酶制劑在水產飼料上的應用

孫 超，暴麗梅，米曉紅，趙云龍，段海倫

(天津現代天驕水產飼料股份有限公司，天津301800)

隨著我國水產養殖業的規?；?、集約化發展以及生態養殖理念的倡導，水產養殖業對飼料標準的要求也更加嚴格。優質飼料源的原料緊缺，價格高，而普通飼料又往往存在適口性差、消化率低、活性物質少等問題。因此，探求一種高效、低能飼料是諸多行業專家研究的熱點。

酶制劑具有作用條件溫和、催化效率高、耗能污染少等優點。飼用酶制劑可以有效改善飼料應用中的缺陷，充分發揮其高效、無毒、無副作用的優勢，對提高飼料利用率、減少環境污染具有積極作用，其應用效果備受認可。

一、飼用酶制劑種類及作用

飼用酶制劑主要包括單酶制劑(淀粉酶、植酸酶、脂肪酶、蛋白質酶、纖維素酶等)和復合酶制劑(多種單酶制劑混合)。

1.單酶制劑

(1)淀粉酶。淀粉酶主要用于淀粉的消化和吸收，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、支鏈淀粉酶以及糖化酶。在水產上，外源淀粉酶的添加能夠促進幼體分泌內源淀粉酶，有利于其對飼料的消化吸收。黃燕華等(2009)有關南美白對蝦的研究發現，在飼料中添加含量為150毫克/千克的淀粉酶后，顯著增加了對蝦血清中的PD和SOD活性。武明欣(2015)對刺參的研究顯示，添加外源淀粉酶飼養的刺參肥滿度明顯提高，生產性能大幅提高。此外，相關研究發現，在飼料中單獨添加淀粉酶無明顯效果，但是基于水產類的淀粉酶活性遠低于畜禽類，在生產上通常與其他種類的酶制劑一起應用于水產飼料中。

(2)植酸酶。植酸酶對提高植酸磷的利用率具有促進作用，主要作用為催化植酸水解(陳斕，2006)。程宗佳(2004)研究表明，在虹鱒基礎日糧中添加植酸酶顯著提高了干物質、粗蛋白質以及大部分氨基酸的消化率。石學剛等(2010)研究也證實了此觀點，植酸酶在改善飼料營養價值、節約飼料資源、降低飼料成本等方面有積極意義。孟祥科等(2013)研究發現，在飼料中添加1 000～1 500單位/千克的植酸酶可以顯著促進紅鰭東方鲀幼魚的生長。

(3)脂肪酶。飼料用脂肪酶屬于消化酶，具有促進動物生長、促進維生素及色素的吸收和利用、提高飼料能量利用率等作用。楊新文等(2010)關于脂肪酶對南方鲇生長、生化指標的影響研究結果也表明，在飼料中添加脂肪酶后提升了南方鲇的生長性能，降低了餌料系數。谷金黃等(2011)研究在飼料中添加外源脂肪酶對黃顙魚生長及生化指標的影響發現，脂肪酶顯著提高了胰蛋白酶和腸淀粉酶活性。

(4)非淀粉多糖酶。非淀粉多糖酶是一系列能夠對植物中所含的非淀粉多糖具有降解作用的酶，主要包含β-葡聚糖酶、纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶等。植物性原料在水產飼料中的占比能夠達50%左右，但植物性原料中含有較高的非淀粉多糖類物質，會增加動物消化道中食糜黏度，影響飼養動物對營養物質的消化和吸收。因此，非淀粉多糖酶在飼料中的添加，在有效促進非淀粉多糖降解的同時，對降低食糜黏度、提高消化酶與飼料的接觸面積均具有積極作用。此外，高進等(2011)研究發現，多糖的降解和分解在一定程度上能夠節省蛋白質的供能，提高魚的生長性能。佘豐年等(2001)研究表明，在飼料中添加纖維素酶2 400單位/千克，提高了團頭魴的生長速度、干物質的表觀消化率以及對飼料的吸收利用率。程會昌等(2006)在飼料中添加β-葡聚糖酶，發現添加量為500單位/千克時可以顯著提高黃河鯉的增重率，餌料系數顯著降低。

(5)蛋白質酶。蛋白質酶屬水解酶，在動物胃中酸性蛋白質酶起主要作用。蛋白質酶具有消除抗營養因子作用，能夠提高動物對蛋白質的消化能力。張娟娟等(2012)通過在低含量魚粉飼料中添加蛋白質酶對比試驗發現，蛋白質酶在飼料中的添加顯著提高了動物胃、腸蛋白酶的活性，同時魚體腸道組織結構以及生長性能均有所改善。冷向軍等(2008)也得出了相似結論，其在鯉魚飼料中添加了175毫克/千克的蛋白質酶后，鯉魚腸道消化酶活性顯著提升。

