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在营养学上赖氨酸在肉猪的日粮中的含量不仅反映了日粮蛋白质的质量而且对改善猪的增重饲料转化效率和胴体组成都产生较大的影响而且近年来以赖氨酸为基础的理想蛋白质模型的广泛应用使得人们对赖氨酸的研究更加深入本文就近几年来国内外对赖氨酸在肉猪营养方面的研究作一系统阐述为养猪业的生产实践提供参考 1赖氨酸的作用赖氨酸通常是猪饲料中的第一限制性氨基酸在常用的饲料中除了大豆及其饼粕外赖氨酸是最易缺乏的氨基酸在玉米豆粕型日粮中添加赖氨酸可显著提高饲料转化率和生产性能徐锡良 1991 研究结果表明用豆饼和棉仁饼为主要蛋白源配制的基础饲料中添加0 1 0 3 的赖氨酸和0 1 0 2 的蛋氨酸肉猪日增重可达734 755克料肉比为2 95 2 85 1 瘦肉率为57 21 58 05 比不加的对照组分别提高6 5 7 6 和1 2 Coma等 1990 进行的育肥猪试验指出在蛋白质为14 的日粮中添加赖氨酸从0 15 到0 45 平均日增重增加14 49 42 34 Goihl 1993 也总结了许多试验得出猪日粮中增加赖氨酸可以降低背膘厚度增加眼肌面积和瘦肉率这种作用在青年母猪更明显呈线性分布 Coffey 1996 也总结了美国九个试验站的报告指出通过添加赖氨酸使猪日粮中的赖氨酸由0 58 增加至0 8 时小母猪背膘厚度下降9 瘦肉生长率提高12 Coffey还指出在添加高量的赖氨酸时应注意提高代谢能水平最好能同时添加油脂赖氨酸代谢能的比率通常以生长猪为10 46g MJ 肥育猪为8 37g MJ为宜 Gatel 1992 在小麦大麦豆粕型日粮中降低蛋白质水平同时添加赖氨酸这对生长肥育猪的生产性能无影响而总氮排除减少总氮排出量在生长期减少13 85 肥育期减少19 32 Kerr 1995 报道在猪日粮中添加0 35 赖氨酸 0 16 苏氨酸和0 07 色氨酸可降低日粮蛋白质4个百分点却不影响生长速度而氮排出量和能量排出量分别减少29 3 和4 4 张兴洲等 2000 所进行肉猪的试验结果表明添加赖氨酸可提高整个饲粮中粗蛋白的利用率从而在降低高成本蛋白质原料豆粕用量的同时保证了肉猪的正常生长总之在低蛋白日粮中添加赖氨酸及其它限制性氨基酸不仅可以减少对环境的污染同时可以节约蛋白质资源降低饲养成本 Kerr 1987 报道用低蛋白日粮补充赖氨酸的饲粮喂猪在热应激条件下产热量比正常蛋白水平的低这是因为喂低蛋白日粮时猪的肝重下降约8 而肝脏对产热起很大作用 Koong等 1982 Easter也认为减少蛋白质而补充赖氨酸及其它限制性氨基酸能提高热应激条件下的生产性能总之添加赖氨酸使日粮的氨基酸更平衡使整个氨基酸的利用率提高减少以尿素形式的氮排出从而缓解了高温应激的影响更有利于肉猪的生长发育此外赖氨酸与免疫也有一定的关系 Williams等 1997 研究了不同免疫水平对赖氨酸需要量的影响指出赖氨酸的需要量与免疫系统活性间有明显的互作关系 Klasting等 1988 也早已证明饲喂日粮赖氨酸充足或缺乏的鸡对免疫刺激反应不同另外小鼠或大鼠试验表明赖氨酸缺乏使大鼠胸腺和脾脏萎缩日粮中添加赖氨酸和苏氨酸可以使胸腺重提高皮肤对异源移植的排斥反应增加 Sidranshs 1972 总之要提高肉猪的生长性能就必须降低肉猪体内的免疫系统活性而同时也要相应地提高肉猪日粮中赖氨酸的水平 2肉猪对赖氨酸的需要量除英国的标准较高外其他各国对肉猪赖氨酸需要量的推荐值相似生长期约为0 7 肥育期为0 6 2 1肉猪生长期 20 50kg体重对赖氨酸的需要量 Krick等以蛋白质沉积速度体增重和饲料效率为评价指标研究了生长猪对赖氨酸的最适需要量结果表明每天获得22g赖氨酸相当于日粮总赖氨酸1 02 或0 78g MJ消化能时试验猪可得到最大蛋白质沉积最大体增重和最佳饲料效率但也有些研究的结果与此有一定的差距 Peters 1995 研究了生长猪 20 35kg 日粮中添加赖氨酸和色氨酸的效果结果赖氨酸为0 6 色氨酸为0 15 时最佳林映才等 1995 用回肠吻合术测定了生长猪 30 60kg 对可消化赖氨酸的需要量结果为0 656 相当于0 754 总赖氨酸时试验猪获得最佳生产性能 2 2肉猪肥育期 50 110kg体重对赖氨酸的需要量对于肥育猪来讲性别是影响赖氨酸需要量的一个重要因子 Yen研究表明肥育猪阉公猪日粮最适赖氨酸水平为0 72 相当于18 6g d 日粮粗蛋白为11 6 而小母猪的为0 85 相当于21 2g d 日粮粗蛋白13 4 当日粮赖氨酸水平为0 6 CP 13 时阉公猪的饲料效率体增重和瘦肉增长率最好而当日粮赖氨酸水平为0 90 CP 17 2 时小母猪的生产性能最佳有资料表明体重在50 