饲用酶制剂在新世纪的发展前景

   日期:2019-10-10     来源:互联网    作者:admin    浏览:1    评论:0    
核心提示:摘要:饲用酶制剂作为饲料添加剂具有独特的本质和功能。它能够提高畜禽对饲料的消化利用率,扩大对非常规饲料资源的使用,对合理
摘要:饲用酶制剂作为饲料添加剂具有独特的本质和功能。它能够提高畜禽对饲料的消化利用率,扩大对非常规饲料资源的使用,对合理使用饲料资源,缓减饲料资源的紧缺问题具有很大意义;酶制剂本身的安全性何以保证畜产品的安全性;酶制剂不仅能够提高饲料的消化利用率减少营养物质的排出,而且可以替代一部分抗生素和合成药物,在一定程度上可以消除高残留、高污染的饲料添加剂的使用,减轻对环境的污染。所以,酶制剂作为饲料添加剂具有广阔的发展前景。
1.饲料业与养殖业所面临的问题
1.1饲料资源问题
我国粮食和饲料资源不足,1998年我国谷物人均产量356.84公斤,豆类52.4公斤,都远低于发达国家的水平,随着我国人口的不断增加和可耕地面积的减少,用于畜禽生产的常规饲料资源短缺越来越引起人们的关注和担心。2000年我国能量饲料和蛋白饲料分别短缺6600万t和2400万t,据专家预测,2010年则分别短缺8300万t和3800万t。因此饲料资源的匮乏将越来越成为我国饲料工业和养殖业发展的制约因素。
1.2畜产品安全性问题
近几年来,由于饲料安全问题引发的食品安全问题的事件不断出现,国际上先后发生的英国“疯牛病”事件和比利时等西欧国家发生的“二恶英”等事件引起了世界各国人民的恐慌。目前,我国肉蛋等畜产品相对过剩,但出口的畜产品却由于农药、兽药残留量超标,进口国退货和中断进口的事件也时有发生。所以,我们不仅要不断地提高肉蛋奶等畜产品的品质,更应加强其安全卫生状况。
1.3环境问题
饲料安全性也与环境保护有着密切的关系。饲料中的有毒有害物质如高剂量的铜和锌不仅会使猪的肌肉和内脏中铜、锌积蓄明显上升,更为严重的是还会显著增加排泄物中铜、锌的含量,造成环境污染;畜禽体内由于缺乏有效利用磷的植酸酶以及畜禽对蛋白质的利用不充分,造成畜禽的排泄物中含有大量的磷和氮而污染环境;此外,畜禽粪便中的臭味,它的来源是饲料中蛋白质,这些有害气体主要是氨气和硫化氢,这也会给环境带来不利的影响。
为了解决上述问题,各国的营养学家就如何提高饲料的利用率、饲料的安全性以及如何减轻养殖业对环境的污染等方面进行了长期大量的研究。目前已经逐步开发出了一些无污染、对人体无害的新型饲料添加剂,如酶制剂类、有机微量元素类、酸制剂类、益生素类、低聚寡糖类、中草药类、氨基酸和小肽类。这些饲料添加剂将会逐步取代抗生素和有机胂等有毒、有害和对环境有污染的饲料添加剂。其中酶制剂在饲料工业中的应用已非常普遍而又极具发展前景。
2.饲用酶制剂的作用特点及意义
饲用酶制剂大致可分为消化酶和非消化酶两种。消化酶如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等,其结构和性质可能不同于动物机体合成分泌的内源酶,但功能却相同。非消化酶通常不能合成,大多是由微生物发酵而产生,用于消化畜禽自身不能消化的物质和消除饲料中的抗营养因子,如纤维素酶、半纤维素酶、植酸酶、果胶酶等等。目前在养殖业中大多是利用复合酶,根据不同动物的生理消化特点以及饲粮特点,将不同的单一酶按比例复配而成,因复合酶功能齐全,因而能够最大限度地提高畜禽的饲料利用率。
酶的本质是蛋白质,是生物机体内复杂化学反应称之为“代谢”的催化剂。酶制剂作为饲料添加剂具有以下特点:
(1)它可以提供畜禽尤其是单胃动物体内缺乏的酶种,如纤维素酶、半纤维素酶等,破坏植物细胞壁,降解饲料中的抗营养因子,释放被包埋的营养物质,最大限度地扩大饲料资源,提高饲料利用率。
(2)它可以补充畜禽内源酶的不足,促进淀粉、蛋白质及脂肪等营养物质的消化吸收,从而可以促进动物的生长,提高饲料的消化利用率。
(3)它能够降低食糜的粘度,减少食糜在肠道中的停留时间,从而可以减轻

