文/喬家運(yùn)

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飼用酶制劑的研發(fā)和應(yīng)用展望

文/喬家運(yùn)

喬家運(yùn)，博士，天津市畜牧獸醫(yī)研究所副研究員。中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)分會(huì)理事和信息技術(shù)分會(huì)理事，天津市“131”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工程第一、二層次人選。長期致力于酶制劑、益生菌等添加劑調(diào)節(jié)畜禽健康的機(jī)理研究和開發(fā)工作。

酶制劑能降解飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，改善腸道健康，促進(jìn)畜禽生長，目前在飼料工業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用。植酸酶是常用的飼料酶制劑之一，作用效果穩(wěn)定，應(yīng)用最為成熟。但在生產(chǎn)實(shí)際中，一些酶制劑作用效果并不穩(wěn)定，在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用的正面、負(fù)面或無作用均有很多試驗(yàn)報(bào)道，究其根本原因是酶發(fā)揮作用的條件和機(jī)體環(huán)境的實(shí)際條件存在差異，包括酶的最適反應(yīng)溫度和pH、飼料礦物元素濃度等，也包括其他影響酶制劑活性的未知因素，均影響酶在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的實(shí)際作用效果。復(fù)合酶由兩種或兩種以上的單酶組成，合理配伍使用不僅能突出單酶的優(yōu)勢，更能促進(jìn)各種單酶之間的協(xié)同作用，促進(jìn)其在動(dòng)物體內(nèi)應(yīng)用效果，應(yīng)用范圍更為廣泛。設(shè)計(jì)復(fù)合酶時(shí)既要考慮畜禽機(jī)體本身酶的分泌，又要考慮飼料組分結(jié)構(gòu)，這也是多數(shù)酶制劑生產(chǎn)廠家為企業(yè)定制復(fù)合酶考慮的重要因素。

今后，在酶制劑的開發(fā)應(yīng)用研究方面，一是要通過與微生物發(fā)酵技術(shù)緊密結(jié)合，研究飼料原料的體外酶解技術(shù)。目前在我國飼料原料的開發(fā)中以酶解羽毛粉為主，也有大豆、大米和玉米等原料的酶解蛋白。加大對一些非糧飼料的酶解技術(shù)研究，通過酶解可破壞植物細(xì)胞壁，消除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)組分，降低對動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)作用，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的釋放，增加營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收效率，最終提高飼料的利用效率。二是要對一些酶制劑的研發(fā)進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)，譬如牧草、秸稈等資源的粗纖維含量高、用量大，而纖維素本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定，難以降解，因此纖維素酶的開發(fā)和應(yīng)用意義重大，也是酶制劑工業(yè)面臨的一個(gè)研究難點(diǎn)。三是要加大開發(fā)應(yīng)用新型酶制劑（如葡萄糖氧化酶等），其作用機(jī)理與我們熟知的酶制劑有所不同，葡萄糖氧化酶能催化動(dòng)物腸道內(nèi)的葡萄糖產(chǎn)生葡萄糖酸和過氧化氫，直接抑制有害菌的繁殖，改善腸道環(huán)境。四是要充分考慮飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量，譬如各種聚糖，準(zhǔn)確測定水溶性和水不溶性聚糖的含量，作為定量添加酶制劑的依據(jù)。五是要充分結(jié)合目前生物學(xué)研究的熱點(diǎn)，如各種組學(xué)技術(shù)和微流控技術(shù)，研究酶制劑調(diào)節(jié)機(jī)體代謝通路上微生物和小分子物質(zhì)的變化規(guī)律，闡明酶制劑進(jìn)一步發(fā)揮作用的靶點(diǎn)，促進(jìn)酶制劑的研發(fā)創(chuàng)新。