90kg范围内的小母猪的瘦肉沉积率和氮利用率比相同体重范围内的阉公猪高小母猪比阉公猪能更有效地利用饲料中的赖氨酸尽管小母猪日进食量比阉公猪低但它们日瘦肉增重量相同如果阉公猪和小母猪都能充分发挥它们的生产潜力由遗传性能决定了它们的食欲和增重内容主要指瘦肉和脂肪的比例不同小母猪沉积蛋白的速度比阉公猪快蛋白沉积速度越快瘦肉生长速度越快对赖氨酸的需要越多所以小母猪的赖氨酸需要量比阉公猪高林映才等报道 60 90kg的肥育猪的可消化赖氨酸的需要量为0 453 相当于0 548 总赖氨酸 90 115kg体重范围内的猪的赖氨酸的需要量为0 61 以生产性能和胴体瘦肉率为评价指标 90 113kg体重的小母猪的赖氨酸适宜给量为0 60 Hahn等 1995 利用将肥育猪分为两个阶段肥育前期 50 90kg体重肥育后期 90 110kg体重分别研究赖氨酸的适宜供应量结果表明不但不同性别间而且同一性别前后两个阶段试验猪的赖氨酸需要量差别也很大阉公猪的结果是肥育前期0 58 肥育后期是0 49 而小母猪的结果是 0 64 和0 52 可见虽然不同研究者确定的肥育期猪的体重范围稍有差别研究结果也各不相同但他们的研究结果达到共识即肥育前期和肥育后期的赖氨酸需要量是不同的生长肥育阶段的前期猪需要较多的赖氨酸在这一段时间内猪正在沉积瘦肉为此特别需要赖氨酸而且沉积速度不断加快以后随着瘦肉生长的逐渐平稳则可减少赖氨酸的供给量总之不同阶段不同性别的肉猪赖氨酸有可能包括其它营养成分的需要量是不同的因此为了节约饲料成本有必要分开饲养实践中在很多养殖场肉猪已经进行了分阶段饲养也已经证明这样能更经济合理地满足猪对赖氨酸等营养成分的需要新版的NRC将肥育猪对各营养成分的需要量分为两个阶段给出 50 80kg和80 120kg 3影响肉猪赖氨酸需要量的因素 3 1日粮蛋白质水平 Lin等 1985 研究了不同的粗蛋白水平对赖氨酸需要量的影响当蛋白质水平为17 5 至21 5 时赖氨酸的需要量逐步增加两者间存在着相关关系即粗蛋白每增加1 赖氨酸的需要量就增加0 04 杨禄良 1994 也报道赖氨酸与蛋白质之间的比值在生产实际中应达到4 5 5 0 理想蛋白的目标为6 5 6 8 3 2日粮纤维素水平纤维素可以和氨基酸结合而抑制氨基酸的消化所以饲料纤维素含量高的日粮氨基酸水平应该提高点 Sauer 1980 的试验表明肥育猪日粮中添加纤维素会降低赖氨酸的消化率 3 3日粮能量水平 O Grady 1978 提出日粮中能量的浓度影响赖氨酸的需要量在低能量 13 6MJ kg DE 的日粮中添加赖氨酸使采食量和增重提高高能量 14 6MJ kg DE 日粮添加赖氨酸使采食量下降但日增重不变孙素玲 1994 报道随着日粮中赖氨酸与可消化能的比例增加青年母猪的生产性能呈线性增加比值为1 65g MJ DE时最佳 Lawrence 1994 也认为在高能条件下赖氨酸需要提高 Patience等 1995 的试验结果表明对于生长猪由于能量摄入量限制其生长应以每日有效赖氨酸与消化能的比值为基础制作日粮配方对于肥育猪因为能量摄入量不限制其瘦肉生长应按每日有效赖氨酸的摄入量制作日粮配方而Smith等 1999 研究表明胴体重量随着日粮能量含量的提高而增加能量含量对胴体重量的影响高于对体增重的影响与消化能摄入量和体增重的结果不同胴体重量的增加并无随着日粮能量超过一定水平后趋于平缓的现象 3 4日粮中其它氨基酸水平据报道日粮中添加苏氨酸可以消除因赖氨酸过量造成的体重下降 Williams等 1993 的试验指出苏氨酸与赖氨酸的比例为0 64和0 65时生长猪和肥育猪的效益最佳 Williams 1995 又报道赖氨酸与含硫氨基酸的比例对猪的免疫系统有显著的影响推荐比例为0 57 1 2 Peter 1995 研究认为生长猪 20 35kg 日粮中含0 15 色氨酸及0 6 的赖氨酸可满足低蛋白质水平 11 的需要一段时间内人们都认为赖氨酸和精氨酸间存在着明显拮抗但张晋辉等 1999 发现赖氨酸与精氨酸之间并无拮抗作用只是一种氨基酸间的不平衡现象有资料表明日粮中的颉氨酸与赖氨酸的比例能显著影响肉猪增重一般情况下颉氨酸与赖氨酸的水平分别为0 75 和0 9 颉氨酸为赖氨酸的83 总之肉猪对赖氨酸的需要量受多方面因素的影响在实际生产中应结合肉猪的基因型基础原料中赖氨酸的生物利用率饲喂频率饲料配制和加工过程中养分的损失等情况确定赖氨酸的最佳适宜量 4存在的问题 4 1赖氨酸过量的危害研究发现饲喂高赖氨酸水平日粮猪发生直肠脱垂的可能性大于 P 0 0006 饲喂标准日粮的猪此外高赖氨酸饲粮易导致猪采食量降低 4 2合成氨基酸应用的限制尽管在饲料中添加合成氨基酸可促进生长改善胴体品质改善饲料转化率但在实际日粮中却有时表现出利用率下降的现象比如在猪日粮中添加合成赖氨酸以每日饲喂多次时的赖氨酸利用率作为100 