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饲用酶制剂及其在家禽生产中应用的研究进展
全球品牌畜牧网 2015/9/2 来源:互联网 浏览次数:1215次 评论:0 字号:【

  饲用酶制剂是一类高效、无毒、无残留的新型绿色饲料添加剂,可以有效调节动物消化道的营养生理、微生态平衡和食糜的理化性质,改善动物的生产性能,增加经济效益和生态效益,因此受到了饲料工业和养殖行业的青睐。

  酶制剂是具有催化活性的一类蛋白质提取加工后的产品,由微生物活性细胞发酵产生, 细菌、真菌等益生微生物是酶制剂的主要产生源[1]。目前,酶制剂作为一种安全饲料添加剂,应用于动物饲料生产中,可以改进饲料的加工工艺,使饲料更适于动物机体消化代谢,通过提高饲料的消化率和利用率,提高动物生产性能,减少氮磷排泄,进而减少环境污染。

  1 ·饲用酶制剂的分类

  1  .1 单一酶制剂

  单一酶制剂可分为消化酶和非消化酶,消化酶主要包括淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、脂肪酶等,大多在动物胃肠道内发挥作用,成分较单一。

  淀粉酶能将淀粉水解为双糖、寡糖和糊精,使之易于吸收、促进消化;糖化酶能将线性寡糖、双糖和糊精水解为葡萄糖和果糖,也可与淀粉酶协同将淀粉完全分解成葡萄糖;蛋白酶依据其性质分为酸性、中性和碱性,动物胃液多呈酸性,肠道多为弱酸性至中性,所以在饲料中添加的该类酶制剂大多为酸性或者中性,能够水解动物摄取的饲料蛋白质为多肽或氨基酸;脂肪酶能够将脂肪分解为甘油、脂肪酸和磷脂酸。

  非消化酶有纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和β-葡聚糖酶等。纤维素酶包括C1酶、Cx酶和β-葡糖糖苷酶(Cb),在纤维素酶的作用下能将纤维素彻底分解为机体可以利用的葡萄糖。半纤维素酶主要由木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和聚半乳糖酶组成,能将植物细胞中的半纤维素降解为五碳糖,纤维素酶和半纤维素酶协同可以破坏细胞壁,将难于消化的多糖分解,从而提高饲料利用率。果胶酶主要作用是分解位于植物细胞壁及胞间层的果胶,β-葡聚糖酶能催化水解谷物细胞壁中的β-葡聚糖生成葡萄糖和二糖,使营养成分得到释放和利用。

  1.2 复合酶制剂

  复合酶制剂由两种或两种以上的单一酶制剂组成,依据不同的功能特点可以分为以β-葡聚糖酶为主的饲用复合酶制剂、以蛋白酶和淀粉酶为主的饲用复合酶制剂和以纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶为主的饲用复合酶制剂、植酸酶制剂等。

  复合酶制剂作用效果要优于单一酶制剂,其主要功能体现在可以补充动物消化酶的不足,降解畜禽体内的多糖和蛋白质等生物大分子,还能破坏植物细胞壁,使细胞中营养物质释放出来,降低抗营养因子,增加饲料的营养价值,促进动物消化吸收;一些酶制剂(如植酸酶)的适量添加能够部分或完全替代饲料中添加的无机成分,满足生态环保要求。

