饲料酶制剂是指添加到动物日粮中，目的是提高营养消化利用、降低抗营养因子或产生对动物有特殊作用的功能成分的酶制剂[1]，是近年来伴随饲料工业和酶制剂工业不断发展而出现的一种新型饲料添加剂。据统计，目前我国饲料中添加复合酶的饲料占比仅为32.44%，添加植酸酶的饲料占比仅50%左右，相对而言，我国的饲料中添加酶制剂的饲料占比远远低于欧美等发达国家水平。我国是一个畜牧业大国，在动物生产中推广应用饲用酶制剂更具有重要意义。
1 饲料中应用酶制剂的意义
随着人们对肉类、奶类食品消费需求量的迅速增长，养殖业的迅速发展，饲料工业发展迅速,据预测2020年中国饲料总产量将达2.5亿t[2]。饲料原料资源供应紧张，人畜争粮,养殖业排放的粪尿及其氮、磷与重金属等对环境污染、食品安全等问题日趋突出。酶制剂技术是动物营养界研究的热点之一，也是饲料生产企业提高产品竞争力的技术手段之一，玉米酒精、玉米淀粉等玉米深加工业发展迅速，对玉米需求量增长迅速，最终带动玉米价格的上涨，饲料企业积极寻找替代玉米的能量饲料原料如小麦、大麦。但小麦、大麦等非常规原料受 NSP等抗营养因子的影响，限制了其广泛的推广应用。因而通过酶制剂技术消除饲料原料中抗营养因子，提高了小麦等非常规原料应用价值。利用酶制剂技术通过提高粗蛋白质、植酸磷等营养物质消化率和利用率，可大量的减少养殖业中的氮、磷等污染物的排放量，大大减少其对环境的污染可产生明显地社会生态效益。酶制剂技术在饲料、养殖业中的应用，可有效地缓解词料原料资源不足、提高畜禽及水产产品的品质、减少养殖业对环境污染、促进饲料工业、养殖业的可持续发展[2]。
2 饲用酶制剂的种类
饲用酶制剂种类较多、分类方法也较多。根据组成特点，可分为单酶制剂和复合酶制剂[3]。
单酶制剂指特定来源催化一种底物的酶制剂。分为：消化酶：也称内源酶，畜禽体内能够合成并非用来消化营养物质，但因为某种原因却需要强化和补充的酶类。蛋白酶、糖化酶及脂肪酶等属于内源酶；非消化酶：也称外源酶，NSP酶与植酸酶等属外源酶，其中NSP 酶包括半纤维素酶、纤维素酶和果胶酶，由于NSP有阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖酶与甘露聚糖的分类，半纤维素酶又包括阿拉伯木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶等[4]。
复合酶制剂指催化不同底物的多种酶混合而成的酶制剂[1]，可同时降解饲料中多种需要降解的底物(多种抗营养因子和养分)能最大限度提高饲料的营养价值。因此，国内外饲用酶产品主要是复合酶制剂。复合酶制剂根据功能特点可分为以下几类[5]：以β-葡聚糖酶为主的饲用复合酶。此类酶制剂的主要功能是消除饲料中的 β-葡聚糖等抗营养因子，提高饲料的利用率。主要应用于美、欧等以大麦为主要饲料原料的国家；蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶制剂。主要用于补充动物内源酶的不足；以纤维素酶、果胶酶为主的饲用复合酶。此类酶主要由木霉、曲霉和青霉直接发酵而成；主要作用是破坏植物细胞壁；使细胞中的营养物质释放出来；增加饲料的营养价值；并能降低胃肠道内容物的黏稠度，促进动物消化吸收；以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶、果胶酶为主的饲用复合酶。它综合以上各酶系的共同作用，具有更强的助消化作用；植酸酶制剂。纯植酸酶或辅以其他一些消化酶、非消化酶，主要作用是水解饲料中的植酸消除植酸的抗营养作用，部分替代或完全替代饲料中添加的无机磷，减少动物磷排泄。