而每日饲喂一次时的赖氨酸的利用率仅为45 Batterham等 1974 就提出增加饲喂次数对日粮中天然氨基酸的影响不明显 Patridge等 1985 也发现在添加合成赖氨酸时一次饲喂比多次饲喂时氮的利用率低 4 3赖氨酸消化率的局限性 Batterham等 1990a b 发现对于一些经过热处理的蛋白质饲料原料如棉籽饼可能发生了肽链和分子结构的变化这种变化对于氨基酸的消化率影响较小而吸收后氨基酸的利用率却降低了 Batterham等 1992 还发现以斜率法测定的猪对赖氨酸的利用率明显低于其回肠表观消化率即回肠表观消化率可能过高估计了棉籽粕的营养价值但对于豆粕而言赖氨酸的利用率与其回肠表观消化率却很接近可见这类蛋白质饲料中的赖氨酸其中的很大一部分可能是不能被有效地用于生长和转化而被吸收到体内 5小结为了使肉猪育肥的效益达到最佳在进行日粮配方时赖氨酸的合理添加量显得至关重要因为这直接关系到日粮的利用率和经济效益但在我国还未制定出合理定量定性的需要量所以我们应根据我国具体国情利用相关学科的研究成果再进行进一步的定量和定性研究

更新时间:2016-08-23 08:39:43

. 酶制剂在饲料配方设计中的应用

酶制剂作为一种新型高效的饲料添加剂可以提高畜禽生产性能和减少排泄物的污染同时也为开辟新的饲料资源降低饲料生产成本提供了有效的途径本文就饲料酶制剂在饲料配方中的应用技术作一介绍 1 玉米豆粕型日粮中应用酶的技术 1 1玉米豆粕型日粮中添加酶可提高饲料的能量蛋白质的利用率大量研究证明饲料配方按照理想氨基酸平衡原理可用豆粕等植物性蛋白质代替动物性蛋白质保持畜禽正常的生产性能但在玉米豆粕型日粮中存在抗营养因子问题其中主要是非淀粉粘多糖 NSP 蛋白酶抑制因子植物凝集素植酸果胶抗原蛋白等这些抗营养因子一定程度上降低了饲料的消化利用率研究证明饲料中添加复合酶制剂可提高玉米豆粕型日粮的消化利用率 Siversides等 1999 报道了巴西圣保罗和维克萨大学所作实验采用回肠消化率测定法在玉米豆粕型饲料添加酶制剂结果提高了饲料的代谢能值 P lt 0 05 和粗蛋白质的消化率 p lt 0 05 肉鸡日粮中添加复合酶制剂后圣保罗大学试验中代谢能值提高2 5 蛋白质消化率提高3 6 维克萨大学试验两者分别显著提高2 2 和2 2 差异显著玉米在饲料中的用量一般在50 70 玉米的消化利用率与饲料的转化率直接相关 Noy等 1994 对4 21日龄的肉鸡测定了玉米淀粉回肠消化率仅为82 89 远低于公认的95 氨的消化在小肠中亦不完全 4日龄消化率为78 21日龄时为 92 而添加淀粉酶等酶制剂后显著提高了小肠中养分的消化率 Summers 2001 报道在玉米豆粕型日粮中添加复合酶制剂淀粉酶木聚糖酶和蛋白酶后能量利用率可提高2 5 因此添加酶制剂可提高养分在小肠中的消化吸收率同时提高了玉米豆粕型日粮中的表观代谢能 AME 和蛋白质利用率从而提高畜禽的生产性能 1 2添加饲料酶制剂可提高饲料转化率降低饲料成本合理利用酶制剂可提高饲料的消化利用率降低饲料和养殖成本提高经济效益国内外研究表明饲料添加酶制剂后动物增重提高5 15 2 料肉比下降3 8 饲料转化率提高3 5 10 产蛋率提高5 8 采食量提高7 蒋宗勇 1995 报道仔猪饲料加入 0 1 溢多酶平均日增重提高10 09 料肉比下降9 3 柳卫国 1998 在蛋鸡玉米豆粕型常规基础日粮中添加0 1 复合酶试验组较对照组产蛋率提高8 7 P lt 0 05 蛋重提高2 3 料蛋比降低9 4 P lt 0 05 1 2 1直接在饲料中添加酶制剂最简单的方法是将酶制剂直接加入日粮中无论从效果还是从经济角度考虑都是可行的 Pack等 1996 等报道了巴西农场对1 45日龄肉鸡所作的试验在玉米豆粕型日粮的粉料和颗粒中分别添加酶和不加酶结果表明在粉料及颗粒料中加酶试验组与对照组相比日增重显著提高4 5 料重比极显著降低 1 2 2加酶后可调整饲料配方降低营养浓度从而降低饲料成本在饲料中应用复合酶制剂配方的能量和氨基酸可适当降低而不影响饲养效果一项试验结果根据肉鸡育雏生长育肥阶段的营养水平以不加酶组为标准对照粮加酶试验组日粮能量降低2 3 3 4 结果不加酶的正常能量组和加酶的低能量组之间性能没有明显差异 P lt 0 05 表明日粮中添加复合酶制剂可降低日粮能量水平而不影响肉鸡的生产性能 Pack等 1996 报道在肉鸡玉米豆粕型日粮中将试验组日粮的代谢能降低3 蛋白质和氨基酸水平降低5 前期能量和蛋白质分别为 12 75MJ kg和22 后期料为13 20MJ kg和20 影响动物的生长性能但添加酶制剂能补偿因营养浓度降低而引起的肉鸡生长减缓提高了经济效益 1 2 3 用植物性原料替代动物性原料 Graham等 1995 