飼用酶制劑的作用機(jī)理及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用

鐘神秀

酶是生物細(xì)胞原生質(zhì)合成的一類具有高度催化活性的蛋白質(zhì)，廣泛分布于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)，在機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖等生命過(guò)程中起著非常重要的作用。二十世紀(jì)八十年代后期，國(guó)外開(kāi)始廣泛使用飼料酶，九十年代美國(guó)、芬蘭的一些飼料酶產(chǎn)品先后進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，從此我國(guó)開(kāi)始飼料酶的研究與應(yīng)用，目前飼用酶制劑在畜禽養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用已非常普遍，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也有一些應(yīng)用酶制劑的報(bào)道。水產(chǎn)養(yǎng)殖的飛速發(fā)展，既帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，同時(shí)也產(chǎn)生了養(yǎng)殖水體的嚴(yán)重污染，飼料中未消化的氮、磷構(gòu)成了養(yǎng)殖水體的主要污染源之一，因此提高飼料利用率，降低水體污染已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖工作者今后努力的方向。而酶制劑作為一種新型環(huán)保綠色飼料添加劑，具有提高飼料消化吸收率，節(jié)約蛋白源，無(wú)毒、無(wú)副作用、無(wú)殘留和無(wú)耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，必將為推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重大的作用。
                           
    1 酶制劑的主要作用機(jī)理
                           
    1.1 降低消化道食糜粘度，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收率構(gòu)成植物細(xì)胞壁的非淀粉多糖類物質(zhì)，能夠結(jié)合大量的水，增加消化道食糜的粘度，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源消化酶不能充分接觸，降低了蛋白質(zhì)、淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率。飼料中添加酶制劑，可以破壞食糜周圍的水化膜，增加食糜與酶及小腸的接觸面，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率。
                           
    1.2 提高植酸磷的利用率大多數(shù)植物飼料及谷物中60-80%的磷以植酸磷的形式存在，由于水產(chǎn)動(dòng)物消化系統(tǒng)缺乏內(nèi)源性植酸酶，無(wú)法利用飼料中植酸結(jié)合態(tài)磷，致使無(wú)效磷排入水體引起污染，而植酸酶的使用，可將植酸結(jié)合態(tài)磷轉(zhuǎn)化為有效磷供動(dòng)物機(jī)體使用，從而提高飼料中磷的利用率，減少糞磷對(duì)水環(huán)境的污染。
                           
    1.3 消除抗?fàn)I養(yǎng)因子飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子廣泛存在于各種飼料原料中，他們直接或間接地影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和代謝作用，而酶制劑可部分或全部消除這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的不良影響。
                           
    1.4 補(bǔ)充內(nèi)源酶的不足，激活內(nèi)源酶的分泌幼年動(dòng)物或處于病態(tài)等應(yīng)激狀態(tài)的動(dòng)物分泌酶的能力較弱，飼料中適當(dāng)?shù)靥砑拥鞍酌?、淀粉酶和脂肪酶，可補(bǔ)充內(nèi)源酶的不足，提高飼料利用率，此外還可促進(jìn)內(nèi)源酶的分泌。
    2 飼料酶的分類由于酶制劑來(lái)源不同，分類方法也不一樣。
    2.1 按作用機(jī)理分類
                           
    2.1.1 加水分解酶(又叫消化酶) 這類酶主要包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶、植酸酶、果膠酶等。
                           
    2.1.1.1 蛋白酶 是降解蛋白質(zhì)肽鏈的水解酶，主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。
                           
    2.1.1.2 淀粉酶
    淀粉酶又可分為α-淀粉酶、β-淀粉酶、異淀粉酶和糖化酶。但在飼料中主要起作用的是α-淀粉酶和糖化酶。
    α-淀粉酶為內(nèi)切酶，能將淀粉大部分分解為易被吸收的中等和低分子物質(zhì)，糖化酶也是內(nèi)切酶，能將α-淀粉酶分解的中、低分子物質(zhì)進(jìn)一步水解為葡萄糖，被動(dòng)物吸收利用。
                           
    2.1.1.3 脂肪酶 脂肪酶是水解脂肪分子中甘油三酯的一類酶的總稱，在飼料中用得較少。
                           
    2.1.1.4 纖維素酶纖維素酶是由多種水解酶組成的一個(gè)復(fù)雜的酶系，根據(jù)各酶功能的差異，分為三大類:C1酶，又叫葡聚糖內(nèi)切酶，作用于不溶性纖維素表面，隨機(jī)水解β-1，4-糖苷鍵；Cx酶，又稱葡聚糖外切酶，作用于纖維素線性分子末端，水解β-1，4-糖苷鍵；BG酶，可將纖維二糖、纖維三糖水解成葡萄糖分子.
                           