  2· 饲用酶制剂在家禽生产中的应用

  家禽生产中使用饲用酶制剂,可提高家禽日粮的利用率,减小抗营养因子的作用,提高饲料报酬,还可在一定程度上增强家禽的免疫力,减小家禽对环境的污染。

  2.1 

  家禽所特有的消化道结构,决定其很难消化所摄取的植物性饲料,且家禽肠道较短,很难提供足够的酶来分解饲料粗纤维成分。

  2.1.1 肉鸡

  雏鸡阶段特殊的消化特点使得添加酶制剂后雏鸡日增重升高、料重比降低。张宏福等试验结果表明,在肉用仔鸡日粮中添加复合酶制剂0.05%~1%,日增重可提高4.6%~9.4%, 提高饲料报酬3%~5.5%[ 2 ]。顾维智试验表明,添加复合酶制剂的玉米-杂粕型日粮饲喂21日龄艾维茵肉鸡,饲粮中添加酶制剂组较杂粕饲粮组日增重提高8.07%,料重比降低12.02%,差异均显著(P<0.05[3 ]。张芹等在试验中得出了类似结论[ 4 ]。汤海鸥等研究不同类型日粮中添加不同剂量的复合酶制剂对肉仔鸡生长性能的影响,试验结果表明,添加复合酶制剂400800 g·t-1组的鸡群,平均日增重均显著高于其他组(P<0.05),料肉比与负对照组相比降低了4.76%~6.88%,差异极显著(P<0.01[5 ]。钱利纯等在商品代AA肉仔鸡基础日粮中添加复合酶制剂,结果表明,使肉鸡空肠食糜黏度下降了16.62%,粪中大肠杆菌数降低了61.22%P<0.01),十二指肠黏膜绒毛高度无显著影响,但绒毛宽度增加了48.0%P<0.01[6 ]。与张胜引的报道一致[ 7 ]。耿丹等将微生物来源的粗酶制剂添加于肉仔鸡日粮中,结果表明,添加酶制剂后试验组平均增重比对照组提高3%,试验组鸡只重量普遍高于对照组;试验组整个消化道的重量比对照组有所下降,其中肌胃、腺胃总重量比对照组减轻5.3%,肠道总重量比对照组减轻19.2%P<0.05),肠道总长度比对照组减小12.7%P<0.05),净膛率比对照组提高14.5%P<0.05);粗酶制剂使肉仔鸡胰腺蛋白酶活性降低194.7%P<0.01),胰腺淀粉酶活性变化不大;小肠蛋白酶活性提高41.3%P<0.05), 小肠淀粉酶活性提高36.7%P<0.05[8 ]

  育成期饲料结构发生改变,何万领等研究发现,纤维素酶制剂可以显著提高肉鸡的增重(P<0.05),显著降低饲料增重比(P<0.05),且以添加纤维素酶制剂0.10%组生产性能最好,这与周娟等得出的结论一致,与冯剑美的结论稍有差异,可能是因为鸡的日龄阶段不同所引起的[ 9-11]

  酶制剂对鸡表观消化率和代谢能的作用效果并非完全一致,而是与饲粮类型有关,具有相对专一性。赵必迁等研究结果表明,在1~21 d肉鸡的玉米-豆粕型饲粮中添加NSP酶制剂对肉鸡生产性能和养分表观利用率无改善作用,而在高杂粕(菜粕3%、棉粕3%DDGS 8%)的玉米-豆粕-杂粕型肉鸡饲粮中添加NSP复合酶制剂,对22~421~42 d肉鸡生产性能均有改善作用,能改善22~42 d肉鸡饲粮的养分表观利用率[12]。唐茂妍等研究不同组合复合酶制剂对产蛋鸡生产性能的影响,结果显示,添加NSP酶活性较高的酶组蛋鸡产蛋量、产蛋率、平均蛋重和料蛋比均显著优于对照组(P<0.05),而添加淀粉酶含量较高的复合酶组,蛋鸡产蛋量降低、料蛋比升高,添加复合酶与否对其采食量影响不显著(P>0.05[13]。说明酶制剂提高动物生产性能与酶制剂的种类也有一定的关系。在改善氮磷利用率方面,苏子峰等研究复合非淀粉多糖酶与植酸酶组合使用对肉鸡生长性能和氮、磷消化率的影响,结果显示,添加复合NSP酶制剂和同时添加复合NSP酶制剂与植酸酶,肉鸡末体重和平均日增重均显著高于对照组(P<0.05),同时添加复合NSP酶制剂与植酸酶组肉鸡氮真消化率显著高于其他试验组(P<0.05),添加植酸酶组与同时添加复合NSP酶制剂和植酸酶组肉鸡总磷表观消化率和真消化率指标差异不显著(P>0.05),但两组均显著高于对照组和只添加NSP酶制剂组(P<0.05[14]。研究表明,酶类全、活性高的复合NSP酶制剂和植酸酶组合使用可更有效提高肉鸡生长性能,改善饲料磷的利用率,协调降低氮排泄的污染。在表观利用率和代谢能方面,王明海等试验表明,在肉仔鸡玉米-豆粕型日粮中添加复合酶制剂0.1%,各组之间能量差异不显著(P>0.05);试验组较对照组净蛋白利用率提高8.56%P<0.05);试验组肉鸡20日龄的淀粉酶活性、蛋白酶活性和35日龄蛋白酶活性均显著高于对照组(P<0.05);20日龄和35日龄血清尿素氮试验组均显著高于对照组(P<0.05[15]。说明添加酶制剂能够提高净蛋白利用率,增强部分消化酶活性。刘庆华等报道,在黄羽公鸡日粮中添加复合酶制剂0.25 g·kg-1后,对有机物的表观利用率、表观代谢能和真代谢能较对照组差异均显著,表观利用率分别提高了3.07%6.41%;表观代谢能和真代谢能分别提高了2.23%3.06%5.58%7.25%P<0.05[16]。尹兆正等在AA雏鸡日粮中用高麸加酶替代玉米饲粮,结果表明,玉米组与高麸加酶组相比,日采食量和料重比分别降低4.44%P<0.05)和5.91%P<0.01);高麸加酶组与高麸皮对照组相比, 采食量提高4.66%P<0.05),日增重提高9.79%P<0.01),料重比降低4.76%P<0.01);玉米组与高麸加酶组相比,腹脂率提高47.76%P<0.01),肝重率降低15.92%P <0.01);高麸加酶组与高麸组相比,胸肌率和肝重率分别提高6.16%P<0.05)、22.52%P<0.01),血清尿酸(UA)含量、血清碱性磷酸酶活性和血清磷分别降低36.11%P<0.01)、23.34%P<0.01)和17.00%P<0.05),血清胆固醇和血清甘油三酯含量分别提高15.90%P<0.01)和20.22%P<0.05),血清T3 含量提高58.47%P<0.05),胰岛素含量提高52.37%P<0.01),胰岛素样生长因子提高56.50%P<0.01[17]。刘雅正等在AA肉仔鸡基础饲粮中添加不同水平的复合酶,结果表明,添加不同比例的酶制剂,使半纤维素表观消化率和能量利用率分别比对照组提高4.39.41.52.1个百分点[18]。易中华等在AA肉公鸡低磷、低蛋白日粮中添加植酸酶500 PTU·kg-1,低磷、低蛋白日粮添加植酸酶500 PTU·kg-1 +复合消化酶0.5 g·kg-1,结果表明,植酸酶或植酸酶+复合酶的添加显著提高了肉鸡日增重和日采食量(P<0.05),达到甚至趋向于超过普通对照组(P>0.05),显著提高了肉鸡氮、磷利用率(P<0.05),大幅度降低氮、磷排放量[19]