报道断奶仔猪饲料中含有昂贵的鱼粉及乳清粉通过添加酶制剂可降低鱼粉及乳清粉用量保持营养浓度不变不会影响断奶仔猪生长一项试验对照日粮含10 乳清粉和4 鱼粉试验日粮含4 乳清粉和2 鱼粉减少6 乳清粉和2 鱼粉添加豆粕和酶制剂调整能量和氨基酸结果试验组仔猪的生产性能有所改善 P lt 0 05 每千克增重较对照组成本降低11 经济效益显著 2 麦类基础日粮中酶制剂的应用技术我国饲料资源中玉米相对缺乏而小麦大麦高粱等由于含有抗营养因子阿拉伯木聚糖和b 葡萄糖等使饲料营养成分不能被充分消化吸收而通过添加酶制剂可提高这些原料的利用率达到减少玉米用量降低饲料成本的目的 2 1小麦日粮中应用酶制剂小麦的主要抗营养因子是阿拉伯聚糖添加复合酶木聚糖等能降低阿拉伯木聚糖等非淀粉多糖降低肠道粘度提高小麦饲料利用率据John等 1997 报道小麦添加酶制剂主要含木聚糖酶后其AME可提高 6 代谢能与玉米相当由于蛋白质消化率提高氨基酸消化率可提高10 小麦日粮中添加酶制剂可改善饲料的效率外由于添加酶后小麦的代谢能值有所提高可以减少饲料中较为昂贵的油脂添加 Belyavin对此进行了验证试验 0 42日龄肉鸡日粮试验1组为小麦基础粮 2组为小麦日粮酶 3组为小麦日粮代谢能 6 酶各组中赖氨酸和含硫氨基酸含量一致表5表明各组42日龄活重统计无差异 2组饲料效率较1组显著提高6 4 3组与1组饲料效率差异不显著但也提高了2 9 其中6 代谢能为增加小麦40kg t 减少豆油用量 2 2大麦日粮中应用酶制剂添加酶制剂可提高大麦的能量利用率 Graham等 1995 报道在肉鸡大麦日粮中添加b 葡萄糖酶后大麦的表观代谢能 AME 提高 10 从而使其AME达到12 9MJ kg 在猪大麦基础日粮中添加b 葡萄糖酶后大麦的消化性能明显提高6 消化能达14 1MJ kg 韩正康 2000 对在不同家禽生长性能影响进行了研究结果表明添加酶制剂后肉鸡鸭鹅生产性能显著提高料肉比极显著改善 2 3 麦类基础日粮替代玉米时应注意的问题 1 玉米型日粮中的亚油酸叶黄素等一些功能性成分对畜禽的生长有一定作用亚油酸 18 2w6 是必需脂肪酸中的一种在猪日粮中0 1 即可满足猪的生长需要 NRC 1998 小麦代替玉米在猪饲料中应用时不会因亚油酸的不足影响猪的生长而家禽对亚油酸的需要量较高亚油酸通过影响蛋黄的重量而影响蛋的质量和蛋白质一般家禽对亚油酸的需要量1 在家禽日粮中应用小麦大麦时应考虑将亚油酸作为营养指标考虑可以通过添加植物油来解决亚油酸不足的问题 2 叶黄素在玉米中含量最高在蛋黄和肉鸡的着色方面起重要作用而小麦日粮中叶黄素的含量很低对白羽肉鸡用小麦替代玉米改善肌肉和脂肪的色泽品质对蛋鸡可考虑使用含叶黄素丰富的原料及其其它玉米副产品弥补小麦大麦叶黄素含量低的问题 3 其它饲料类型中酶制剂的应用技术大量的杂粕棉籽粕菜籽粕葵籽粕芝麻饼及花生饼等常常在饲料中利用但由于这些原料本身含有较多的抗营养因子或对畜禽生长有害的成分限制了饲料中的用量添加酶制剂可改善这种状况 Stanley等 1996 对肉仔鸡日粮中不同棉籽水平添加酶制剂效果进行试验添加酶制剂7 5 15 30 的棉籽粕日粮均显著改善了肉鸡饲料转化率 Pack等 1996 报道在肉鸡高粱 65 豆粕或高粱 62 豆粕菜籽粕日粮中添加木聚糖酶等进行试验菜籽粕前期5 后期10 结果表明日粮中添加酶制剂提高了高粮日粮肉鸡全期的增重和饲料转化率高粱豆粕日粮组加酶后达到显著水平 p lt 0 05 表明酶制剂不仅可应用于玉米豆粕型日粮中而且对高粱菜籽粕日粮同样有效菜籽粕用量可达10 未影响动物的生产性能去壳葵籽粕含有38 左右的粗蛋白和13 粗纤维蛋氨酸含量高而赖氨酸和苏氨酸含量低因此在家禽日粮中以葵籽粕部分替代豆粕可改善饲料中氨基酸平衡但由于葵籽粕中含有较多的木聚糖和果胶等抗营养因子因此氨基酸的消化率和能量较低 Schang等 1998 在蛋鸡日粮中进行了葵籽粕代替豆粕试验并设定加酶的玉米葵籽粕日粮代谢能和氨基酸提高了7 结果表明两组差异不显著证明了添加酶制剂可以提高葵仔粕蛋白质能量氨基酸利用率 7 在经济效益上是合算的见表8 添加酶制剂提高了葵籽粕中营养物质的消化率为配制蛋鸡日粮提供了较为经济的替代原料综上所述为了提高饲料效率减少饲料中抗营养因子对畜禽生产性能的不良影响除了在饲料加工方面采取新的技术外在饲料配方设计时可通过原料筛选添加合成氨基酸和饲料酶制剂来提高饲料的利用率和畜禽生产性能酶制剂的选用应根据饲料原料的类型即抗营养因子的种类和数量畜禽的种类生长阶段合理使用并考虑加酶后饲料比值蛋白质和氨基酸的提高幅度进行配方优化设计加酶玉米豆粕型配方时可直接添加酶以提高饲料的品质可在原配方基础上降低能量2 5 必需氨基酸可降低5 7 对配方重新进行优化对于小麦大麦豆粕型日粮加酶后调整幅度为能量6 10 氨基酸消化率为10 据此计算成本较低的饲料配方利用酶制剂可将棉籽粕菜籽粕葵籽粕等增大用量添加于饲料中取代豆粕为充分利用非常规原料降低饲料成本提高经济效益开辟了新的前景

