質的消化吸收利用率
1.4.2 提高植酸磷的利用率 植物性飼料中磷多數以植酸磷的形式存在，動物對其利用率很低，加入植酸酶以后可以提高機體對植酸磷的利用率。
1.4.3 消除抗營養因子 飼料中廣泛的存在各種抗營養因子，影響了機體對營養物質的吸收利用，加入酶制劑后可以消除這類抗營養因子。
1.4.4 補充內源酶的不足，激活內源酶的分泌
幼齡動物或處于病理狀態下的動物內源酶的分泌不足，在飼料中添加一定酶制劑可以補充內源酶的不足，此外，添加酶制劑還可以促進內源酶的分泌。
2、飼用酶制劑的制備和生產工藝
工業上通常采用微生物發酵法來大規模生產飼用酶制劑。
2.1 生產工藝
2.1.1 通過篩選、誘變、純變，篩選出具有分泌酶能力的微生物菌株（真菌或細菌）。
2.1.2 菌種擴大培養—接種于滅菌原料—發酵罐中發酵—提取、濃縮、包被、載體吸附—干燥—粉碎—制成粗（濃）酶制劑—分裝。
2.2 發酵方法
發酵主要包括液體發酵和固體發酵。
2.2.1 固體發酵：以麩皮、米糠等為原料，再加入適量的無機鹽和水分作為培養基進行的一種培養。固體發酵設備簡單，便于推廣，并特別適于霉菌類的培養，但也有一些缺點，如物料利用不完全、勞動量大、易染菌，而且不適于胞內酶的生產。目前國內多數是利用這類發酵方法進行酶制劑的生產。
2.2.2 液體發酵：又稱液體深層培養，是采用液體培養基，在發酵罐內進行的一種發酵培養方式。將原料加水調制成液體培養基，然后進行滅菌，待冷卻到一定溫度，接入預先培養的種子，一邊攪拌一邊通入無菌空氣進行保溫培養。液體培養是在無雜菌無污染的情況下進行的，發酵條件比較容易控制，酶的產量高，質量好；但是技術要求比較高，投資大，一般中小型企業難以承受。
2.3 酶液的提取
包括破碎細胞、抽取、離心、過濾、濃縮、干燥等步驟。
2.4 后處理
酶制劑后處理的目的是提高酶的穩定性以及使其具有點釋放能力。酶是蛋白質，遇到高溫、酸、堿、蛋白酶等因素會失活，所以后處理技術在飼用酶制劑的生產過程中很重要。目前過國產酶制劑的后處理主要采取載體吸附和包埋工藝。
3、飼料中酶制劑的應用
3.1 添加酶制劑時應考慮的因素
3.1.1 飼料方面的因素 添加酶制劑時應充分考慮飼料的組成成分，根據飼料的組成添加不同的酶制劑。例如在粗纖維含量高的日糧中添加纖維素酶，在木聚糖含量高的日糧中添加木聚糖酶。
3.1.2 動物方面的因素 添加酶制劑應該根據動物的品種，年齡，機體狀況的不同而添加不同的酶制劑。
3.2 飼用酶制劑的應用方式
飼用酶制劑的應用方式主要有以下幾種：
3.2.1 直接將固體酶制劑添加到配合飼料中，目前主要用這種方式。
3.2.2 將液態酶噴灑在制粒后的飼料顆粒表面。
3.2.3 用于飼料原料的預處理。
3.2.4 直接飼喂動物。
3.3 飼用酶制劑應用中應注意的幾個問題
3.3.1 保持酶的活性
如何在各種情況下保持酶的活性，延長酶的保質期，以滿足運輸、儲藏的需要，降低酶對環境的敏感度，使之在各種不同的加工環境中都能保持較高的活性是一個值得深入研究的問題。
3.3.2 酶制劑的最佳使用條件
由于動物機體內消化道不同部位的酸堿度不同，各種酶發揮作用的最佳PH值也不同，在生產中應該綜合考慮體內酸堿情況和酶制劑最佳使用條件選擇適宜的酶制劑。
3.3.3 復合酶制劑配比及協同作用
在飼料中添加多種酶會對動物的生理產生復雜的影響。但各種酶的最佳用量及協同作用機理還有待進一步研究。
3.3.4 安全性
現在所使用的復合酶制劑大都由微生物發酵產生。在發酵過程中是否產生毒素及選擇安全的菌種進行發酵生產方面，應該符合飼料添加劑的要求。
3.4 飼用酶制劑的應用效果
在飼料中、添加適宜的酶制劑可以顯著提高飼料的利用率，如在雞常規日糧中添加植酸酶可以是雞對植酸磷的利用率從30%提高到70%左右；在早期斷奶仔豬日糧中添加復合酶可以顯著提高日增重和飼料轉化率，同時降低仔豬胃腸道疾病的發生率。
4、飼用酶制劑的發展概況和國內需求
20世紀90年代，少量酶制劑開始廉價地應用于飼料工業，同時在德國、丹麥和芬蘭等歐洲國家出現了專業生產酶制劑的大公司。我國對飼用酶制劑的研究始于90年代初，但進展非常迅速，飼用酶最初用于雞、豬等單胃動物，逐步推廣到反芻動物和水產養殖。到90年代末期，我國飼用酶制劑生產企業有20多家，年生產能力約5千噸，從肉蛋的消耗量來計算，我國目前每年實際消耗的配合飼料超過1.6億噸，如果都按1‰的添加量加入全價料中，將需酶制劑1.5萬噸，顯然我國飼用酶制劑的生產量很少，不足需求量的30%。而且質量也差，酶活和穩定性都落后于國際先進水平。所以加大對酶制劑生物工程的研究，提高菌種的產酶能力，生產出活力高，穩定性好的酶制劑產品已成為目前我國飼料工業面臨的一個緊迫問題。
5、飼用酶制劑的發展前景及趨勢
酶作為飼料添加劑的研究及應用發展很快，范圍也越來越廣。酶制劑由單一型轉向復合型，多種酶搭配使用，起到互補作用，效果更加顯著。進一步開發活性強、價位低的專用酶制劑是發展的一個趨勢。