  2.1.2 蛋鸡

  在蛋鸡日粮中添加适量的酶制剂,有利于鸡对蛋白质的吸收利用,提高生产性能。刘向安研究发现,菜籽粕和棉籽粕等杂粕型日粮添加复合酶制剂后,产蛋率、料蛋比和经济效益等指标可以达到或接近豆粕型日粮水平,并取得良好的经济效益[20]。王继强等研究小麦型日粮添加不同水平酶制剂对蛋鸡生产性能的影响,结果显示,蛋鸡小麦基础日粮添加酶制剂0.1%可以显著改善小麦的营养物质利用率,提高蛋鸡的生产性能,其效果优于玉米基础日粮组水平[21]。牛竹叶等的研究结果也显示,在蛋鸡小麦型日粮中添加复合酶制剂0.1%能显著提高蛋鸡的生产性能(P<0.05),并降低破蛋率、异软蛋率[22]

  在替代蛋鸡常规基础日粮同时添加酶制剂,研究蛋鸡生产性能方面,王修启等报道,小麦占基础日粮的比例为30%并添加木聚糖酶0.1%,与对照组相比,产蛋率能够提高6.17%,平均蛋重提高5.24%,料蛋比降低了11.30%,差异均极显著(P<0.01),但是耗料量无显著性差异(P>0.05[23]

  林东康用小麦和华芬酶替代日粮中30%的玉米饲喂蛋鸡,研究表明,酶制剂使饲料转化率提高了2.9%~3.3%,产蛋率提高了1.3%~2.1%,但差异不显著(P>0.05[24]。王明海在商品代罗曼蛋鸡基础日粮中添加复合酶1 kg·t-1,结果表明,在蛋鸡饲料中添加复合酶,能显著提高产蛋率(P<0.05),对产蛋率和饲料利用率的提高,效果显著;试验组蛋壳厚度比对照组提高5.7%,差异显著(P<0.05),哈夫单位提高11.05,差异显著(P<0.05),蛋白黏稠度显著提高(P<0.05[25]

  2.2 

  鹅是杂食性家禽,对青草粗纤维消化率可达40~50%,鹅的肌胃压力比鸡大100%,能有效地裂解植物细胞壁,使其易于消化。另外,鹅消化道比体长长1 000%,而鸡仅为700%,鹅小肠中碱性环境能使纤维溶解,因而鹅从牧草中吸收营养的能力特别强。

