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饲用酶制剂的研究现状及展望

发布时间：

2022-07-20

酶制剂作为一种新型高效饲料添加剂，可以提高动物生产性能和减少排泄物的污染，同时也为开辟新的饲料资源、降低饲料生产成本提供了行之有效的途径，并为饲料工业高效环保、节粮和可持续发展提供了保障和可能性。饲用酶制剂的研究开发和推广使用，已成为生物技术在饲料工业中应用的重要领域。

　　饲用酶制剂的生产方法

　　目前在饲料中添加的酶制剂，都是由微生物发酵生产的，其常规工艺为：菌株选育、发酵培养、酶的提取。动植物中也存在各种酶，但从中提取酶成本极高，且生产受季节限制。而用微生物来生产酶制剂，其产量高、生产成本低，且不受季节限制。利用微生物来生产饲用酶制剂，有两种方法，一是固体发酵，—是液体发酵。

　　与固体发酵培养方式相比，液体深层发酵具有如下优点：(1)液体悬浮状态是许多微生物的最适生长环境。(2)在液态环境中，菌体、底物，产物(包括热)易于扩散，使发酵在均质或拟均质条件下进行，便于检测、控制，易扩大生产规模。(3)液体输送方便，易于机械化操作。(4)产品易于提取精制。

　　但是，固体发酵也具有很多液体发酵所不具备的优点，主要表现为：(1)培养基简单，多为便宜的天然基质。(2)基质的低含水量可大大减少生化反应器的体积，不需要废水处理，较少环境污染，常不需要严格的无菌操作，后处理加工方便。(3)不一定连续通风，一般可由间歇通风或气体扩散完成。(4)产物的产量可较高。(5)设备简单，投资小，能耗低。

　　由于饲料工业附加值低，饲料用酶无需精制，因此，采用固态发酵更为合适。国内复合酶制剂的生产一般采用固态发酵，液态发酵主要用于植酸酶的生产或生产单酶制剂用于复配合酶制剂。

　　酶制剂的种类

　　消化酶动物体内能够合成并分泌消化酶到消化道中消化营养物质，若需要强化动物内源酶作用，则需要使用外源的动物消化酶类似物。后者结构和性质可能不同于内源酶，但其作用却相同，主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。

　　淀粉酶主要包括。α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶以及支链淀粉酶，其作用是催化淀粉降解。一般在饲料中多用。α-淀粉酶是内切酶，它催化淀粉分子内部1、4苷键的随机水解。而β-淀粉酶是外切酶。淀粉酶催化淀粉分解为寡糖、双糖、糊精或葡萄糖和果糖。动物消化道和唾液中含有淀粉酶。

　　蛋白酶蛋白酶是催化分解肽键的一群酶的总称。蛋白酶作用于蛋白质，将其降解为小分子的蛋白胨、肽和氨基酸。饲料中多用酸性和中性蛋白酶，蛋白酶按其作用方式也分为内切酶和外切酶，一般的微生物蛋白酶通常是内切酶和外切酶的混合物。动物体内的蛋白酶多存在于胃液和胰液中，分别为胃蛋白酶和胰蛋白酶，前者属于酸性蛋白酶，后者属于碱性蛋白酶。

　　脂肪酶降解甘油三脂(脂肪)为游离脂肪酸和甘油。动物体内的胃液和胰液等都含有多种脂肪酶。

　　非消化酶非消化酶通常是动物自身体内不能合成的酶，一般来源于微生物。主要用于分解动物自身不能消化的物质或降解抗营养因子或有毒有害物质等，主要包括纤维素酶、半纤维素酶、植酸酶、果胶酶等。

　　纤维素酶分解纤维素为纤维二糖、纤维三糖等多糖。β-葡萄糖苷酶则将纤维二糖、纤维三糖分解为葡萄糖。一般认为，纤维素酶为复合酶系。纤维素酶可破坏富含纤维的植物细胞壁，使被其包围的淀粉、蛋白质和矿物质得以释放并被消化利用，同时可将纤维部分降解成可消化吸收的还原糖，从而提高动物饲料干物质、蛋白质、粗纤维、淀粉和矿物质等的消化率。目前饲料加工者和营养学家正在猪禽日粮中利用多种纤维素酶来提高饲料的营养价值。

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