    2.1.1.5 植酸酶 植酸酶是近年來(lái)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的新型飼料添加劑，可通過(guò)催化水解反應(yīng)將磷從植物中釋放出來(lái)，從而提高植酸磷的利用率。
                           
    2.1.1.6 果膠酶 果膠質(zhì)是植物性原料中一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，影響飼料的利用率，果膠酶可有效破壞果膠質(zhì)，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。
   
    2.1.2氧化還原酶氧化還原酶是指參與有機(jī)物質(zhì)氧化還原的酶類，主要有脫氫酶和細(xì)胞色素氧化酶等，在飼料中用得不多。
                           
    2.2 按制劑類型分類
                           
    2.2.1 單一酶制劑如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纖維素酶和植酸酶等。
    2.2.2復(fù)合酶制劑是由兩種或兩種以上具有生物活性的酶制劑混合而成的產(chǎn)品，復(fù)合酶可同時(shí)降解飼料中多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，最大限度地提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也是目前最常用的酶制劑。
    3 飼用酶制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用概況
                           
    3.1 植酸酶的應(yīng)用目前水產(chǎn)養(yǎng)殖上用植酸酶作為飼料添加劑的比較多。Rodehutscord etal(1995)用添加植酸酶的飼料投喂虹鱒，結(jié)果在水溫15℃時(shí)，磷的利用率從17%提高到49%，水溫10℃從8%提高到25%；同樣用植酸酶處理大豆粉再喂虹鱒，可使磷排泄降低65-88%，提高魚(yú)對(duì)P、N、Ca、Fe和Zn的表觀吸收率，且隨著植酸酶的增加，魚(yú)對(duì)磷的表觀吸收率提高(Cainet al，1995；Sugiura S et al，2001)。Schafer etal(1995)研究發(fā)現(xiàn)鯉魚(yú)飼料中加入植酸酶，顯著提高魚(yú)體增重，糞磷排泄量降低28%；Papatryphon Eet al(1999)，PapatryphonS(2001)指出條紋鱸飼料中添加無(wú)機(jī)磷和植酸酶，魚(yú)的生長(zhǎng)、飼料轉(zhuǎn)換率、脊??陀懔鄣幕曳趾?肯災(zāi)?黽櫻?饗蘊(yùn)岣哂愣訮、Cu、Fe和Zn的吸收率，且豆餅飼料中磷的利用率提高23%；在斑點(diǎn)叉尾鮰飼料中添加植酸酶，可顯著提高魚(yú)體增重和骨骼中磷的沉積，有效提高魚(yú)對(duì)植酸磷的生物利用，降低糞中磷的濃度(Jacksonet al，1995；Li M H et al，1997；Eya J C etal，1999；王正凱等，1998)。余豐年等(2000)報(bào)道添加7000U/kg的植酸酶，可降解豆粉中80%植酸磷，促進(jìn)異育銀鯽對(duì)飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，顯著提高平均增重和魚(yú)體總磷量。
                           
    3.2 復(fù)合酶制劑的應(yīng)用在鯽魚(yú)、小鱷龜和鯉魚(yú)飼料中添加溢多酶制劑，可使鯽魚(yú)生長(zhǎng)速度提高43.73%，飼料系數(shù)降低22.35%，小鱷龜單產(chǎn)提高4.6%，飼料系數(shù)降低16.30%，明顯促進(jìn)鯉魚(yú)生長(zhǎng)(張滿隆，2001；王育鋒等，2001；韓如政等，1999)。將復(fù)合酶制劑添加到羅非魚(yú)、羅氏沼蝦、鱉、彭澤鯽和鯽魚(yú)的飼料中，使羅非魚(yú)增重提高10.3%，飼料系數(shù)降低13%，羅氏沼蝦增重提高48%，鱉增重提高15.7%，飼料系數(shù)降低12.5%，顯著提高彭澤鯽和鯽魚(yú)的生長(zhǎng)(唐文武，1996；李其才，1997；周嗣泉等，2000；陳應(yīng)華，2001；周興華，2000)。江永才(1999)在網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)飼料中使用JW活多酶飼料酵母，結(jié)果魚(yú)增重提高15-25%，飼料系數(shù)降低0.2-0.4；周小秋等(2001)指出添加奧特奇復(fù)合酶和復(fù)合酶K可顯著提高鯉魚(yú)生長(zhǎng)速度和飼料利用率；周克勇(2001)研究發(fā)現(xiàn)使鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能達(dá)到最佳水平的組合為:益生素0.57-0.69%，酶制劑0.15-0.18%。
                           
    3.3 纖維素酶的應(yīng)用余豐年等(2000)研究指出在魚(yú)消化道生理環(huán)境與纖維素酶作用條件相符合時(shí)，添加纖維素酶可顯著提高團(tuán)頭魴生長(zhǎng)性能及干物質(zhì)表觀消化率和飼料效率。
                           
    4. 由于水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物相對(duì)于畜禽來(lái)說(shuō)比較低等，消化功能不很健全，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率較低，因此添加酶制劑是非常必要的，且從應(yīng)用效果來(lái)看，飼用酶制劑確實(shí)起到了提高飼料利用率、促進(jìn)生長(zhǎng)的作用，但需要引起注意的是，酶制劑的使用要與養(yǎng)殖對(duì)象、作用環(huán)境等結(jié)合起來(lái)，此外還要考慮到酶的穩(wěn)定性，保持其較好的生物學(xué)活性，力爭(zhēng)受到好的效果，達(dá)到預(yù)期的目的。　　
                        　　

小馬哥

好文章，感謝分享！

levekingph

很好！很有用！