目前商品饲用酶制剂一般均为复合酶制剂，单一酶制剂只有植酸酶一种。从应用效果来看，多种酶科学搭配可以实现组合效应，其在生产实践中的应用越来越广泛。
3 饲用酶制剂在动物生产中的应用效果
酶制剂用于动物生产中，对提高生产性能起很大的作用[5]。用于乳猪、仔猪、生长猪、蛋鸡、肉鸡和水产动物等饲料中，可得到明显的效果。从目前酶制剂在生产试验中的实际应用效果可以看出，酶制剂有着很大的应用范围。在饲料中添加多种酶复合制，可提高饲料的消化利用率，促进营养物质的吸收利用，有利于解决我国饲料资源的不足，能充分利用一些含有抗营养因子的饲料原料，因此越来越受到重视。
3.1 在猪生产中的应用
3.1.1 在仔猪生产中的应用
幼龄动物在初生阶段，机体不能分泌内源性消化酶或分泌的消化酶活性很低，不足以维持正常生理需要，就必须额外补充内源性消化酶[6]，因此近来内源性消化酶在幼龄动物饲料中的应用，已经越来越受到广泛的关注。研究表明[7]，在仔猪日粮中添加酶制剂，可以补充动物消化酶的不足，提高饲料的利用率。还可使仔猪小肠微生物分解胆盐，而胆盐具有消化小肠中脂肪的功能，可以加快原料的分解，从而使养分能够较快的吸收，减弱了微生物的活动，保证了机体对脂肪的消化吸收过程，降低了腹泻率[8]。
王大海等[9]选用120头35日龄的杜大长杂交断奶仔猪随机分为两组，试验组在对照组日粮的基础上添加华芬酶0.2%，以观察华芬酶在断乳仔猪玉米豆粕型日粮中的饲养效果。试验结果表明：试验组的日增重比对照组提高8.84%；饲料转化率提高9.95%；每千克增重的饲料成本降低9.2%；试验组平均毛利比对照组提高了16.44%；试验组仔猪的腹泻频率较对照组降低90%。试验证明，在日粮中添加华芬酶,能有效地提高仔猪的日增重和饲料转化率，降低饲料成本和增加经济效益，且使用方便,成本低,效果显著。
乔枫试验表明[10]，复合酶制剂对仔猪长产性能有改善和促进的作用，增强对饲料中营养成分的消化与吸收的能力。赵静杰报道[11]，在仔猪玉米-豆粕型日粮中添加0.1%的复合酶制剂，可提高断奶仔猪的日增重和料重比，较好地抑制仔猪腹泻，增加了经济效益。李国旺等[12]在断奶仔猪日粮中添加乳猪复合酶制剂0.05%、0.1%和0.15%，结果表明，复合酶制剂极显著提高了仔猪的日增重(P<0.01)，降低了腹泻率。2014年郭华研究也得到一致结果[13]。
3.1.2 在生长育肥猪生产中的应用
在动物日粮中添加酶制剂，可加速营养物质的消化分解和吸收利用，提高饲料报酬,促进生长发育。小麦型日粮中添加适宜的外源酶制剂能够改善生长猪的生产性能、营养物质消化率，在适当添加外源酶制剂的情况下，小麦可全部替代玉米应用于生长猪日粮中[8]。余有贵等研究表明[14]，不同小表含量日粮中添加NSP复合酶有利于提高生长猪的养分消化率，改善生长猪直肠微生物菌群，其中生长猪日粮中小麦含量以25%左右较为适宜，复合酶的适宜添加水平为0.025%。丁超等通过研究后也指出[15]，在生长猪中，可以用小麦加酶来代替部分玉米(玉米使用量的65%)，而不会影响生长猪的生产性能，且经济效益明显。王前光等研究发现[16]，在基础日粮中添加4种不同的酶制剂(E1、E2、欧蒂酶、木聚糖酶)，结果表明，酶制剂能提高生长猪的平均日增重，显著降低生长猪全期料重比和低腹泻率(P＜0.05)，提高日粮中蛋白质和能量的类表观消化率,并有降低能量的回肠表观消化率的趋势(P=0.10)。段爱军试验证明[2]，在生长猪日粮中使用小麦及添加非淀粉多糖酶替代部分玉米(玉米使用量的50%)，不会影响猪只的生长性能，且在平均日采食、平均日增重及料重比等方面接近或好于玉米型日粮。
