科學選擇和使用飼用酶制劑
近年來,由于基因工程和發酵技術的不斷發展,飼用酶制劑的商業化生產已成為可能并且在動物日糧中得到廣泛的應用。飼用酶制劑在1925年就有應用于家禽飼養的報道。1997年有關統計數據表明,全世界加酶飼料的總量達2500萬噸。飼用酶產品應用的主要形式是非淀粉多糖酶(占60%)、植酸酶(占30%)和其它酶類(占10%左右)。飼用酶制劑已逐步成為現代飼養業的一種常規飼料添加劑。但是,由于飼用酶制劑品種繁多,生產酶的菌株各異,產品功能各不相同,加上酶制劑生產廠家眾多,產品質量參差不齊,令用戶難以作出準確的選擇和判斷。為此,本文就科學選擇和使用飼用酶制劑談談粗淺看法,供業內人士參考。
一、 對飼用酶制劑活性的科學認識
眾所周知,酶是一種具有生物催化反應能力的蛋白質,其基本功能體現在生物催化活性上。因此,科學選擇飼用酶制劑首先就要對酶制劑的活性有科學的認識。 學的認識。
酶活性單位國際標準的定義是:在最適的溫度,PH值條件下,每分鐘內從底物釋放一微毫爾產物所需的酶量為一個酶活單位。從該定義可以看出:酶的活性單位值與定義有關。酶活性的測定條件:溫度、PH、底物濃度、作用時間等會影響酶活性值的大小。一般酶制劑公司所提供的酶活性值是在最適條件下測定的,而飼料酶制劑真正的作用環境——動物消化道內環境與體外測定的最適條件差異很大。因此,對飼料酶制劑活性值的科學認識在于:
一、大多數飼用酶制劑目前采用的酶活測定方法,主要為核算生產及采購成本提供依據。不同定義下的酶活數值與為營養配方意義上提供的營養素概念有一定差異。
二、比較不同生產廠商同一來源的同一酶種的活性值高低,盡可能在定義一致的情況下進行,但仍然可能存在差別。 存在差別。
三、不同來源的同工酶,具有不同的酶學特性,因而采用還原糖法檢測不同來源的同種酶活性誤差較大。目前開發的多糖染色比色法、瓊脂糖擴散法用于檢測不同來源的同工酶具有更直觀的效果,可以定性和半定量地進行同工酶的篩選比較。
四、將飼料酶制劑添加到實際日糧中飼喂目標動物,并以動物生產性能表現來衡量飼料酶制劑的優劣,是評價飼用水解酶較為有效的方法。其前提是必須嚴格控制實驗標準條件,達不到條件的實驗反而造成與配方設計相反的效果。
二、飼料中為什么要用飼用酶制劑?
飼料中使用飼用酶制劑主要基于二個方面的原因:
一、對動物內源酶的補充。幼齡動物,如乳仔豬;易受應激影響的動物,如蛋禽;以及處于亞健康狀況的動物,體內內源酶的分泌不足,需要從外源進行補充。
二、是消除飼料中抗營養因子的影響。目前,畜禽飼料仍是以植物性原料為主。而植物性原料由于有完整的細胞壁結構,因此,不同程度存在一些抗營養因子(見表1)。其中研究得較多是非淀粉多糖(NSP)。研究表明:非淀粉多糖(NSP)會顯著影響動物對飼料營養成分的利用率,尤其導致原料的代謝能(ME)降低和蛋白質利用率降低,同時,非淀粉多糖還會增加動物胃腸道食糜粘度,降低營養物質的吸收率,并且誘發動物非特異腸炎的發生。因此,在飼料中添加有關酶制劑,可以破壞植物細胞壁,釋放被鎖住的營養。實際上,在飼料中添加飼用酶制劑的目的,就是要有效地提高各種植物性原料的營養價值,從而在確保營養水平不變的情況下,降低飼料成本。目前,非淀粉多糖酶的使用是飼用酶制劑在飼料中應用的主要方面。
表1. 主要植物性原料營養成分及非淀粉多糖(NSP)含量(%)
玉米 | 小麥 | 米糠 | 次粉 | 小麥麩 | 豆粕(去皮) | 棉粕 | 菜粕 | 豆粕(未去皮) | |
脂肪 | 4 | 2.5 | 16 | 4 | 4 | 2 | 2 | 3 | 2 |
蛋白質 | 8 | 11 | 12 | 16 | 16 | 48 | 38 | 36 | 42 |
