目前最具有应用价值的单一酶制剂基本上分为非淀粉多糖酶、植酸酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶5大类,其中非淀粉多糖酶(NSP酶)又包括纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、 β-半乳糖苷酶 、果胶酶等。

    复合酶制剂是由一种或几种单一酶制剂混合而成,或由一种或几种微生物发酵制得。与单一酶制剂有限作用相比,复合酶制剂可协同作用,可同时降解饲粮中多种底物,最大限度地提高饲料中蛋白质和淀粉等营养物质的利用率。目前世界上生产的饲用复合酶制剂由于其不同的功能特点,主要有以下几类:

    ①以β-葡聚糖酶和木聚糖酶为主的饲用复合酶。②以蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶。③以纤维素酶、果胶酶为主的饲用复合酶。④纤维素酶、蛋白酶 、淀粉酶 、糖化酶 、葡聚糖酶 、果胶酶等复合得到的饲用复合酶。

    宋连喜等在41周龄的海兰褐商品蛋鸡基础日粮添加 0.1%的复合酶制剂,试验28d 后,结果表明,可以使产蛋率平均提高6.12%(P<0.05),料蛋比降低11.69(P<0.05)。罗士津等在海兰商品蛋鸡饲料中添加不同比例的复合酶制剂,结果表明:均可提高蛋鸡生产水平,其中添加 0.2%的复合酶制剂组产蛋数提高 3.92%(P<0.05),平均产蛋率提高3.5%(P <0.05),差异显著,饲料消耗组间差异不显著。

    姚海儒等在仔猪小麦型日粮中添加非淀粉糖复合酶后发现,日增重显著提高(P<0.05),料重比显著降低( P<0.05)。试验结果表明,添加非淀粉多糖复合酶能有效提高仔猪对小麦型日粮的消化率,促进仔猪的生长速度和提高饲料利用率。

    王晓亮等研究表明,在日粮中添加 0.2%的以半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶和木聚糖酶为主的奶牛复合酶,试验组平均乳脂率比对照组增加3.28%。吴建设等的报道中,添加酶制剂使奶牛泌乳量增加的幅度为 7.1%~11.8%,本试验添加酶使奶牛泌乳量增加的幅度为 5.9%~9.1%。

    翁晓辉等研究了不同水产复合酶对芙蓉鲫的应用效果,结果表明,试验组的终末尾均重和增重率比对照组提高 5.12%、12.09%,饵料系数降低了7.14%,且差异显著(P<0.05),肥满度提高7.55%,差异不显著(P>0.05);同时还表明,添加水产复合酶可在一定程度上提高鱼肝脏淀粉酶和蛋白酶的活性。王辅臣等研究表明,在饲料中直接添加液体酶可在一定程度上提高草鱼的生长速度,可促进草鱼内源消化酶的分泌。

2.2 微生态制剂在饲料中的研究现状

    1947年,Mollgaard发现用乳酸杆菌饲喂仔猪可有效增加仔猪体重并改善仔猪健康状况。1989年Fuller把微生态制剂定义为一种能够促进肠道内微生物平衡,对宿主产生有益作用的活的微生物添加剂。

    我国开始饲用微生态制剂的研究起步于20世纪70年代。1989年我国农业部公布了可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂菌种12 个,即干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、粪链球菌、乳链球菌 、枯草芽孢杆菌 、纳豆芽孢杆菌 、乳酸片菌 、沼泽红假单孢菌、啤酒酵母、产假丝酵母、曲霉。2001年又公布地衣芽孢杆菌为可直接使用的菌种。2000年益生菌的生产厂家约 100 多家,到 2002 年,我国益菌素厂家已达 400多家,年产量约1万t。我国农业部于 2003-12-9 在第 318 号公告中公布了可在饲料中添加的微生物有以下5 种:乳酸乳杆菌、植物乳杆菌 、干酪乳杆菌 、嗜酸乳杆菌 、乳酸肠球菌 、粪肠球菌 、屎肠球菌 、乳酸片球菌 、戊糖片球菌 、两歧双歧杆菌 、酿酒酵母 、产朊假丝酵母 、沼泽红假单胞菌 、枯草芽孢杆菌、地衣芽饱杆菌。

    目前主要研究成果有:①通过大量菌种筛选工作,建立了多种有益微生物菌种库。②物化产品,即高科技微生态活菌制剂,剂型包括粉型和液剂。③生产配套技术。④利用营养缓释技术生产的微生物活性保护剂。⑤生产高科技生物饲料(绿色饲料)的配套技术和添加剂。生产用微生态制剂在选种时可参照以下要求:第一,若要益生菌在宿主体内短时间内迅速定植并生长繁殖,应优先选择本动物体内的正常菌群;第二,生产菌种选择菌株的前提是安全性能要好;第三,菌种需具有易保存、便于运输的特点;第四,菌种需具备的益生功能,可使其在胆汁和酸性环境中存活并能植入肠粘膜。

    齐情等观察微生态制剂对绿壳蛋鸡生产性能的作用效果,发现微生态制剂可以提高蛋鸡的产蛋率及蛋清浓度，蛋黄颜色没有明显变化；可以提高蛋鸡对粗纤维的分解能力；能够防治绿壳蛋鸡脂肪肝的发生。陈家祥等在肉鸡日粮中添加地衣芽孢杆菌后，结果发现肉鸡日增重显著提高。戴荣国报道，通过对断奶仔猪饲喂酵母菌、乳酸菌及芽孢杆菌复合微生态制剂，能在不同程度上对料重比、平均日增重及腹泻率有所改善。张红艳等研究报道，液体复合微生态制剂可提高断奶仔猪对饲料的利用率,平均日增重较对照组提高41.12%~51.78%。

