酶制剂在水产饲料上的应用

孙 超，暴丽梅，米晓红，赵云龙，段海伦

(天津现代天骄水产饲料股份有限公司，天津301800)

随着我国水产养殖业的规模化、集约化发展以及生态养殖理念的倡导，水产养殖业对饲料标准的要求也更加严格。优质饲料源的原料紧缺，价格高，而普通饲料又往往存在适口性差、消化率低、活性物质少等问题。因此，探求一种高效、低能饲料是诸多行业专家研究的热点。

酶制剂具有作用条件温和、催化效率高、耗能污染少等优点。饲用酶制剂可以有效改善饲料应用中的缺陷，充分发挥其高效、无毒、无副作用的优势，对提高饲料利用率、减少环境污染具有积极作用，其应用效果备受认可。

一、饲用酶制剂种类及作用

饲用酶制剂主要包括单酶制剂(淀粉酶、植酸酶、脂肪酶、蛋白质酶、纤维素酶等)和复合酶制剂(多种单酶制剂混合)。

1.单酶制剂

(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、支链淀粉酶以及糖化酶。在水产上，外源淀粉酶的添加能够促进幼体分泌内源淀粉酶，有利于其对饲料的消化吸收。黄燕华等(2009)有关南美白对虾的研究发现，在饲料中添加含量为150毫克/千克的淀粉酶后，显著增加了对虾血清中的PD和SOD活性。武明欣(2015)对刺参的研究显示，添加外源淀粉酶饲养的刺参肥满度明显提高，生产性能大幅提高。此外，相关研究发现，在饲料中单独添加淀粉酶无明显效果，但是基于水产类的淀粉酶活性远低于畜禽类，在生产上通常与其他种类的酶制剂一起应用于水产饲料中。

(2)植酸酶。植酸酶对提高植酸磷的利用率具有促进作用，主要作用为催化植酸水解(陈斓，2006)。程宗佳(2004)研究表明，在虹鳟基础日粮中添加植酸酶显著提高了干物质、粗蛋白质以及大部分氨基酸的消化率。石学刚等(2010)研究也证实了此观点，植酸酶在改善饲料营养价值、节约饲料资源、降低饲料成本等方面有积极意义。孟祥科等(2013)研究发现，在饲料中添加1 000～1 500单位/千克的植酸酶可以显著促进红鳍东方鲀幼鱼的生长。

(3)脂肪酶。饲料用脂肪酶属于消化酶，具有促进动物生长、促进维生素及色素的吸收和利用、提高饲料能量利用率等作用。杨新文等(2010)关于脂肪酶对南方鲇生长、生化指标的影响研究结果也表明，在饲料中添加脂肪酶后提升了南方鲇的生长性能，降低了饵料系数。谷金黄等(2011)研究在饲料中添加外源脂肪酶对黄颡鱼生长及生化指标的影响发现，脂肪酶显著提高了胰蛋白酶和肠淀粉酶活性。

(4)非淀粉多糖酶。非淀粉多糖酶是一系列能够对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、纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶等。植物性原料在水产饲料中的占比能够达50%左右，但植物性原料中含有较高的非淀粉多糖类物质，会增加动物消化道中食糜黏度，影响饲养动物对营养物质的消化和吸收。因此，非淀粉多糖酶在饲料中的添加，在有效促进非淀粉多糖降解的同时，对降低食糜黏度、提高消化酶与饲料的接触面积均具有积极作用。此外，高进等(2011)研究发现，多糖的降解和分解在一定程度上能够节省蛋白质的供能，提高鱼的生长性能。佘丰年等(2001)研究表明，在饲料中添加纤维素酶2 400单位/千克，提高了团头鲂的生长速度、干物质的表观消化率以及对饲料的吸收利用率。程会昌等(2006)在饲料中添加β-葡聚糖酶，发现添加量为500单位/千克时可以显著提高黄河鲤的增重率，饵料系数显著降低。

(5)蛋白质酶。蛋白质酶属水解酶，在动物胃中酸性蛋白质酶起主要作用。蛋白质酶具有消除抗营养因子作用，能够提高动物对蛋白质的消化能力。张娟娟等(2012)通过在低含量鱼粉饲料中添加蛋白质酶对比试验发现，蛋白质酶在饲料中的添加显著提高了动物胃、肠蛋白酶的活性，同时鱼体肠道组织结构以及生长性能均有所改善。冷向军等(2008)也得出了相似结论，其在鲤鱼饲料中添加了175毫克/千克的蛋白质酶后，鲤鱼肠道消化酶活性显著提升。

