飼料酶制劑通過作用于飼料原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，使動(dòng)物更充分利用飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而提高飼料轉(zhuǎn)化率和肉、蛋的生產(chǎn)效率。此外，飼料酶制劑可減少動(dòng)物排泄量，在控制畜牧生產(chǎn)中環(huán)境污染方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

一、為什么在動(dòng)物飼料中使用酶制劑？

以豬和禽為例，占采食量15%～25%的飼料在體內(nèi)不能被消化，因?yàn)轱暳现邪範(fàn)I養(yǎng)因子，或是體內(nèi)缺乏某種可特異性降解飼料中某種成分的酶。抗?fàn)I養(yǎng)因子可干擾正常消化，導(dǎo)致產(chǎn)蛋量或產(chǎn)肉量降低，同時(shí)也降低了飼料轉(zhuǎn)化率，并會(huì)引發(fā)消化不良。酶制劑可提高飼料組分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和消化效率，幫助降解許多飼料原料中普遍存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子，如粗纖維和植酸；還可用于提高飼料中淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸及礦物質(zhì)（鈣、磷）的利用率。此外，酶制劑還可用于補(bǔ)充幼齡動(dòng)物內(nèi)源酶的不足。由于酶本身是蛋白質(zhì)，最終可被動(dòng)物消化或排出體外，在蛋或肉中沒有任何殘留。

二、應(yīng)用于動(dòng)物飼料的酶制劑有哪些？

1.糖酶

可降解復(fù)雜的碳水化合物，包括以非淀粉多糖（纖維）或淀粉為底物的酶類。

2.纖維降解酶

所有植物性飼料原料都含有纖維，其由一系列復(fù)雜的碳水化合物（非淀粉多糖）組成，主要存在于植物的細(xì)胞壁中，分為可溶性纖維和不可溶性纖維。纖維以多種方式產(chǎn)生抗?fàn)I養(yǎng)作用。在動(dòng)物飼料中使用的纖維降解酶主要是木聚糖酶和β－葡聚糖酶。木聚糖酶降解阿拉伯木聚糖，阿拉伯木聚糖在谷物飼料及其副產(chǎn)物中含量較多。β－葡聚糖酶可降解β－葡聚糖，β－葡聚糖在大麥和燕麥中含量豐富。其他應(yīng)用于動(dòng)物飼料的纖維降解酶還有β－甘露聚糖酶、果膠酶和α－半乳糖苷酶。

3.淀粉降解酶

植物性飼料原料中淀粉的消化率可因淀粉顆粒大小、淀粉組成和淀粉的包裹情況而變化。植物的遺傳特性、生長(zhǎng)條件、收獲條件、加工處理、干燥、儲(chǔ)藏和飼料生產(chǎn)過程都會(huì)影響淀粉的消化率。淀粉降解酶可降解谷物、谷物副產(chǎn)品以及一些植物性蛋白中的淀粉。通過提高淀粉的消化率，淀粉降解酶可使動(dòng)物從飼料中獲取更多的能量，并有效地轉(zhuǎn)化為肉和蛋。因?yàn)樽胸i消化系統(tǒng)發(fā)育尚未成熟，內(nèi)源淀粉降解酶分泌不足，導(dǎo)致仔豬斷奶后采食量低，飼料中添加淀粉降解酶可補(bǔ)充仔豬內(nèi)源酶的不足。此外，添加淀粉降解酶可增加只輕度熟化的谷物在飼料中的使用量，有效降低飼料成本。

4.蛋白酶

用于降解動(dòng)物飼料中各種植物原料中的蛋白質(zhì)和植物蛋白中的蛋白質(zhì)抗?fàn)I養(yǎng)因子。蛋白酶有助于降解大豆蛋白，釋放結(jié)合的能量豐富的淀粉，易于被動(dòng)物消化吸收。兩種主要的蛋白質(zhì)抗?fàn)I養(yǎng)因子是胰蛋白酶抑制因子和植物凝集素。胰蛋白酶抑制因子存在于生的植物蛋白中，可抑制胰蛋白酶，胰蛋白酶由胰臟分泌，能夠在小腸中降解蛋白，從而抑制消化。植物凝集素是糖結(jié)合蛋白，也可抑制消化。對(duì)豆類產(chǎn)品熱加工可降低胰蛋白酶抑制因子和植物凝集素的水平，但過度加熱會(huì)使氨基酸利用率降低，尤其是賴氨酸。但經(jīng)適當(dāng)加工的豆粕仍含有殘留的胰蛋白酶抑制因子和植物凝集素，添加蛋白酶可降低二者的水平，故能提高蛋白質(zhì)的消化率。