更新时间:2016-06-01 08:42:56

. 饲料酶制剂的生产和应用

饲料酶制剂的生产和应用侯炳炎中国食品科技学会酶制剂分会摘要本文就涉及饲料酶制剂生产和应用中的发酵方法酶制剂的耐热和贮存稳定问题酶活力测定和表示方法使用酶制剂可降低饲料生产成本酶制剂在环境保护中发挥重要作用共五个方面进行了论述由于酶制剂用作饲料添加剂的良好表现预测未来我国饲料酶制剂将持续发展关键词固体发酵液体发酵酶活力生产成本环境保护上世纪50 年代美国欧洲日本已开始认识到酶制剂添加到饲料中的作用但当时酶的制造成本昂贵难于推广应用到上世纪80 年代随着发酵工业的长足进步酶制剂可以大量工业生产有较好的性价比酶制剂用作饲料添加剂在国外迅速发展 1996 年欧洲80 的肉鸡饲料添加了以 beta 葡聚糖酶和木聚糖酶为主的复合酶 2000 年全球65 的家禽麦类日粮 10 的猪麦类日粮及5 肉鸡玉米豆粕日粮饲料中添加了酶制剂上世纪80 年代末丹麦芬兰美国德国等国有关公司的饲料酶进入我国饲料市场有单一品种的饲料酶也有多种酶经复合的饲料酶在饲料中的添加量＜ 0 1 0 01 ～ 0 06 上述信息引起我国畜牧界的重视我国畜牧界1992 年成立了全国饲料安全与生物技术专业委员会当时称全国饲料毒物与抗营养因子专业委员会该委员会一项重要的工作是致力于研究开发推动酶制剂在饲料工业中应用差不多每两年开一次全国性的大会有不少应用技术研究报告很多动物营养专家对酶制剂在饲料工业的应用效果给予肯定我被邀参加大会结识了畜牧界的一些朋友了解到我国饲料工业是个庞大的产业饲料酶制剂有很大的市场前景 1993 年中国饲料工业办公室与中国发酵工业协会于江苏无锡联合召开 ldquo 酶制剂用于饲料工业研讨会 rdquo 参加会议的代表近300 人为了推动酶制剂在饲料工业的应用农业部将酶制剂列入饲料添加剂品种目录农业部发布饲料酶制剂标准农科院饲料检测中心承担饲料酶的品质评价农科院饲料研究所开展饲料酶研究 1991 年我国第一家饲料酶制剂厂 mdash 广东溢多利生物科技股份有限公司在广东珠海投入生产至今国内除溢多利已有多家企业山东隆大生物湖南尤特尔武汉新华扬北京挑战集团山东康地恩等生产饲料酶制剂这些企业已有较大生产规模年销售额从最初的不足1000 万元现均超过1 亿元人民币梳理20 余年的发展历程本文就饲料酶制剂生产和应用中的几个问题进行讨论盼同行指正 1 middot 发酵方法饲料酶制剂的生产方法有两种一为固体发酵另一为液体发酵最初主要为固体发酵现在以液体发酵为主 1 1 固体发酵所谓固体发酵是指在固体或半固体培养基上让微生物生长和代谢的方法其微生物主要为曲霉利用固体发酵制造的曲用于生产白酒黄酒酱油等在我国至今至少已有1500 多年历史公元六世纪后魏高阳太守贾思勰编齐民要术比较详细地记载了各种曲的生产技术在日本清酒料酒酱油酱等利用曲霉的酿造技术已有几百年的传统为全球最具固体发酵工业技术经验的国家之一按照固体培养基与空气的接触方式固体发酵分类为 1 静置发酵将接入曲种的培养基做成数厘米以下的薄层进行发酵培养基的温度由发酵室的室温控制空气通过自然换气或表面强制通风流通用风温来达到培养基的温度控制此方法劳动强度大但发酵酶活力较高且稳定不易染菌 2 通风发酵是在金属多孔板上将接入曲种的培养基堆积成数十厘米厚让风向上穿过培养基而流动由风温控制培养基的温度国产的固体通风发酵机已为多家企业使用可自动或手动控温喷微雾保湿能基本满足微生物生长代谢所需控制的环境要求型号 mdash 5 固体通风发酵机每批生产量约800 kg 3 流化床发酵使铺在金属网或多孔板上已接入曲种的粉末状培养基通过向上吹的风形成流化状态而进行培养通过风温控制培养基的温度此法日本研究最早上世纪80 年代已进入实验工厂的研究阶段此法实验室装置发酵酶活力明显高于通风发酵关键技术为如何保持培养基的温度水分均一不能过分搅拌损伤菌体并要避免水分在局部的地方留存诱发染菌污染进入新世纪国内已有研究单位研发出用于工业生产的固体流化床发酵装置现处于推广应用阶段固体发酵方法优点为培养基组成较单纯谷物加工副产品为主要原料另加水和少量无机盐即可产品易于回收目的产物蓄积在固体基质表面将其回收所需要的的溶剂比液体发酵要小得多工程废水也少缺点为微生物有其适宜的生长和产酶温度发酵过程会产生热量应除热大规模工业生产时除热降温方法是一道难题在固体发酵过程中要掌握pH 温度物料水分菌体增殖量和产物数量等的变化较难难以实施让目的产物最大生成的控制发酵方法进入新世纪蒸球已在固体发酵生产企业普遍使用蒸球设备可使蒸料冷却接种在其中完成降低了劳动强度提高了生产效率最后需提及的是固体发酵生产出的酶制剂具有广谱的酶活性我国最初采用固体发酵生产的纤维素酶用于肉鸡麦类日粮取得良好效果学者指出似不是纤维素酶的作用而是该产品中含有显著的半纤维素酶木聚糖酶等发挥作用印度拜康公司诺维信2007 