2.复合酶制剂

复合酶制剂是指通过现代生物技术，将酸性蛋白质酶、糖化淀粉酶、果胶酶以及纤维素酶等混合添加到饲料中。动物机体通过混合酶的作用消化、吸收饲料中的营养物质。已有多项研究结果表明，复合酶制剂的添加，不仅能够有效降解甚至消除饲料中的抗营养因子，还能够提高动物机体对饲料营养的利用率。这早在尼罗罗非鱼试验中就得到证实，复合酶制剂在饲料中的添加显著促进了鱼体生长性能以及提高了肝胰脏的SOD、LSZ活性(钟国防等，2005)。王纪亭等(2009)将木聚糖酶、β-葡聚糖酶、淀粉酶、蛋白质酶添加于草鱼饲料中，结果发现，草鱼增重率和饲料养分的消化率显著提升。钟国防等(2012)研究也表明，饲料中添加复合酶制剂能够显著提高暗纹东方鲀对干物质和蛋白质的消化率。周金敏等(2012)的研究也表达了相似观点，其在草鱼饲料中添加复合酶后，结果发现草鱼生长性能以及肠道消化酶活性显著提升，同时发现复合酶添加量在100～300克/吨，草鱼生长性能及酶活性与添加量呈正相关。

二、酶制剂制作工艺

1.固体发酵法

固体发酵是在以麸皮或米糠为主要原料的基础上，添加谷糠、豆饼等辅助原料，对原料发酵进行预处理，在特定的培养条件下促进微生物生长、繁殖、代谢产酶。固体发酵法具有产酶量高、原料来源便利、操作简便、提取容易等优点，但该方法劳动强度大、生产周期长、不便自动化和连续化作业。

2.液体发酵法

液体发酵法包括深层和表面两种培养方式。深层培养，即微生物培养的全部过程均在液体培养基内进行，是最常用、应用范围最广的一种培养方法。对于细菌类微生物，在培养过程中如果培养时间过长，易发生菌体自溶现象，影响酶的分离纯化。在采用该方法生产酶类时，要特别注意对培养基的组成、培养温度以及时间等条件的控制。

相对固体发酵工艺，液体发酵工艺增加了原材料和酶液的预处理、发酵液的分离与过滤、超滤、酶液干燥等环节。

三、饲用酶制剂的作用机理

1.消除抗营养因子

饲料中抗营养因子(蛋白质类、非淀粉多糖类和植酸)进入消化道后会产生黏性，使消化液与饲料接触受阻，饲料消化利用率降低。饲料中非淀粉多糖酶的添加可以促使饲养动物肠道黏度降低，进而提高其对养分的消化吸收。此外，胰蛋白酶抑制剂和植物凝集素等还具有破坏植物细胞壁作用，也能够消除蛋白质类抗营养因子。

2.改善肠道环境

可溶性非淀粉多糖溶解后，食糜凝胶会形成大的基团，阻碍饲料营养成分和消化液的接触，进而导致动物采食量降低，妨碍营养物质的流动和吸收。非淀粉多糖酶可使鱼肝胰脏、胃、肠道蛋白质酶活性升高。葡聚糖酶可提高肠食糜及组织中蛋白质酶、淀粉酶活性。消化酶活性的增加促进了经济鱼类对营养物质的消化吸收，减少了食糜在消化道的停留时间，减少了肠道菌群，可加速其生长(柴仙琦等，2014)。

3.提高免疫功能

添加酶制剂可以改善动物生长性能，增强机体免疫力及抗病力。如基质金属蛋白酶，不仅能够促进鱼的生长，同时血清SOD、溶菌酶活力也显著上升(乌兰等，2007)。

4.弥补内源酶缺乏

在动物低龄阶段，消化系统发育尚不完善，消化酶分泌量少，但生长过程中需要大量的营养物质来满足生长需要，进而需要补充外源性消化酶类。因此，应结合动物在此阶段生理特点，补充包括蛋白质酶和淀粉酶等以消化为主的酶，以满足饲养动物生理的需要，保持机体健康，维持较高的生产性能水平。

四、小结

结合有关酶制剂研究现状，饲料酶制剂在应用发展过程中存在稳定性差、产量较低以及饲用酶活力低等问题，我国已将更多的关注点转移到解决现有问题的研究上，随着对酶制剂的不断深入研究及开发，酶制剂的稳定性将会不断提升，酶制剂在水产饲料中的应用将会更加广泛，以优质、高效、节能的理念促进水产养殖业的可持续发展。