有害微生物的繁殖和一些毒素的产生,维持畜禽的健康。
(4)由于酶制剂本身属于蛋白质,因而也不会产生抗药性,更不会象一些药物一样残留于畜产品中而危害人体健康。
(5)它可以提高动物的消化吸收能力,减少畜禽粪便中氮、磷及矿物质的排泄量,从而可以减轻对环境的污染。
由于酶制剂具有上面的特点,因此将其应用于饲料工业和养殖业具有以下意义:
(1)扩大饲料资源,降低饲料成本
就目前来看可利用的饲料资源呈长期缺乏的势态,解决的办法无非就是提高常规饲料资源的利用率和开发利用非常规饲料和当地可利用的饲料资源。根据不同种类和不同生理阶段的畜禽以及特定的饲料原料的特点,将所需的酶制剂加入饲料中,可以提高畜禽对饲料的消化利用率,扩大对非常规饲料资源的使用,降低饲料成本。如早期断奶仔猪日粮中加入一定量的淀粉酶、蛋白酶等,就可以提高饲料能量和蛋白的利用率;猪鸡等单胃动物的饲料中加入一定量的β-葡聚糖酶、木聚糖酶、单宁酶、果胶酶等,就可以顺利安全地使用大麦、小麦及高粱等能量原料;在猪鸡等单胃动物的饲料中加入一定量的纤维素酶、半纤维素酶等就可以进一步提高菜仔粕、棉籽粕等杂饼粕的使用量。这对提高饲料利用率,合理使用饲料资源,特别是非常规饲料资源的开发利用具有重要意义。
(2)提高畜产品的安全性
随着人们生活水平的提高,要求食物不仅要具有丰富的营养,而且对食物的安全性也更为关心,因此生产高营养的绿色产品已成为了人们关注的焦点。酶是一种蛋白质,是动物机体代谢的催化剂,因此它不会对畜产品造成危害;酶是微生物发酵的天然产物,它至今不能人工合成,因此它就不存在合成化学添加剂的各种弊端,它不会残留于产品内,更不会产生抗药性,所以将酶制剂作为饲料添加剂就可以生产出“天然”或“绿色”的畜产品。酶制剂由于自身的安全性,使人类食品的安全得到了保证,这对人们的健康长寿具有重要意义。
(3)减轻对环境的污染
畜禽的排泄物中含有大量的氮、磷、矿物质以及一些其他物质,就会对环境造成污染,因此在设计动物的日粮时,合理使用饲料添加剂非常重要。如为了促进仔猪生长,防止仔猪腹泻而过量地添加硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌等,不仅会造成动物吸收不全,而且通过粪尿排泄污染环境或造成土壤板结。某些抗生素和合成药物,如有机砷制剂等对环境的不利影响。饲料中粗蛋白不能充分利用,植酸磷又难以利用,就难以避免对环境的污染等等。在饲料中加入酶制剂后,由于酶与微量元素的协同作用,可以促进铜、铁、锌等微量元素的吸收,从而可以减少微量元素在饲料中的添加量。酶制剂能够显著地提高动物对饲料养分的消化率,降低有害微生物的繁殖,因而可以替代抗生素或合成药物的部分作用,消除那些高残留、高污染的药物添加剂的使用。酶制剂还可以提高粗蛋白、植酸磷的消化利用率而大大减少畜禽排泄物中氮和磷的排泄量。所以饲料中合理使用酶制剂后,就可以减轻畜禽排泄物对土壤和水体的污染,降低畜禽粪便中有害气体对大气的污染等等。所以饲料中添加饲用酶制剂对于保护环境具有重要意义。
3.饲用酶制剂的发展概况及国内需求
酶制剂的生产始于20世纪60年代,当时产品的价格极高,仅用于生物化学和医学实验。随着生物技术,尤其是微生物转基因技术和发酵工程的迅速发展,酶制剂的生产成本也大幅度下降,进入20世纪90年代,有少量酶制剂已经能够廉价地应用于饲料工业,同时在德国、丹麦和芬兰等欧洲国家出现了专业生产酶制剂的大公司。我国对饲用酶制剂的研究始于90年代初,但进展非常迅速,饲用酶最初用于鸡、猪等单胃动物,逐步推广到反刍动物和水产养殖。到90年代末期,我国饲用酶制剂生产企业有20多家,年生产能力约5千吨,从肉蛋的消耗量

来计算,我国目前每年实际消耗的配合饲料超过1.6亿吨,如果都按1‰的添加量加入全价料中,将需酶制剂1.5万吨,显然我国饲用酶制剂的生产量很少,不足需求量的30%。而且质量也差,酶活和稳定性都落后于国际先进水平。所以加大对酶制剂生物工程的研究,提高菌种的产酶能力,生产出活力高,稳定性好的酶制剂产品已成为目前我国饲料工业面临的一个紧迫问题。
4.饲用酶制剂发展趋势及前景
酶作为饲料添加剂的研究及应用发展很快,范围也越来越广。酶制剂由单一型转向复合型,多种酶搭配使用,起到互补作用,效果更加显著。进一步开发活性强、价位低的专用酶制剂是发展的一个趋势。
酶制剂具有作用效果显著、效益高、安全无毒,能够最大限度地提高饲料的利用率和消化率,增加某些有限制用量的饲料原料的使用,进一步扩大非常规饲料资源的开发,促进动物的生长,减少动物体内氮、磷及矿物质的排泄量,减轻对环境的污染。在可持续发展的农业中,最有效地使用非常规饲料和当地的饲料资源具有重大意义。我国已经加入了世贸组织,饲料行业象其它行业一样必须与国际接轨,饲料将是一个严格要求产品质量,并且具有低成本、利润高,强调安全、清洁和环保意义的饲料,酶制剂由于其本身的特点,它不仅会给饲料工业带来可观的经济效益,同时对生态农业和环境治理也将产生有益的影响,所以饲用酶制剂具有广阔的发展前景。
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