酶制剂在家禽生产中研究进展及应用

发布日期: 2022-04-19

酶制剂在家禽生产中研究进展及应用

酶制剂是一种功能性饲料添加剂,在家禽养殖中应用可以促进营养物质的消化吸收,提高生产性能,减少环境污染。文章综述酶制剂在家禽养殖中的研究进展,提出酶制剂的未来发展趋势,为酶制剂在家禽生产中的应用提供参考。

动物饲料中主要成分包括淀粉、蛋白质、脂肪和部分微量元素。饲料中大量的营养物质不能被动物消化吸收,尤其是幼龄动物消化吸收能力较差,原因主要是畜禽本身不能分泌足够的消化酶。家禽养殖中的消化酶类可以将不被肠道消化吸收的大分子营养物质淀粉、蛋白质、纤维素等物质进行预消化,变成可吸收利用的小分子营养物质。一些功能性酶类可以替代抗生素消除饲料原料中细菌污染。功能性酶制剂具有改善肠道内微生物区系、参与动物内分泌调节、提高家禽体内激素代谢水平的优势。因此,在家禽养殖中应根据不同家禽不同基础日粮严格控制酶制剂的添加时间、添加种类及添加量。文章主要介绍酶制剂的种类及在家禽生产中的应用,为酶制剂在畜禽养殖中的应用提供参考。

一、 酶制剂的种类
饲用酶制剂可以分为以助消化为目的消化类酶制剂和以降解单一及多组分的抗营养因子为目的的功性能酶制剂。消化酶可以显著提高动物对饲料的摄食,降低料重比,帮助动物将饲料中大分子物质消化,提高动物对饲料的利用率,降低动物肠道黏度。饲用酶制剂可分为单一酶制剂和复合酶制剂。单一酶制剂一般均是采用微生物液态发酵法生产而成的纯酶制剂;复合酶制剂分为两种:一种是通过复配方法按照不同畜禽生长需求将单一酶制剂进行配制,另一种是通过固态发酵法将单菌株或混合菌接种在固态物料培养基上发酵获得。单一酶制剂在家禽中作用有限,因此研制复合酶产品成为目前的研究热点。

1、消化类酶制剂
淀粉酶广泛存在于动物 (唾液、胰脏等)、植物 (麦芽、山萮菜) 及微生物中。玉米是动物饲料中重要的能量来源,玉米中富含淀粉利于动物消化吸收。但是,Liu等研究发现,鸡对玉米淀粉的消化率并不高,鸡回肠末端玉米淀粉的消化率低于 82%。幼畜发育不成熟,消化系统中缺乏淀粉酶,造成营养物质浪费。玉米淀粉在动物肠道的内的消化率约为 80%,剩余的淀粉聚集在动物肠道中能够提高肠道黏度,从而影响动物消化。

饲料中含有丰富的蛋白质,但只有 80% 的蛋白质被动物消化吸收。蛋白质中的氮、磷等元素随排泄物进入环境会造成污染。在饲料中添加合适的蛋白酶可以提高蛋白质的消化率,减少资源浪费,降低养殖成本。使用蛋白酶可以提高动物生长性能。现阶段饲料中主要添加酸性蛋白酶。蛋白酶的酶解位点具有一定的特异性,因此有必要添加一定比例的中性蛋白酶和碱性蛋白酶实现对饲料的完全消化吸收。因此,在实际生产中应考虑多种酶制剂复合使用。

油脂中的能量最高,饲料中添加脂肪酶可以提高油脂粕中营养物质的消化利用率,满足动物对高能量饲粮的需求。幼畜体内缺乏必要的脂肪酶,但幼畜生长需要大量的能量,因此,在幼畜饲料中添加外源性脂肪酶可以减少幼畜因高脂肪饮食造成的消化不良,帮助幼畜健康成长。在生产中应根据油脂的性质使用不同的饲用脂肪酶;根据协同作用选择多种脂肪酶复合,从而提高油脂的消化率。对不同生长阶段的不同动物,应该寻求合适的脂肪酶配方,结合内源性酶发挥最大的性价比;所有饲用酶均需要考虑耐盐碱性、耐胆盐和一些金属离子性能等,以便在合适部位发挥作用。

2、功能性酶制剂
目前,研究能够耐高、低温的酶及高活性、稳定性强的酶制剂成为热点。植酸磷是植物中磷元素的主要储存方式,在禾谷豆科常用饲料中,60%~90%的磷是以植酸磷的形式存在的。但植酸磷不能被单胃动物直接消化吸收,需要在饲料中添加磷酸二氢钙,造成动物粪便中存在大量的磷元素,引起环境污染。现阶段饲料中使用的植酸酶包括植酸酶和磷酸酶两部分,可以将植酸结合的氨基酸、微量元素等营养物质释放。饲料中添加植酸酶可以提高饲料利用效率,但根据不同家禽种类、饲料配方,植酸酶的添加量不同。葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶,可以催化氧气和β-D-葡萄糖反应,生成葡萄糖酸和过氧化氢。饲料中添加葡萄糖氧化酶在动物肠道中生成的过氧化氢可以释放出氧自由基,具有广谱的抑菌作用,氧气消耗形成的厌氧环境利于益生菌的生长繁殖。葡萄糖酸的生成可以降低消化道的p H值,提高消化酶活性,改善动物肠道健康和消化能力,提高饲料的利用率。