淀粉 | 64 | 56 | 16-23 | 10-20 | 20-40 | 1.0 | 3 | 7 | 1.0 |
粗纖維 | 2.5 | 4.5 | 9 | 11 | 8 | 4 | 10 | 11 | 6 |
細胞壁(總纖維) | 6.9 | 16.4 | 20.5 | 38.6 | 27.4 | 22 | 32 | 34 | 27.5 |
Β-葡聚糖 | - | 4.0 | 10 | 20 | 14 | 1.2 | - | 1.4 | |
阿拉伯木聚糖 | 4.4 | 6.5 | 6 | 11 | 8 | 4 | 9 | 4 | 6 |
纖維素 | 2.0 | 3.9 | 4.5 | 5.8 | 3.5 | 6 | 12 | 8 | 10.3 |
木質素 | 0.5 | 2.0 | - | - | - | - | 12 | 11 | 1.0 |
果膠 | - | - | - | - | - | 11 | 4 | 11 | 11.5 |
三、科學選擇和使用飼用酶制劑
面對眾多的飼用酶制劑產品,如何科學合理地去選擇它?首先,要清楚地了解飼用酶是如何生產出來的,即生產工藝問題。飼用酶制劑,目前,主要有固體發酵和液體發酵兩種生產工藝。液體發酵工藝在酶活性的穩定及雜質含量少,微生物及代謝中間體污染低等方面比固體發酵工藝有優勢,但成本略高。其次,飼用酶制劑能否順利到達動物消化道,即飼用酶的穩定性問題。飼用酶制要能耐受飼料調質、制粒的溫度破壞,要耐受胃酸的破壞因而對飼用酶制劑是否具備穩定化處理工藝需要了解。第三個方面,就是飼用酶制劑到達動物消化道后,能否在消化道環境條件下,順利地與底物結合起催化反應?并且這種作用到底有多大?即使用飼用酶的投入產出的問題。實際上,使用飼用酶就是把動物不能利用的組分變成可利用,從而在動物生產性能上或飼料成本的降低上獲得效益。
目前,在選擇飼用酶上普遍存在的誤區是以每公斤價格低來選擇飼用酶,并且使用上存在盲目性。物美價廉是商家的一貫準則,但選擇飼用酶具有其特殊性。飼用酶買的是其有效活性,并保證這些活性能到達動物消化道并有效發揮催化作用。因此,必須了解每公斤酶產品中含多少有效活性?該值多少錢?而不是簡單地認為只要便宜就選擇。同時,飼用酶的使用目的要十分明確:是用來降解日糧總纖維?還是提高蛋白質、淀粉等的利用率?或者是補充內源酶的不足?最為重要的是,飼用酶制劑選擇的是它的價值而不是它的價格。沒價值的酶,每公斤十元錢添加在飼料中都是浪費,而有價值或效果的飼用酶制劑,每公斤幾十元錢都值得。 飼用酶制劑的價值主要表現在:
一、提高經濟效益;
二、改善動物的生產表現;
三、減少藥物的使用,增加食品的安全性;
四、降低環境污染;
五、滿足飼料工業的要求。
飼用酶制劑使用的出發點只有二個:
一、提高原料的營養價值;
二、是補充內源酶的不足。
因此,飼用酶制劑使用的關鍵在于:
一、針對性。對飼料原料的非淀粉多糖的種類和含量要了解,針對性地選擇酶制劑。目前,最有有效的是量身定造的方式,因為酶制劑的專一性很強?!耙话砚_匙開一把鎖”。
二、效益性。要考慮使用的酶制劑能把多少動物沒能利用的營養變成可利用,看空間有多大,不可盲目夸大。目前,應用比較成功的方法是以飼用酶制劑對各種原料的消化改善因子(DIF值)來衡量。
三、效果性。實踐是檢驗真理的唯一標準。飼用酶制劑是否有效果,還需動物的生產表現來衡量。但飼養試驗的設計要避免動物數量少,重復數少和組間差異偏大等問題,使試驗更具代表性和科學性。
總之,飼用酶制劑作為一種綠色添加劑,其應用前景十分廣闊。只要科學認識、選擇和使用,飼用酶制劑就能在飼料工業和養殖業的發展中發揮其積極的作用。