1、饲用酶制剂在水产养殖中的应用酶是生物体产生的具有特殊催化能力的蛋白质,它广泛分布于动物、植物和微生物体内,参与机体的各种生化反应。饲用酶制剂是一种以酶为主要功能因子,通过特定工艺加工而成的饲料添加剂。其对水产动物的影响主要表现在促进水产动物的生长、提高消化吸收率和饵料转化率、提高群体整齐度、改善生长发育不平衡状况及缓解水体环境污染等方面。1 饲用酶制剂的种类饲用酶制剂在国外始于 20 世纪 70 年代。我国自 20 世纪 80 年代以来开始应用于畜禽养殖中。世界上已发现酶的品种有 1 700 多种,生产用酶已达到 300 多种,饲用酶亦有 200 多种。饲用酶制剂分为单一酶制剂和复合酶制剂。目
2、前在水产中应用的单一酶制剂仅植酸酶 1 种,其余都是复合酶制剂产品。水生动物饲料中应用的酶制剂主要包括纤维素酶、B-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和植酸酶等。2 饲用酶制剂在水产养殖上的应用2.1 促进生长,提高饵料转化率,改善动物体组织成分具有活性的各种酶能有效地将饵料中一些大分子多聚体分解和消化成水产动物易吸收的营养物质或分解成小片段营养物质,使其他消化酶进一步消化和吸收。在饲料中添加以纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶和淀粉酶为主的复合酶制剂,明显促进鲫鱼、鲤鱼、草鱼和鳖等水生动物的生长率。黄峰等采用L9(34)正交设计研究外源酶对草鱼生长的试验,认收稿日期:2009-02-18基金项目:大
3、庆市科技局资助课题(SGG2007-501);黑龙江农垦总局/十一五 0 重点攻关项目(HNKXIV-08-12-06)为在适宜的配方下可提高草鱼特定生长率和增重率,同时,可提高对饵料干物质和粗蛋白的表观消化率。张满隆等在鲫鱼饲料中添加 0.15 %溢多酶,试验组生长速度比对照组快 43.75 %,饵料系数降低22.35 %,全鱼鱼体含粗蛋白比对照饵料组略高,而粗脂肪略低。从经济效益分析看,试验组饵料的成本比对照组降低 16.92 %。周嗣泉等在成鳖饲料中添加 0.15 %酶制剂,试验组比对照组增重率提高15.7 %,饵料系数降低 12.5 %。2.2 分解抗营养因子,改善消化机能植物性饲料中
4、常存在一些非淀粉多糖、果胶和纤维素聚合物,对水产动物的消化吸收存在一定的抗营养作用。它们在胃肠道中部分溶解,从而使食糜黏度增大,导致养分溶出速度减缓,养分和内源消化酶扩散速度减慢,肠道机械混合食糜的能力减弱,饵料消化率降低。同时,可溶性非淀粉多糖还可使肠黏膜表面不动水层增厚,致使营养物质扩散受阻,影响水产动物对有效营养成分的消化和吸收。此外,粪便排出量因未消化物质的增多而增加,还会导致动物肠道中微生物繁殖增多,并对水产品品质造成不良影响。白东清等试验证明,饲料中添加植酸酶可使鲤鱼对钙、总磷和植酸磷的利用率分别提高132 %、105 %122 %和 74 %89 %,对蛋白质和脂肪的利用率分别提
5、高 11 %和 12 %。同时还可增加氮、钙、铁和锌等物质的表观吸收率,并显著提高鱼体增质量和骨磷的沉积,降低粪中磷的浓度。草鱼、尼罗罗非鱼和异育银鲫等饵料中添加复合酶制剂,提高对干物质、粗蛋白和磷的表观消化率。2.3 提高植酸磷的消化吸收,改善水产养殖生态环境植物性饲料中植酸盐的含量占 1 %3 %,其综述 饲料研究 FEED RESEARCH NO.4,2009 11 中植酸磷约占饲料总磷量的 60 %80 %。植酸磷非常稳定,常与某些金属离子和蛋白质螯合存在,难于消化。另外,鱼类的消化道短,食物停留时间短,消化不完全。据研究,无胃鱼对植酸磷的平均消化率为 8 %,有胃鱼稍高。因此,有大量
