辨別飼料酶的優(yōu)劣有“法”可循

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　　辨別飼料酶的優(yōu)劣有“法”可循
　　生物酶制劑應(yīng)用于飼料工業(yè)是生物技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，20世紀(jì)80年代以來(lái)，由于微生物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的日漸成熟和發(fā)酵設(shè)備的不斷改進(jìn)，幾種主要酶的生產(chǎn)成本下降了2~4倍，在飼料中添加酶已經(jīng)從可能逐漸走同流行。
　　目前在飼料中應(yīng)用的生物酶主要有植酸酶、纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、甘露聚糖酶和脂肪酶等。許多畜牧界的科研工作者對(duì)飼料酶也做了大量研究，但是研究工作主要集中在酶的作用機(jī)理和動(dòng)物飼喂實(shí)驗(yàn)。而飼料生產(chǎn)企業(yè)和養(yǎng)殖戶則更多地想了解如何選用飼料酶，如何分辨飼料酶質(zhì)量的優(yōu)劣。筆者根據(jù)自己的研究和工作經(jīng)歷，提出了一些選用鑒別和使用飼料酶的方法，希望能給廣大用戶提供有益的參考。
　　鑒別飼料酶質(zhì)量的一般方法
　　鑒別酶質(zhì)量的方法主要有四條：①檢查產(chǎn)品標(biāo)示的酶種和酶活;②考察生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)力量和設(shè)備條件;③直接測(cè)定酶活;④做小規(guī)模動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)。
　　對(duì)于標(biāo)示的酶活，需要做認(rèn)真研究計(jì)算。目前酶活的表示方式還沒(méi)有統(tǒng)一，酶活單位的定義各不相同，比較流行的有如下幾種：①在設(shè)定溫度和pH條件下，每分鐘內(nèi)從底物溶液中降解釋放1微摩爾單分子還原產(chǎn)物(如葡萄糖、木糖)所需要的酶量為一個(gè)酶活量單位，這種酶活單位在國(guó)際上比較認(rèn)同，所以也稱為國(guó)際單位。②在設(shè)定溫度和pH條件下，每分鐘內(nèi)從底物溶液中降解釋放1微克單分子還原產(chǎn)物所需要的酶量為一個(gè)酶活單位，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)一般都采用這種單位。③在設(shè)定溫度和pH條件下，每小時(shí)內(nèi)從底物溶液中降解釋放1毫克單分子還原產(chǎn)物所需要的酶量為一個(gè)酶活單位。顯然，上述三種酶活單位的內(nèi)涵值是有很大差異的，以纖維素酶為例，它的還原產(chǎn)物是葡萄糖，分子量為180。所以，一個(gè)國(guó)際單位相當(dāng)于180個(gè)微克/分鐘單位，或180×60/1000=10.8個(gè)毫克/小時(shí)單位。另外，除了注意單位換算以外，還要注意酶活的測(cè)定條件，這一點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)往往不做說(shuō)明。事實(shí)上，測(cè)定條件對(duì)酶活測(cè)定值的影響是很大的。眾所周知，溫度和pH值對(duì)酶活測(cè)定有很大影響。例如，對(duì)于霉菌發(fā)酵的酸性蛋白酶，600C時(shí)的測(cè)定值大約是400C測(cè)定值的2~3倍。在pH值分別為4.0和6.0時(shí)測(cè)定α-淀粉酶的活力，二者相差2倍以上。另外，反應(yīng)底物的特性對(duì)酶活測(cè)定值也有影響，例如纖維素酶的測(cè)定底物是羧甲基纖維素鈉(簡(jiǎn)稱CMC)時(shí)獲得的測(cè)定值要比用濾紙做底物獲得的數(shù)值(簡(jiǎn)稱FPA)高出5~10倍。
　　考察企業(yè)的技術(shù)背景和生產(chǎn)設(shè)備可以提供比較好的參考意見，但是真正有技術(shù)含量的企業(yè)一般是不隨便對(duì)外開放的。當(dāng)然，對(duì)于識(shí)別那些只做表面文章，不求實(shí)際的公司也不失為一個(gè)有效手段。目前國(guó)內(nèi)確實(shí)有一些飼料酶生產(chǎn)企業(yè)的宣傳廣告與其實(shí)際情況大相徑庭。
　　由于飼料酶的研究和生產(chǎn)主要是從飼料工業(yè)衍生出來(lái)的，相關(guān)的技術(shù)背景較差。國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有關(guān)于飼料酶活的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，能熟練測(cè)定酶活的技術(shù)人員還很少。另外，酶活測(cè)定需要的一些特定標(biāo)準(zhǔn)底物基本上都依賴進(jìn)口。而且，由于影響酶活測(cè)定的因素很多，一般從事飼料分析的檢驗(yàn)人員很難在短時(shí)間內(nèi)掌握，所以直接測(cè)定酶活力有一定困難。做小規(guī)模飼養(yǎng)試驗(yàn)是比較可行的方法，不僅比較方便，而且可信度也高。因?yàn)樗梢跃C合很多特定的因素，有很好的針對(duì)性。