  酶制剂能够解除饲料中β-葡聚糖的抗营养作用,提高小肠食糜中淀粉酶的活性,加强对碳水化合物及其他营养物质的消化与吸收。艾晓杰等饲喂大麦(占45%)基础日粮,研究粗酶制剂对雏鹅胰腺和小肠食糜消化酶和pH的影响,试验结果显示,雏鹅基础日粮中添加粗制酶制剂0.1%时,十二指肠、空肠和回肠食糜淀粉酶活性比对照组高31.84%59.94%21.08%,且差异均极显著(P<0.01),各段小肠食糜pH均显著下降(P<0.05 ),说明添加酶制剂后,饲料转化效率提高,更有利于雏鹅生长[26]。裴相元等通过在鹅日粮中添加不同量纤维素酶,研究纤维素酶对鹅生产性能的影响,结果表明,添加纤维素酶0.75%时,试验组鹅平均日增质量提高8.9%,饲料消耗降低5.1%~7.8%,同时蛋白质消化率提高5.3%,当酶的增加量达到1.75%时,粗纤维消化率较对照组提高5%、干物质消化率提高13.6 %、蛋白质消化率提高15%,均达到显著水平(P<0.05[27]。刘长忠等采用体外消化试验方法研究在鹅基础日粮中分别添加NSP酶制剂0.2%和0.4%,对粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、干物质和氨基酸的体外消化率及还原糖生成量的影响,结果显示,NSP0.2%与0.4%对还原糖生成量、粗蛋白质、粗灰分体外消化率、氨基酸体外消化率均有不同程度的提高[28]。这说明酶制剂特别是纤维素类酶制剂对提高鹅的日增重和饲料报酬具有重要作用。

  2.3 

  酶制剂能改善雏鸭的生产性能,提高日增重降低料重比。翁润等研究发现,在不同比例的杂粕型日粮中添加复合酶制剂0.18 g·kg-1饲喂3~8周龄的半番鸭,与常规日粮的对照组相比,饲料转化率、蛋白质和能量的消化率均有所提高[29]。王晔试验表明,0~45日龄的同一品种肉鸭,加酶组日增重和料重比较不加酶组分别改善6.91%6.71%,差异显著(P<0.05);成活率加酶组也较不加酶组提高0.43%,虽然差异不显著,但有改善的趋势[30]。吕敏芝等在仙湖3号肉鸭日粮中添加酶制剂。结果表明,各组鸭的平均体重在出壳及日龄预试结束时,均差异不显著(P>0.05);而21日龄时,体重试验组较对照组增加13.4%,差异显著(P<0.05);8~49 日龄和0~49 日龄两个生长阶段中,两试验组的料重比较对照组分别显著降低4.55%4.70%P<0.05[31]。这与高树冬的结论稍有差异,推测原因可能与雏鸭的品种及日龄有关[32]

  俞路等使用添加复合酶制剂的玉米-豆粕-杂粕型日粮研究复合酶制剂对肉鸭生产代谢的影响,发现复合酶制剂可使樱桃谷鸭日增重、饲料干物质、能量和粗蛋白质代谢率显著提高(P<0.05),粗纤维消化率有所提高,但差异不显著(P>0.05[33]。黄金明等研究在饲料中添加酶制剂对樱桃谷鸭养分代谢率的影响时发现,饲粮中添加复合酶制剂组干物质、粗蛋白质的平均代谢率与对照组相比差异显著(P<0.05),分别提高了6.57%3.09%,粗纤维的平均代谢率提高3.73%,但差异不显著(P>0.05[34]

  胡志军等报道,在商品肉鸭生产中适当降低饲粮能量水平而使用适宜的酶制剂,肉鸭的日增重、日采食量和饲料转化率均能达到或超越正常营养水平值,而料重比则显著降低(P<0.05[35]

  在蛋鸭生产中,添加酶制剂可以改善蛋鸭生产性能,提高产蛋率和受精率。孙淑霞等研究了酶制剂对种番鸭生产性能的影响,试验组在基础日粮中添加一定比例的酶制剂,相同条件下饲养56 d,结果表明,试验组的产蛋率较对照组提高了8.91%,受精率提高了8.27%[36]。何健等研究降低蛋鸭日粮营养水平添加酶制剂对蛋鸭生产性能的影响,试验结果表明,日粮营养水平降低,添加复合酶制剂可提高蛋鸭产蛋性能,在营养水平低于正常水平添加酶制剂9%后产蛋率提高了3.4%,与对照组相比差异极显著(P<0.01),采食量较对照组提高7.5%,但各组之间蛋重差异不显著(P>0.05[37]

  3· 小结

  酶制剂作为一种高效、无毒副作用和环保型的绿色饲料添加剂,既能提高饲料的消化率和利用率、又能提高动物生产性能,还能减少畜禽排泄物中的氮、磷的排泄量,减少对水体和土壤的污染,因此,酶制剂在动物饲料和动物生产中具有十分广阔的应用前景。

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