6、的植酸磷被浪费,不仅使吸收的磷不足而需补充无机磷,而且造成环境污染。对于无胃鱼,由于消化道 pH 偏高,必需添加中性植酸酶。曾虹等在饼粕质量分数为 5 %的鲤鱼饵料中添加中性植酸磷,可提高磷的利用率41 %59.4 %,单位增质量的磷排放降低 32 %。在实践中也可预先用植酸酶处理饵料。余丰年等先在体外将豆粕用植酸酶进行处理,再加入到其余的饲料原料中,充分混合后进行分析。结果表明,在异育银鲫体外,植酸磷就已在植酸酶的作用下发生了有效降解,添加植酸酶促进了异育银鲫对饲料中营养物质的吸收,提高了增重率。2.4 补充内源消化酶的不足,促进养分消化吸收水产动物消化系统不如畜禽完善,内源酶分泌不如畜禽完
7、全。鱼类消化道不含木聚糖酶和纤维素酶,而淀粉酶的活性很低。尽管鱼虾对蛋白有较高的消化吸收率,但内源蛋白酶还不能完全发挥作用。乔秀亭等在日粮中添加复合酶制剂,鲤鱼各试验组肠道和肝胰的蛋白酶与淀粉酶活性均比对照组有所提高。余丰年报道,纤维素酶能促进团头鲂对营养物质的吸收,刺激内源消化酶分泌。3 水产饲用酶制剂研究和应用需注意的问题3.1 专用水产饲用酶制剂的研制目前饲用酶制剂绝大部分是针对畜禽研制的。因为畜禽饲料为高能量、高纤维、低脂肪、低蛋白饲料,畜禽胃液为微酸性,因此,畜禽饲料中添加的酶制剂应以木聚糖酶、B-葡聚糖酶、纤维素酶和淀粉酶作为主要酶系,而以酸性蛋白酶和脂肪酶等作为小酶系。水产动物消
8、化生理不同于畜禽,养殖鱼类无胃,只有消化道,pH 一般呈中性或微碱性。因此,水产饲用酶制剂应是以中性或碱性蛋白酶、淀粉酶和糖化酶为主,酸性蛋白酶、脂肪酶、木聚糖酶、B-葡聚糖酶和纤维素酶为辅的复合酶制剂。另外,根据水产动物品种、年龄、食性、生理消化特点和饲料特异性等具体条件,研制与之相适应的专用复合酶制剂。我国是水产养殖大国,研制专用水产饲用酶制剂具有重要的理论意义和应用价值。3.2 水产饲用酶制剂的添加方式目前,饲用酶添加的方式主要为加酶饲料和酶化饲料 2 种。加酶饲料又分为直接和间接加酶。前者是将酶制剂添加到饵料中直接投喂动物。但由于饲料酶对各种理化条件很敏感,在饲料加工贮运过程中,易使酶
9、活性改变。后者是在饲料中添加特殊的芽孢杆菌,这种芽孢杆菌以芽孢的形态随饵料进入动物消化道后,转变成芽孢杆菌并定殖在肠道中。芽孢在发芽和定殖过程中可产生大量的多种酶类。采用这种方法避免了酶制剂失活对饲喂效果的影响。酶化饲料是将酶制剂加入饵料中,人工控制酶解所需的温度、湿度和 pH 等条件,酶解一定时间后直接投喂动物。鉴于目前大多数酶制剂是微生物酶,它们的最适作用条件与动物消化道的条件并不相同,对水产饲料在体外酶解的方式无疑是可行的。3.3 饲用酶制剂的添加剂量饲用酶制剂在水产动物饲料中的添加有一个适宜范围,只有在适宜添加范围内,才能使生长达到最佳状态。根据一些试验结果,可得到其适宜的添加范围。3
10、.4 饲用酶制剂的活性测定酶制剂活性测定是评价酶作用的一个重要指标,但目前大部分酶制剂活性测定没有统一的标准,限制了酶制剂的开发与应用。并且在体外酶活性的测定不能完全反映水产动物体内酶的真实活性。因此,规范酶制剂测定方法和统一酶制剂测定标准对于开发饲用酶制剂具有重要的现实意义。4 结语随着水产饲料业的发展,饲用酶制剂在解决饲料资源短缺、提高饲料利用率、减少环境污染和提高经济效益上已得到了饲料和养殖业的普遍重视和广泛应用。酶制剂作为无药物残留、无毒副作用且不污染环境的环保型绿色饲料添加剂,已越来越受到人们的重视。今后水产动物酶制剂应深入研究的方向包括:适合不同水产动物特点的饲用酶制剂开发与生产;各种酶制剂在水产饲料中的匹配问题;经济有效的添加剂量;酶制剂在水产饲料中的添加方式等方面的研究。通讯地址:黑龙江大庆市黑龙江八一农垦大学动物科技学院 163319综述12 饲料研究 FEED RESEARCH NO.4,2009