2.復合酶制劑

復合酶制劑是指通過現代生物技術，將酸性蛋白質酶、糖化淀粉酶、果膠酶以及纖維素酶等混合添加到飼料中。動物機體通過混合酶的作用消化、吸收飼料中的營養物質。已有多項研究結果表明，復合酶制劑的添加，不僅能夠有效降解甚至消除飼料中的抗營養因子，還能夠提高動物機體對飼料營養的利用率。這早在尼羅羅非魚試驗中就得到證實，復合酶制劑在飼料中的添加顯著促進了魚體生長性能以及提高了肝胰臟的SOD、LSZ活性(鐘國防等，2005)。王紀亭等(2009)將木聚糖酶、β-葡聚糖酶、淀粉酶、蛋白質酶添加于草魚飼料中，結果發現，草魚增重率和飼料養分的消化率顯著提升。鐘國防等(2012)研究也表明，飼料中添加復合酶制劑能夠顯著提高暗紋東方鲀對干物質和蛋白質的消化率。周金敏等(2012)的研究也表達了相似觀點，其在草魚飼料中添加復合酶后，結果發現草魚生長性能以及腸道消化酶活性顯著提升，同時發現復合酶添加量在100～300克/噸，草魚生長性能及酶活性與添加量呈正相關。

二、酶制劑制作工藝

1.固體發酵法

固體發酵是在以麩皮或米糠為主要原料的基礎上，添加谷糠、豆餅等輔助原料，對原料發酵進行預處理，在特定的培養條件下促進微生物生長、繁殖、代謝產酶。固體發酵法具有產酶量高、原料來源便利、操作簡便、提取容易等優點，但該方法勞動強度大、生產周期長、不便自動化和連續化作業。

2.液體發酵法

液體發酵法包括深層和表面兩種培養方式。深層培養，即微生物培養的全部過程均在液體培養基內進行，是最常用、應用范圍最廣的一種培養方法。對于細菌類微生物，在培養過程中如果培養時間過長，易發生菌體自溶現象，影響酶的分離純化。在采用該方法生產酶類時，要特別注意對培養基的組成、培養溫度以及時間等條件的控制。

相對固體發酵工藝，液體發酵工藝增加了原材料和酶液的預處理、發酵液的分離與過濾、超濾、酶液干燥等環節。

三、飼用酶制劑的作用機理

1.消除抗營養因子

飼料中抗營養因子(蛋白質類、非淀粉多糖類和植酸)進入消化道后會產生黏性，使消化液與飼料接觸受阻，飼料消化利用率降低。飼料中非淀粉多糖酶的添加可以促使飼養動物腸道黏度降低，進而提高其對養分的消化吸收。此外，胰蛋白酶抑制劑和植物凝集素等還具有破壞植物細胞壁作用，也能夠消除蛋白質類抗營養因子。

2.改善腸道環境

可溶性非淀粉多糖溶解后，食糜凝膠會形成大的基團，阻礙飼料營養成分和消化液的接觸，進而導致動物采食量降低，妨礙營養物質的流動和吸收。非淀粉多糖酶可使魚肝胰臟、胃、腸道蛋白質酶活性升高。葡聚糖酶可提高腸食糜及組織中蛋白質酶、淀粉酶活性。消化酶活性的增加促進了經濟魚類對營養物質的消化吸收，減少了食糜在消化道的停留時間，減少了腸道菌群，可加速其生長(柴仙琦等，2014)。

3.提高免疫功能

添加酶制劑可以改善動物生長性能，增強機體免疫力及抗病力。如基質金屬蛋白酶，不僅能夠促進魚的生長，同時血清SOD、溶菌酶活力也顯著上升(烏蘭等，2007)。

4.彌補內源酶缺乏

在動物低齡階段，消化系統發育尚不完善，消化酶分泌量少，但生長過程中需要大量的營養物質來滿足生長需要，進而需要補充外源性消化酶類。因此，應結合動物在此階段生理特點，補充包括蛋白質酶和淀粉酶等以消化為主的酶，以滿足飼養動物生理的需要，保持機體健康，維持較高的生產性能水平。

四、小結

結合有關酶制劑研究現狀，飼料酶制劑在應用發展過程中存在穩定性差、產量較低以及飼用酶活力低等問題，我國已將更多的關注點轉移到解決現有問題的研究上，隨著對酶制劑的不斷深入研究及開發，酶制劑的穩定性將會不斷提升，酶制劑在水產飼料中的應用將會更加廣泛，以優質、高效、節能的理念促進水產養殖業的可持續發展。