3.2 在家禽生产中的应用
家禽由于消化道内分泌的内源性消化酶不能满足其机体的需求，需要添加酶制剂弥补其中的不足，从而提高饲料能量的利用效率，促进家禽的生长，提高日增重，降低料重比。韩庆等[17]在桃源仔鸡日粮中添加不同水平的以木聚糖酶纤维素酶及蛋白酶为主的复合酶制剂，各试验组比对照组平均日增重提高22.09%~36.19%，料重比下降18.29%-26.16%，亦有改善桃源仔鸡酮体性状的趋势。杨继生等试验表明[18]，在蛋鸡饲料中添加1g/kg的复合酶制剂，能显著提高蛋鸡的产蛋率、饲料利用率和经济效益。Dymkov 等[19]研究在不同营养水平的日粮中添加酶制剂对肉仔鸡生产性能的影响，结果显示：①日粮中添加饲用复合酶制剂对肉仔鸡的存活率没有负影响；与对照组相比，试验1组存活率提高了3.7%，活体重增加了 112.7g，平均日增重提高了 2.7g，平均日采食量减少了0.41g，料肉比减少了0.12；与试验3组相比，试验2组活体重增加了22.6g，平均日增重增加0.5g，料肉比减少了0.02；与对照组相比，试验2组的肉鸡存活率提高了5.5%，活体重增加了18.3g，平均日增重提高了0.4g，料肉比减少了0.06。结果表明，在饲料中直接添加饲用复合酶能改善肉仔鸡的生产性能，降低饲料能量后添加酶制剂对肉仔鸡的生产性能没有负面影响，甚至有改善的趋势。
3.3 在水产养殖中的应用
饲用酶制剂对水产动物的影响主要表现在：促进水生动物的生长；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；缓解水体环境的污染等[20]。
王纪亭等试验研究表明[21]，在奥尼罗非鱼饲料中添加 0.02%和 0.04%的非淀粉多糖酶会显著提高鱼体特定生长率，降低饵料系数(P<0.05)。将木聚糖酶、β-葡聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶为主的复合酶制剂添加到草鱼饲料中，显著提高了草鱼增重率和干物质、粗蛋白质、粗脂肪及粗纤维的表观消化率(P＜0.05)，并提高了白细胞吞噬活性和血清杀菌能力(P<0.01)。钟国防等[22]在饲料中添加0.05%和0.075%的复合酶制剂(淀粉酶、纤维素分解酶、蛋白酶为主)，提高了暗纹东方鲀的干物质和蛋白质表观消化率(P<0.05)。周金敏等[23]在粗蛋白含量 30%和28.5%的草鱼幼鱼饲料中分别添加复合酶制剂100~300g/t，提高了饲料效率和特定生长率。研究表明，在淡水鱼饲料中添加植酸酶可以不同程度促进鱼的生长、提高植酸磷的表观消化率、降低无机磷添加量、提高饲料效率、提高鱼体及骨骼灰分及磷的沉积、降低磷排放。姚瑞清等[24]在罗非鱼基础日粮中添加1000U/kg或1500 U/kg 植酸酶均显著提高了鱼体增重率、干物质及磷表观消化率，且不同程度的提高了消化道消化酶的活力，其他研究人员[25，26]也发现了类似的结果。
3.4 在反刍动物中的应用
