酶制剂对饲料中抗营养因子的灭活作用

酶制剂对饲料中抗营养因子的灭活作用饲料抗营养因子广泛存在于各种饲料原料中，它们直接或间接影响饲料营养物质的消化、吸收和代谢作用。同时，还能对动物的健康产生不良影响。为了提高饲料的利用率及最大限度地发挥动物的生长性能，近年来对饲料中的抗营养因子灭活方法的研究取得了很大进展。主要有物理、化学及酶法。但随着生物技术的发展，酶法越来越广泛地被应用，并显示了其特有的优越性。复合酶制剂对抗营养因子的作用机理非淀粉多糖酶非淀粉多糖是存在于饲料中主要抗营养因子，其中β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖一般占非淀粉多糖酶的30％。研究者在研究大麦小麦时指出，这两类能量饲料中的β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖是引起非淀粉多糖酶抗营养作用的主要成分。非淀粉多糖酶不被消化道中酶所降解，遇水形成胶态溶液，使食糜黏度升高，阻碍消化酶与养分的充分混合，从而影响了营养物质的吸收。添加酶制剂后可降解非淀粉多糖酶降低小肠内容物的黏度，从而使食糜营养物质在消化道内更易于吸收。结果使动物采食量增加，表现代谢能提高，养分浪费减少，日增重提高，料重比下降。在以大麦为基础日粮，加β-葡聚糖酶后，肉鸡增重可提高46％，表观代谢能提高了33％，脂肪消化率提高了193％。据报道，以小麦为基础的肉鸡日粮中，添加木聚糖酶制剂，使干物质消化率提高17％，表现代谢能提高24％，饲料转化率提高31％，与此相适应的是肠道的食糜黏度降低5％。α-半乳糖苷酶动物小肠内没有α-半乳糖苷酶，因而不能分解水苏糖、棉子糖（胀气因子），而被胃肠道微生物群落发酵生成二氧化碳和氢，也可产生少量甲烷，从而引起肠道胀气，并导致腹痛、腹泻等。把α-半乳糖苷酶加入到饲料中，增加豆科饲料低聚糖的消化，减轻或消除消化紊乱。植酸酶植酸是植物性饲料普遍存在的一种抗营养因子。植酸分子中的植酸磷难被猪和禽利用，植酸能和饲料中的矿物元素、蛋白质等结合形成稳定的复合物，从而降低这些物质的消化利用率。据研究显示，植酸酶一般可以提高植酸磷20％~45％的利用率。据报道，猪日粮中添加植酸酶可使镁、锌、铜和铁的表观消化率分别提高13％，13％，7％和9％。在猪日粮中添加植酸酶能够使猪回肠的蛋白质和必需氨基酸的表现消化率提高7％～12％。植酸可抑制体内多种酶的活性，饲料中植酸的存在会使动物对淀粉的消化率降低。植酸盐（钠）可以抑制猪胰脂肪酶的活性。据研究表明，大鼠饲粮中添加植酸钠时，脂肪的消化率有所降低。饲料中添加植酸酶后可使淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶恢复其活性，使整个日粮养分的消化率有所提高。单宁酶及多酚氧化酶单宁是水溶性多酚类物质。主要存在于高粱和豆科子实中。据报道，单宁与胰蛋白酶和淀粉酶或酶的底物反应，降低蛋白质和碳水化合物的利用率。单宁也可以与金属离子等化合物形成沉淀，还可以与维生素B12形成络合物而降低其利用率。单宁及棉酚是阻碍高粱和棉粕（饼）大量使用的主要因素。现在多用微生物发酵法去除单宁和棉酚。据研究报道，经过自然筛选及诱变育种获得的棉酚耐受菌株，都有较好的脱毒效果，并提出了棉酚分解酶存在的可能性。随着酶技术的发展，已经分离出了单宁酶及多酚氧化酶，并已经在茶叶工业中得到应用。蛋白酶豆类饲料中主要存在蛋白酶抑制剂和凝集素两种主要的抗营养因子。这两种抗营养因子经加热到一定温度和时间后可灭活。但用生大豆直接饲喂或饲料加热的温度、时间不够，这两种物质可对动物的健康产生损害。复合酶制剂中的蛋白酶属消化酶，可补充体内蛋白酶分泌的不足，提高蛋白质的消化率。据报道，用外源蛋白酶可在常温下使大豆中的抗营养因子失活。从而使复合酶制剂对抗营养因子的灭活作用明显。果胶及纤维素酶果胶及纤维素虽然对动物没有毒害作用，但它们是细胞壁的主要组成部分，使得细胞内容物如淀粉、蛋白质、矿物质不能被释放吸收，因而从广义上讲也是一种抗营养因子。添加果胶及纤维素酶后，可将细胞壁降解为单糖，降低肠道内容物的黏稠度，减少此类物质对动物消化功能的阻碍，增加养分的消化和利用。应用中注意的问题保持酶的活性酶制剂商品化中需解决的一个问题是：如何在各种情况下保持酶的活性，要延长酶的保质期，以满足运输、储藏的需要，降低酶对环境的敏感度，使之在各种不同的加工环境中都能保持较高的活性。酶制剂的最佳使用条件正常猪和禽消化道温度为40℃，胃pH值为1.5～3.5，小肠pH值为5～7，大肠中性。通常各种酶发挥作用的最佳pH值不同，可以通过菌种筛选和生物技术加以改变。选择出适合动物消化道生理条件的酶制剂，达到最佳生产效果。复合酶制剂配比及协同作用在饲料中添加多种酶会对动物的生理产生复杂的影响。但各种酶的最佳用量及协同作用机理还有待进一步研究。安全性现在所使用的复合酶制剂大都由微生物发酵产生。在发酵过程中是否产生毒素及选择安全的菌种进行发酵生产方面，应该符合饲料添加剂的要求。