    张双等试验结果说明，日粮中添加微生态制剂(100克/头)对奶牛热应激的预防和调节效果明显。高堂亮等研究微生态制剂对肉牛生长性能和血清生化指标的影响，分别饲喂全混合日粮和微生态制剂，结果表明，与对照组相比，平均日增重、平均日采食量显著提高(P<0.05)，料重比显著降低(P<0.05),对血清生化指标没有显著影 响 (P> 0. 0 5 )。

    在水产养殖中,微生态制剂可以改善水产养殖的生存环境并提高水产养殖的经济效益。有报道称,饲喂以芽孢杆菌为主的微生物复合菌剂对罗非鱼与鲤鱼的生长均有显著的效果。

发展前景及存在问题

3.1 发展前景

    随着养殖业规模的扩大,饲料工业得到了迅猛发展。据统计,2016年中国配合饲料行业产量达到18395万t,饲料添加剂产品总产量达975.9万t。饲料中粗蛋白质、果胶质、纤维素、半纤维素和木质素等相当一部分的营养物质很难被畜禽直接利用,不仅浪费饲料,而且污染环境,不利于环保。

   抗生素的滥用引起动物内源性感染或继发二次感染,耐药菌株的产生，畜禽细胞免疫、体液免疫功能的下降,动物肠道菌群失调以及它们在畜禽产品中的残留等等。基于这些原因,很多国家反对将抗生素过量使用,甚至通过立法对愈来愈多的药物品种加以限制。我国政府也正积极通过禁止在饲料中使用抗生素、激素等方式来保障饲料和食品的安全,维护生态平衡。人们迫切需要利用酶制剂和微生态制剂来开发新型环保节能型绿色饲料添加剂。

   生物酶制剂作为一类高效、无毒、无副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂,可以将相应的原料转变为简单物质而被吸收利用,提高饲料转化率,改善饲料利用效率,同时能减少污染和改善环境。含蛋白酶、果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶等的饲用复合酶从提高饲料资源利用率、养殖业的经济社会效益以及环保等方面来看,其应用前景非常广阔。高效微生物饲料添加剂是一种采用营养缓释技术、生物发酵技术和特殊生产工艺,把一些富产消化酶的芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌类等多种有益微生物复合而成的新型高科技微生物饲料添加剂。在饲料中添加复合微生态制剂,可以促进消化,防治疾病、提高饲料转化率和日增重、增强机体免疫力、促进生长发育等。从开发和利用效果看,复合菌制剂如肠道共生复合菌、瘤胃复合菌等较单一菌株作用效果好。

   诸多研究表明,微生态制剂与中草药、酶制剂、寡糖等联合使用的复合效果明显优于单一微生态制剂。这是因为酶制剂和微生态制剂具有协同作用。随着研究工作的进一步深入,以及人们绿色、安全和环保意识的不断增强,生物酶制剂和微生态制剂的应用前景将会更加广阔。

3.2 存在问题及解决办法

    生物酶制剂和微生态制剂在饲料中的应用存在以下几个问题:一是缺乏优良生产菌种,得到的酶或微生物质量不稳定;二是热稳定性不够,易失活。我国饲料厂颗粒饲料制粒温度普遍较高,温度对复合酶的酶活性有不同程度的影响,降低了酶制剂的使用效果;三是只注重试验研究而忽略实际应用研究,获得的试验结论与生产实际脱节。酶和益生菌添加量不足发挥不了最佳的使用效果,过量则又会降低畜禽的采食量并抑制内源酶的产生;四是缺乏相关的使用标准和规范,没有统一标准,使用效果难以保证。

    针对以上难题,目前的解决办法有:

    ①利用生物技术诱变筛选能生产耐高温、pH值适应范围广、抗pH逆性强的酶的优良菌种。②利用遗传工程技术,改善酶及微生态制剂的耐热、耐酸等抗外界不良环境特性开发研究出酶活性更高、适用条件更广的耐高温、耐酸、耐压的酶制剂及其包被材料。③改进加工工艺条件。改变传统的酶制剂添加工艺,采用酶制剂后置添加技术,即将液态酶制剂在饲料制粒、膨化后添加到饲料中去的技术,这样就可避免在饲料预处理和制粒、膨化过程中损失添加剂的有效成分,也可减少生产环节中重金属离子、高温高压等对酶活及微生物的不良影响。④加强对不同禽种、动物消化道内环境的研究,使饲料酶达到最佳效果并阐明酶及益生菌在动物机体内的作用机制。⑤建立酶制剂、微生态制剂信息数据库,完善酶制剂与微生态制剂最佳配伍,有针对性的根据动物的种类、生长阶段等的变化。⑥制定饲料酶制剂的相关添加标准,使行业发展更加规范化。

相关链接：加强型多功能猪用加酶复合益生菌，降低臭味、氨气、苍蝇密度；降低料耗、促进生长、提前出栏；提升肠道健康水平，提高母猪繁殖性能减少用药和死亡淘汰率