酶制剂已成功的在单胃动物的饲养中应用了数十年，但在反刍动物饲养中的应用还未广泛展开，因为饲用酶制剂用于提高反刍动物饲料消化率是一个有争议的问题。然而，最近的许多研究表明，将饲用酶制剂添加到反刍动物日粮中，可以显著提高动物的消化能力、改善饲料的利用率提高生产性能并减少营养物质的浪费[27]。
李桉等[28]在奶牛饲料中添加反刍动物专用酶制剂，结果试验组奶牛产奶量提高了0.80kg和6.53%，差异显著(P＜0.05)。添加酶制剂组奶牛乳脂率有提高的趋势，但对乳蛋白、乳糖没有明显影响(P>0.05)。试验前和试验初期牛群整体毛不顺，色暗且老毛不退，膘情偏瘦弱，体况评分大多在2.5以下，采食速度一般,挑食现象明显；试验中、后期则发现牛群整体呈现毛色较光滑整齐，膘情也有所改善，体况评分大多在3以上，有的达到3.5以上，试验结束时，采食速度明显加快，几乎没有剩料。反刍动物专用酶制剂不仅提高了产奶量，还很好地促进和改善了牛群的体况及发育情况。植福华[29]在奶牛精料补充料中添加300g/t和600g/t的非淀粉多糖酶制剂，研究其对奶牛产奶量和乳成分的影响。结果表明，与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ组奶牛产奶量分别提高了1.18kg/d和1.23kg/d，乳脂率分别提高了0.03和0.39个百分点，乳蛋白率分别提高了0.01和0.05个百分点，体细胞数分别下降15.86万个/mL和14.63万个/mL，但差异均不显著(P>0.05)；在泌乳前期的奶牛日粮中添加外源非淀粉多糖酶制剂具有促进奶牛泌乳、改善乳成分的趋势。扈添琴[30]和徐晓明[31]也研究得到类似结果。
为了验证饲用酶制剂饲喂肉牛的效果。李正等[32]随及对26头58~60周龄的肉牛分组、试验组13头，在试验组肉牛饲料添加0.3%复合酶制剂，结果表明，试验组平均增重0.99kg/头·日，对照组平均增重0.87kg/头·日、试验组比对照组提高13.79%(P<0.05)；料肉比试验组3.04:1，对照组3.46:1，新型复合酶制剂有显著的增重效果。徐磊等[33]在日粮中分别添加0.1%和 0.2%的复合酶制剂，结果添加0.1%和0.2%的复合酶制剂的Ⅰ组和Ⅱ组肉牛的日增重比对照组(Ⅲ组)分别提高14.7%和 36.5%，差异极显著(P<0.01)。Ⅰ组和Ⅱ组肉牛的料重比较对照组分别降低17.5%和30.6%，差异极显著(P＜0.01)。在肉牛饲料中添加复合酶制剂的Ⅰ组和Ⅱ组肉牛的日增重比对照组(Ⅲ组)分别提高14.7%和36.5%，差异极显著(P<0.01)。Ⅰ组和Ⅱ组肉牛的料重比较对照组分别降低17.5%和30.6%，差异极显著(P＜0.01)。在肉牛饲料中添加复合酶制剂可以显著提高其日增重，降低料重比,提高肉牛育肥中的经济效益。杜忍让等研究得出[34]，在日粮中添加复合饲料酶制剂分别为0、0.05%、0.10%和0.15%，结果羊的增重、日增重均有所提高，其中添加0.10%水平时羊的增重、日增重、料重比最佳，说明饲料中添加0.10%水平的复合酶制剂能提高青年羊的增重和营养物质的利用。赵云仙[35]和李建锋[36]等研究也得出一致的结论。
综上，饲用酶制剂作为一种新型高效饲料添加剂，对于提高动物生产性能、改善饲料资源利用效率、减少环境污染发挥巨大作用，对于促进饲料行业的发展产生了巨大的推动作用，为养殖业带来了巨大的经济效益和社会效益。饲用酶制剂的研究开发和推广应用，已成为生物技术在饲料工业和养殖应用中的重要领域。