5.植酸酶

磷對(duì)于動(dòng)物骨骼的發(fā)育極其重要。在植物性原料中，大部分磷以植酸磷的形式存在，植酸磷是植物籽實(shí)中磷的主要存在形式。植酸與礦物元素（如磷、鈣）、蛋白質(zhì)和淀粉結(jié)合成復(fù)合物，使上述營(yíng)養(yǎng)素難以被吸收。豬、家禽自身不產(chǎn)生降解植酸的植酸酶，但在飼料中添加植酸酶可釋放植酸結(jié)合的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和淀粉，從而利于消化吸收，提高肉和蛋的生產(chǎn)效率。植酸酶的應(yīng)用減少了飼料中無機(jī)磷和鈣的添加，降低了動(dòng)物排泄物中的鈣、磷含量，減少了對(duì)水資源等環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。

三、酶制劑如何在飼料中應(yīng)用？

酶制劑在飼料中的添加有兩種方式。一種是重新設(shè)計(jì)飼料配方來降低飼料成本，且需保持動(dòng)物生長(zhǎng)、產(chǎn)蛋量和飼料轉(zhuǎn)化效率等指標(biāo)，例如，用低成本、高纖維含量的副產(chǎn)品替代小麥、大麥或玉米，或是降低脂肪添加水平。另一種是向標(biāo)準(zhǔn)飼料配方中添加酶制劑來提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度、產(chǎn)蛋量和飼料轉(zhuǎn)化效率等，通過添加酶制劑提高飼料的利用率。實(shí)踐中，酶制劑主要用于釋放低成本飼料原料中的營(yíng)養(yǎng)素，包括磷、鈣、蛋白質(zhì)、氨基酸和能量等。此外，當(dāng)酶制劑加入飼料后，要求其在動(dòng)物體內(nèi)有活性，且在儲(chǔ)存過程中穩(wěn)定和礦物質(zhì)、維生素等飼料組分兼容。酶制劑還須耐受飼料生產(chǎn)過程中的高溫處理，且具有較好的流散性，保證在飼料中混合均勻。

四、飼料酶制劑的市場(chǎng)化發(fā)展

20世紀(jì)80年代，飼料酶制劑技術(shù)的應(yīng)用使歐洲家禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)生了巨大變化。小麥和大麥在北歐是用于家禽飼料的主要谷物原料，二者都含有高水平的可溶性纖維，導(dǎo)致禽腸道內(nèi)的食糜黏度提高，降低了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率。此外，小麥和大麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值變化很大，從而導(dǎo)致家禽的生長(zhǎng)規(guī)律和飼料效率變異也大。纖維降解酶的使用，尤其是木聚糖酶和β－葡聚糖酶，帶來明顯的效益。通過降解可溶性纖維，飼料成本大大降低，飼料利用率效率顯著提高，同時(shí)使得家禽生長(zhǎng)的一致性得到加強(qiáng)。20世紀(jì)90年代植酸酶開始應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)，促使植酸酶應(yīng)用的關(guān)鍵因素是其帶來的環(huán)境效益。植酸酶可減少豬、家禽的磷排放量，特別是荷蘭、德國(guó)和美國(guó)，都有制約畜牧業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的法律法規(guī)。另外，植酸酶的添加可使飼料企業(yè)減少無機(jī)磷的使用量，通過提高磷的消化率而降低飼料成本。隨著植酸酶供應(yīng)商的數(shù)目不斷增加、競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，導(dǎo)植酸酶價(jià)格和生產(chǎn)成本的不斷降低，使得植酸酶在飼料中的添加成本大大降低。植酸酶也可通過提高能量、蛋白質(zhì)和氨基酸的消化率，進(jìn)而提高養(yǎng)殖效益。因此，植酸酶降低飼料成本而帶來的經(jīng)濟(jì)效益，已超過其環(huán)境效益，成為促進(jìn)其在飼料中應(yīng)用的主要原因。如今，2/3以上的豬禽飼料中包含植酸酶。當(dāng)前，酶制劑供應(yīng)商們都在積極推廣在飼料中同時(shí)使用植酸酶和糖酶，以推動(dòng)豬和家禽生產(chǎn)成本的進(jìn)一步降低。其理論基礎(chǔ)是每一種酶作用于飼料中不同的抗?fàn)I養(yǎng)因子，聯(lián)合添加多種酶制劑，比單獨(dú)使用某種酶可釋放更多的能量、氨基酸和礦物質(zhì)。1998～2008年，動(dòng)物飼料酶制劑市場(chǎng)每年都以平均13%的速度增長(zhǎng)。