年收购采用固体发酵生产的果胶酶用于果汁和葡萄酒生产在全球居领先地位山东隆大生物固体发酵生产的果胶酶用作饲料添加剂和果汁葡萄酒生产亦取得良好成绩 1 2 液体发酵液体发酵为现代工业微生物的发酵方法可实现纯种培养发酵过程参数 PH 温度溶氧补料等自动控制大规模生产目前高产酶的基因工程菌基本上都是酵母菌和细菌需采用液体发酵企业单个发酵罐容积20 m3 ～ 100 m3 生产的酶制剂品种有 alpha 淀粉酶糖化酶蛋白酶脂肪酶植酸酶木聚糖酶 beta 葡聚糖酶纤维素酶 alpha 甘露聚糖酶等多种进入新世纪企业发酵罐均采用不锈钢制造配变频电机重视管道阀门配置防止死角选择绝对无油空气压缩机和高效空气过滤器采用发酵过程自动控制发酵液及时提取制成产品推行GMP 管理发酵染菌率已很低产品有较好的性价比 2 middot 酶制剂的耐热和贮存稳定问题用于饲料的酶制剂产品有固体和液体两种剂型最初的固体产品为粉末状与饲料混配时易飞扬损失本世纪初已有国产造粒机可将粉末状固体酶或液体酶制成颗粒状颗粒大小500 mu m ～600 mu m 饲料酶不少企业已将粉末状饲料酶植酸酶木聚糖酶等制造成颗粒状饲料生产有道造粒工序酶制剂与饲料混匀后在80 ℃左右的高温造粒酶易变性失活此外企业生产的固体酶或液体酶在存放中也存在失活问题上世纪60 年代以来国内外许多生物化学工作者对酶的热稳定性进行了广泛的研究提出了一些提高热稳定性的方法如酶分子交联法和化学结构修饰法但这些方法技术难度大成本高无法为饲料行业接受进入上世纪80 年代欧洲和北美对酶的热稳定性和贮存稳定性的研究有了很大进展不仅使酶制剂在一定时间存放的稳定性有了保障并使其与饲料混匀后能够耐受造粒的高温失活率小于15 而且费用可以接受其方法 1 选育酶耐热性好的生产菌种 2 加盐一些饲料酶制剂溶液中融入一定量的某些无机盐比如镁盐或锌盐然后再进行喷雾干燥获得的酶粉贮存稳定性可以得到明显提高这一方法已为国内生产企业采用 3 制备包衣型酶颗粒所谓包衣型是在酶颗粒的外层包被上惰性材料使其在与饲料一起高温造粒时避免或降低对酶的破坏损失欧洲一些著名的酶制剂制造公司上世纪80 年代成功研制出包衣型酶颗粒用于洗涤剂和饲料工业国内本世纪已有企业开发出包衣型饲料酶此外开发液体剂型饲料酶具有重要意义液体剂型酶制剂用于饲料是为了避开饲料高温造粒对酶的破坏饲料造粒后将液体酶用喷涂机喷涂于饲料颗粒表面此方法欧洲最早使用效果不错本世纪初欧洲丹尼斯克公司的液体酶开始用于广东饲料企业造粒后喷涂并提供喷涂机引起国内酶制剂生产企业重视液体酶的生产涉及到酶在液体状况下的稳定技术应研究确定加入某种防腐剂和稳定剂使产品在温度25℃ 于密闭容器中避光贮存4 个月其酶活力不低于标示酶活由于液体酶生产可节省能源使用方便上世纪90 年代国内酶制剂企业生产的糖化酶耐高温 alpha 淀粉酶等液体剂型已占很大比例近几年溢多利尤特尔新华扬等推出液体木聚糖酶液体植酸酶液体复合酶等产品提供给饲料企业同时提供国产喷涂机受到饲料企业欢迎国产液体糖化酶植酸酶已大量出口国外 3 middot 酶活力测定和表示方法酶制剂是一种具有催化作用的生物制剂酶活力是指酶的催化能力以酶所催化的化学反应速度表示催化的反应速度越快酶的活力越高酶活力的测定是研究生产和应用酶的基础生产酶制剂时产品的质量和产量酶活力为重要的依据指标 3 1 酶活力测定方法分两类 1 绝对测定法根据在指定的测定条件下底物的消耗速率或产物的生成速率对活力进行定量对底物质量的稳定性有严格要求本法具有一定的普遍适用性国内研究生产应用多采用 2 相对测定法采用已知活力的标准酶作为基础在指定的测定条件下对标准酶及样品同时进行测定将标准酶形成的产物信号绘成标准曲线样品的酶活力由标准曲线读得该法需要有标准酶跨国公司多采用不同跨国公司有各自的标准酶酶活力定义也不一样因此跨国公司之间的酶活力水平没有可比性一些跨国公司对发酵过程中取样或最终酶制剂产品测定酶活力采用芬兰Konelab 系列自动分析仪等先进分析手段排除人为影响因素对样品进行准确分析 3 2 酶活力测定方法标准酶制剂的活力测定方法有国家标准行业标准企业标准三种如果有国家标准应执行国家标准如果没有国家测定标准有行业测定标准应执行行业测定标准如果没有国家和行业测定标准执行企业测定标准酶制剂生产企业菌种和工艺文件是保密的但活力测定方法是公开的企业在产品说明书中应说明执行的产品标准编号说明酶活力定义公示活力测定方法可以来函索取这样做实际是倡导明明白白消费较长时间以来工业酶制剂归口轻工行业管理可用于饲料的 alpha 淀粉酶糖化酶蛋白酶脂肪酶等上世纪80 年代起已有国家或轻工行业标准进入新世纪农业部相继发布了用于饲料的植酸酶木聚糖酶 