　　除了上述提到的鑒別方法外，經(jīng)常查閱有關(guān)生物酶生產(chǎn)的研究資料(特別是國(guó)外的最新專利)，與有關(guān)專家多溝通，對(duì)鑒別飼料酶質(zhì)量也是很有幫助的。國(guó)內(nèi)有些生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有很好的技術(shù)支持，產(chǎn)品宣傳時(shí)信口開河，嚴(yán)重不符合事實(shí)，這種事曾發(fā)生過(guò)幾次。1999年，某企業(yè)稱它們固態(tài)發(fā)酵獲得的植酸酶活力可以達(dá)到2000國(guó)際單位/克;2000年某企業(yè)稱它們固態(tài)發(fā)酵的產(chǎn)品中含葡聚糖酶100000單位/克，果膠酶50000單位/克，還附加某某著名教授親自主持。事實(shí)上，到目前為止，植酸酶的固態(tài)發(fā)酵成績(jī)最高只有150國(guó)際單位/克，而且還是處于實(shí)驗(yàn)室階段;固態(tài)發(fā)酵果膠酶最高也不超過(guò)20000單位/克。當(dāng)然，造成這種現(xiàn)象的原因有多種，都?xì)w罪于生產(chǎn)企業(yè)是不公正的。
　　使用飼料酶的一般方法
　　很多養(yǎng)殖戶希望有一套通用性的酶譜，如同豬的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)一樣，有一個(gè)模板可以參照。但是，從目前的基礎(chǔ)研究來(lái)看，這種酶譜的出現(xiàn)還為時(shí)尚早。影響飼料酶使用的因素很多，主要包括以下幾個(gè)方面：①作物的品種不同，抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類和含量也不同。②即使是同一個(gè)品種，土壤氣候條件不同，坑營(yíng)養(yǎng)因子的含量也有差異。③動(dòng)物的種類、品種、日齡和健康狀況不同，酶的需求量也不同。④飼料的加工條件和飼養(yǎng)環(huán)境不同，酶的使用量也不同。筆者根據(jù)多年來(lái)的研究，針對(duì)我國(guó)的具體情況，提出以下建議。
　　根據(jù)動(dòng)物日糧的特異性選用酶：①低粘度日糧，比較典型的是玉米——豆粕型日糧，適宜選用的酶是含有木聚糖酶、甘露聚糖酶和酸性蛋白酶。②高粘度日糧，這類日糧含有較多的麥麩類原料(包括大麥、小麥和米糠等)，大麥含有較多的β-葡聚糖(約6%左右)，所以應(yīng)選用β-葡聚糖酶或木聚糖酶。③高纖維日糧，這類日糧含有較多的谷物、糟渣和糠麩，營(yíng)養(yǎng)條件比較差。這類日糧應(yīng)選用纖維素酶(如木聚糖酶和甘露聚糖酶等)。④雜粕日糧，這類日糧含有較多的棉粕或菜粕，富含粗蛋白、粗纖維和半纖維素等多聚物。應(yīng)選用含有纖維素酶、酶性蛋白酶和半纖維素酶等活性成分的復(fù)合酶。
　　根據(jù)畜禽的特異性選用酶：①根據(jù)畜禽消化道的生理?xiàng)l件選用酶。酶的活性受溫度和pH的影響很大，小腸和胃是酶發(fā)生作用的主要場(chǎng)所，注意小腸和胃的溫度和pH條件，使酶充分發(fā)揮作用。②根據(jù)飼料在動(dòng)物消化道中的停留時(shí)間選用酶。豬的消化道較長(zhǎng)，酶的添加量可以適當(dāng)?shù)托ｋu和魚的消化道較短，添加量要適當(dāng)高些。③根據(jù)動(dòng)物的日齡選用酶。一般幼齡動(dòng)物的消化能力較差，酶的添加量要適當(dāng)高些，而正常的成年動(dòng)物的消化系統(tǒng)比較完善，添加量可以低些。
　　科學(xué)合理地使用酶制劑，可以使飼料利用率提高5~10%，日增重提高3~8%，同時(shí)還可以減少腹瀉、厭食等消化不良疾病。投入產(chǎn)出比大約在1:2~3左右，期望過(guò)高的回報(bào)率是不現(xiàn)實(shí)的。
　　你了解酶嗎?
　　酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的蛋白質(zhì)，其對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化能力巨大，且其催化反應(yīng)時(shí)，需要的催化條件簡(jiǎn)單，為常溫、常壓、溫和酸堿環(huán)境，從而節(jié)能降耗，縮短工藝流程，同時(shí)避免了酸堿廢液對(duì)環(huán)境的污染。加之酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化具有高度的專一性，該特性使其在催化某一反應(yīng)快速進(jìn)行的同時(shí)，避免了其他非工藝要求反應(yīng)的發(fā)生，完整地保持產(chǎn)品中的有益成分不被破壞。
　　酶的獲得有三種方式，即，動(dòng)植物活細(xì)胞的合成，化學(xué)方法合成和微生物的代謝合成。動(dòng)植物活細(xì)胞的合成，因其酶活較低，加之酶蛋白的提取需大量破壞動(dòng)植物資源，而成本較高，產(chǎn)量難以擴(kuò)大?；瘜W(xué)方法合成由于對(duì)酶蛋白分子認(rèn)識(shí)的不足至少目前難以大量進(jìn)行，并且，化學(xué)合成的酶蛋白由于其組份單一，也難于完成對(duì)自然界復(fù)雜物質(zhì)的降解。

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根據(jù)動(dòng)物日糧的特異性選用酶：①低粘度日糧，比較典型的是玉米——豆粕型日糧，適宜選用的酶是含有木聚糖酶、甘露聚糖酶和酸性蛋白酶。②高粘度日糧，這類日糧含有較多的麥麩類原料（包括大麥、小麥和米糠等），大麥含有較多的β-葡聚糖（約6%左右），所以應(yīng)選用β-葡聚糖酶或木聚糖酶。③高纖維日糧，這類日糧含有較多的谷物、糟渣和糠麩，營(yíng)養(yǎng)條件比較差。這類日糧應(yīng)選用纖維素酶（如木聚糖酶和甘露聚糖酶等）。④雜粕日糧，這類日糧含有較多的棉粕或菜粕，富含粗蛋白、粗纖維和半纖維素等多聚物。應(yīng)選用含有纖維素酶、酶性蛋白酶和半纖維素酶等活性成分的復(fù)合酶。