二、 酶制剂在家禽中的应用

1、 提高生产性能
饲用酶制剂可以增加家禽对饲料的利用率,有效提高家禽的生长性能。闫祥洲等研究表明,在肉鸡日粮中添加低温淀粉酶能够提高肉鸡的净增重、成活率,降低料肉比。周梁等研究表明,在肉仔鸡基础日粮中添加蛋白酶可以提高肉仔鸡日采食量及蛋白质和氨基酸的表观消化率。谭权等研究表明,添加 100 g/t 蛋白酶能够显著降低蛋鸡的料蛋比,提高产蛋率。何前等研究发现,在 22~42 日龄黄羽肉公鸡的日粮中添加 200、300 mg/kg 的脂肪酶可以提高公鸡生长性能,降低料重比。Ebrahim等研究表明,在肉鸡基础日粮中添加木聚糖酶可以有效降低感染致病菌的肉鸡肠道相对黏度,增加肉鸡体重。

2、提高养分及能量的利用
基础日粮中部分难降解的纤维能够影响饲料的利用率,而添加植酸酶可以提高饲料中磷的利用率。郝永胜等研究发现,在低非植酸磷水平日粮中添加植酸酶可以减少肉鸭饲料中提供磷类矿物质饲料的使用,降低非植酸磷水平不足对肉鸭生长的抑制作用。酶制剂能够改善肉鸡对玉米养分及能量的利用。金云行等研究发现,在玉米型基础日粮中加入消化酶,肉鸡的表观代谢能、真代谢能、氮真代谢能及干物质表观消化率均显著提高。邬爱姬等研究表明,在含棕榈仁粕日粮中添加复合酶制剂可以提高肉鸡对饲料的利用率,提高肉鸡的生产性能。李元凤等研究表明,胆汁酸和脂肪酶合用可以显著提高粗脂肪和能量表观利用率,改善肉鸭胴体品质。

3、 促进肠道健康,增强机体免疫力
酶制剂可以改善畜禽肠道健康,提高生产性能,提高机体免疫力。酶制剂对家禽肠道的影响主要是对消化道生理和形态结构的影响、对消化酶和黏膜屏障功能的影响以及对消化道微生物区系的影响。刘亚娟等研究发现,日粮中添加葡萄糖氧化酶可以增加獭兔盲肠有益菌数量,降低致病菌数量,提高十二指肠胰蛋白酶和空肠乳糖酶活性。Zhao 等研究发现,在肉鸡的小麦型日粮中添加木聚糖酶可以提高试验肉鸡肠道中有益菌的数量,降低致病菌的数量。林谦等研究发现,在肉鸡日粮中单独或复合添加木聚糖酶和丝氨酸蛋白酶可降低肉鸡回肠长度,与添加甲基盐霉素效果相似。Sarmah等研究木聚糖酶对肉鸡肠道的影响,发现添加木聚糖可以改善感染产气荚膜梭菌的肉鸡的小肠病变,降低血清毒素。添加外源酶制剂可以间接通过底物量来调控内源酶的分泌,消化系统具有自我调节功能。胡玲玲研究发现,添加外源酶制剂 (非淀粉多糖酶和脂肪酶)可以影响肉仔鸡消化道内源酶活性,降低能量水平可提高肉仔鸡蛋白酶和小肠二糖酶活性。

4、 减少环境污染
酶制剂可以提高饲料中氮、磷的利用效率,减少环境的污染。韩进诚等研究发现,禽类低磷 (NPP 为2.1 g/kg)的饲料中超量添加植酸酶至 8 000 FTU /kg 时,肉鸡的一些生理指标可以达到正常磷 (NPP 4.5 g/kg)饲喂的水平,植酸磷的释放将磷元素利用率提高至 85%,大大降低饲料成本。研究表明,一些微生态制剂的使用可以减少粪便中致病菌和氨、硫化氢等有害气体的含量,改善舍内空气质量,降低环境污染。酶制剂在家禽中生产中的作用机理主要包括3个方面:一是补充家禽内源酶的不足,破坏抗营养因子,提高饲料消化利用率;二是减少肠道有害微生物,维护肠道健康,提高机体免疫力;三是直接杀菌抑菌,维护机体健康。