beta 葡聚糖酶等产品的质量标准在农业部未发布标准前饲料酶生产企业执行企业标准由于企业生产该产品的技术来源不同各企业酶活力的测定方法不同同一样品其测定结果不会相同以木聚糖酶为例尽管均采用DNS 法以Sigma 公司的燕麦木聚糖为底物但不同企业底物浓度不同 1 和2 两种反应温度不同 40 ℃ 50 ℃两种反应时间不同 10 min 15 min 和30 min 三种在这三个不同条件下测定结果不会一样当时木聚糖酶的酶活力定义有3 种 1 在测定条件下 1 h 水解木聚糖产生1 mg还原糖以木糖计所需的酶量定义为一个酶活力单位 2 在测定条件下 1 min 水解木聚糖产生1 mu g 还原糖以木糖计所需的酶量定义为一个酶活力单位 3 在测定条件下 1 min 水解木聚糖产生1Umol 还原糖以木糖计所需的酶量定义为一个酶活力单位此表示方法为1961 年国际酶学会议规定这三种酶活力单位表示方法其数值相差很大几种用于饲料的酶制剂不同酶活力单位表示方法数值如表1所示上述情况由于不同企业生产的同一产品缺乏可比性造成使用时混乱因此农业部发布饲料酶活力测定方法标准有利于酶制剂在饲料工业的推广应用 4 middot 使用酶制剂可降低饲料生产成本酶制剂用于饲料国内外学者研究和企业应用表明可以扩大饲料原料的来源提高饲料原料的营养价值比如通过降解单胃动物几乎不能利用的一些多糖从而提高了日粮的代谢能值对粗蛋白的消化率亦有较明显的提高一个典型的实例为2001 年我国玉米价格一路上涨不少饲料企业探索降低饲料成本的方法增加小麦麦麸米糠等非常规饲料的使用量如用小麦替代配合饲料中玉米50 的用量当时小麦比玉米每吨差价200 元添加木聚糖酶 beta 葡聚糖酶果胶酶蛋白酶等组成的复合酶制剂消除非淀粉多糖 NSP 的抗营养作用可大大降低饲料成本据广东饲料行业管理部门提供的信息 2001 年对饲料酶制剂的需求量一直处于上升趋势有些酶制剂厂的产量半年内翻了一倍很多饲料厂养殖场户通过实践认识到添加复合饲料酶既可以使用小麦大麦等非常规饲料又可以达到保质保量降低成本的目的实践表明小麦比玉米每吨差价50 元以上用小麦替代部分玉米添加复合饲料酶制剂既具有成本优势欧洲和澳大利亚的肉鸡实验证明饲用复合酶提高饲料代谢能幅度为 0 49 ～ 0 93 MJME kg 根据该实验数据提出了一个降低代谢能0 5MJME kg的能值相当每吨饲料可节约40 kg 玉米国内有学者应用复合酶调整蛋鸡饲料配方试验表明在常规饲料中减去1 ～ 2 玉米和0 5 ～1 豆粕增添1 5 ～ 3 沸石粉添加0 03 复合酶与对照组比较提高代谢能为0 254 kcal g ～0 331 kcal g 产蛋率提高2 6 ～ 3 7 按常规饲料减去1 5 玉米和0 5 豆粕相当每吨饲料减9 3 kg 玉米和2 kg 豆粕扣除购买沸石粉和复合酶支付的费用饲料企业每吨饲料的原料总成本可下降约5 ～ 10 元诺维信2008 年推出乐多仙ProAct 是一种热稳定性较好的蛋白酶通过补充动物体内自身的消化酶例如胃蛋白酶和胰蛋白酶的不足释放各种饲料蛋白原料的营养价值减少豆粕等蛋白原料用量使饲料成本降低几个百分点该产品已在巴西拉美欧洲和亚洲各国上市现在国内饲料酶生产企业大都建立了应用技术实验室配有动物营养工程师根据饲料原料品种和动物种类年龄研究确定添加哪些酶及添加量据报道武汉新华扬历时9 年建立了饲料原料底物数据库底物 mdash 酶动态数据库和酶 mdash 潜在营养价值数据库重视酶的应用技术可设计较科学的加酶饲料配方降低饲料生产成本 5 middot 酶制剂在环境保护中发挥重要作用几乎在所有的谷物饲料中绝大部分磷酸盐以植酸形式存在肌醇六磷酸比如小麦大麦玉米高粱等其中植酸磷占总磷比例达到60 ～80 由于单胃动物消化道中植酸酶的活力很低大部分植酸磷被排出体外不仅浪费磷源且造成环境污染添加植酸酶可替代饲料配方中50 ～70 的磷酸氢钙向环境排泄的磷相应减少在环境保护中发挥重要作用上世纪90 年代巴斯夫和诺和诺德的植酸酶进入我国饲料市场当时由于酶的售价较高磷酸氢钙便宜应用企业不多中国农科院饲料所承担的植酸酶研发项目包括禽类鱼类猪等专用植酸酶列入国家 ldquo 863 rdquo 计划于1998 年取得重大突破在国内率先实现工业生产 2005 年研究又取得重大进展开发出新一代高比活植酸酶处于国际领先地位 2010 年该产品生产销售超过15 000 吨产值超过3 亿元占据了国内植酸酶市场90 以上实验表明酶活力5 000 U g 的植酸酶1 kg 能够从植物中的植酸磷分解出8 kg 有效磷 2010 年我国饲料行业统计由于使用植酸酶节约饲料原料磷酸氢钙20 万吨以上并使动物粪便中排出的可污染环境的磷减少了约30 万吨诺维信的环境评估指出饲料中加入蛋白酶乐多仙ProAct 可相应减少肉鸡排泄物中氮的含量最终降低家禽养殖业的环境影响每年欧洲要饲养约63 亿只肉鸡美国饲养86 6 亿只如果整个行业采用乐多仙ProAct 欧洲可将排放到大气中的氮减少2 万吨美国可减少3 万吨欧洲一些国家已颁布法规限制氮排放 6 middot 展望酶制剂可以应用于很多行业进入新世纪以来饲料酶制剂发展最为迅速 2010 年在中国生物发酵产业协会和企业老总支持下我曾对我国市场对酶制剂的需求量按9 个应用行业进行评估饲料行业位居首位年需求量10 亿元占需求总量40 亿元的25 饲料工业为我国国民经济10 大产业之一 2013 年全国饲料产量达到1 92 亿吨出口105 6 万吨饲料企业逐渐大型化已有企业年产量百万吨以上并在国外建厂为酶制剂的应用提供了很大的空间应进一步开发饲料酶新品种解决生产和应用中存在的问题比如开发基因工程细菌和曲霉菌高效表达研究酶学特性酶的耐热性液体酶常温贮存稳定性等这些问题的解决将推动我国饲料酶制剂持续发展参考文献 1 冯定远主编酶制剂在饲料工业中的应用北京中国农业科学技术出版社 2005 1 22 2 黄文涛胡学智酶应用手册上海上海科学技术出版社 1986 224 226 3 高寿清流化床固体培养装置北京食品与发酵工业 1988 79 83 4 郑曼新吴桂芳党桃工业酶制剂活力检测技术的发展无锡第四届中国酶工程技术交流讨论会论文集 2003 10 273 5 孟广震主编中国生物工程学会组织编写新中国工业生物技术发展史略北京化学工业出版社 2013 44 53 6 SusanneStrand 降低家禽养殖的环境影响诺维信生物杂志 2011 2 11 7 侯炳炎我国市场对酶制剂的需求量评估大连第三届全国酶制剂研究开发应用技术研讨会论文集 2012 7 1 12

更新时间:2016-02-29 14:27:17

. 微生态制剂猪源康在育肥猪上的应用试验

试验项目试验时间 2012年3月试验地点湖北省黄石市试验单位黄石市某养猪场一试验目的为了验证猪源康的产品功效我公司与武汉中粮肉食品有限公司合作进行的猪源康的应用试验该试验的所有数据均由武汉中粮肉食品有限公司提供二试验方法选择同一栋猪舍的体重为65kg左右的肥育猪120头随机分成2组每组60头分3个栏饲养 3个重复栏每栏20头试验猪采用颗粒饲料饲喂自由采食和饮水试验期间各组栏舍及饲养管理条件相同卫生消毒程序按猪场常规方法进行试验选用的猪源康为哈尔滨中科生物工程有限公司提供本试验设2个组对照组和试验组对照组为养殖公司现用大猪全价配合饲料 65 100kg体重适用试验组为在对照组基础上按0 25 比例添加猪源康 2个组的日粮处理见表1 日粮参照NRC 1998 饲养标准结合企业标准配制各组日粮的营养水平包括消化能粗蛋白可消化赖氨酸可消化蛋氨酸等相同日粮营养水平见表1 表1 试验日粮组成及营养成分原料对照组猪源康组次粉 15 15 玉米 25 25 豆粕 46 9 12 9 12 大麦 45 445 45 245 豆油 2 2 磷酸氢钙 0 26 0 26 石粉 1 4 1 4 霉菌吸附剂 0 15 0 15 防霉剂 0 05 0 05 赖氨酸 0 2 0 2 食盐 0 35 0 35 抗氧化剂 0 025 0 025 猪源康 0 2 预混料 1 1 合计 100 100 营养成分消化能Mcal kg 3 1 3 1 粗蛋白 14 8 14 8 可消化赖氨酸 0 66 0 66 可消化蛋氨酸 0 18 0 18 钙Ca 0 66 0 66 有效磷P 0 2 0 2 三试验结果结果表明试验组猪的采食量显着高于对照组比对照组高250g 提高12 95 平均日增重显着高于对照组比对照组高130g 提高21 3 料肉比显着低于对照组比较公斤增重成本试验组比对照组低0 46元节约了养殖成本经过实验发现试验组猪体皮肤粉红有光泽外观得到改善猪圈内粪便臭味比对照组明显减轻无论在日增重料肉比降低饲料成本上都有显着改善提高了经济效益表2 猪生长性能结果及经济效益结果组别头数始重kg 末重 kg ADG1 g ADF1 kg F G 公斤增重成本元对照组 48 64 82 06 610b 1 93b 3 17 6 88 猪源康 45 66 15 86 86 740a 2 18a 2 93a 6 2167 说明同列数据未表示字母或者标示有相同字母的表示差异不显着 P gt 0 05 标示不同字母的表示差异显着 P lt 0 05

更新时间:2013-07-08 11:40:31

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更新时间:2024-05-20 08:00:30

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