(劉瑞玲 甘肅畜牧工程職業技術學院 733006) 近年(nián)來,隨著生產中高產奶牛數目的增多,奶牛的產(chǎn)奶(nǎi)量也在不斷提高,在產奶量提高的同時(shí),必須要增加飼料(liào)的投喂量,特別(bié)是精飼料(liào)的投喂量,但(dàn)精飼料的大量投喂,會造成奶牛瘤胃內平(píng)衡失調,使(shǐ)各種生產性疾病出現多發(fā)趨勢。人們想利(lì)用反芻動物瘤胃內的微生物,把利用率較低的粗飼料轉變成可利用的形態,提高粗飼料的(de)利用率。 在瘤胃內棲息著大量的革蘭氏陰性專性或兼性厭氧性細菌形成了自然界(jiè)一種特(tè)有的微生物生態係統[1],能對(duì)奶牛攝入的飼料,進行微生物消化。奶牛一般日糧的可消化幹物質,約有70%~85%由瘤胃微生(shēng)物所消化,生成揮發性脂肪酸(VFA)、乳酸、二氧(yǎng)化碳(tàn)、甲(jiǎ)烷、氨和微生(shēng)物細胞。 反芻動物對纖維素的消化能力(lì),取決(jué)於多種因素:如飼(sì)料植物的種(zhǒng)類、生長段;日糧內易(yì)消化的澱粉含量的多(duō)少;日糧內礦物質、抑製劑、生物活性物質(zhì)的存在與否;飼養(yǎng)類型、飼料的(de)加工調製方法;動物品種、生理狀態、瘤胃內的(de)PH值等等。然而,主要是是否給纖維素分解微生物創造適宜的條件和(hé)飼喂的粗(cū)飼料能被微生物利用的程度。 雖然瘤(liú)胃微生物的作用非常大,但未達到最理想的效果,因此研究者深入研(yán)究找到一(yī)種補充瘤胃微生(shēng)物消化能力的物質,並提出在畜牧業中廣泛使用(yòng)外(wài)源性酶製(zhì)劑,將其加入飼料中,以輔助動物消化(huà),提高動物的消化能力,改善飼料的利用率,擴大可利用飼料資源範圍,改(gǎi)善養殖的生態環境。 外源性酶(méi)製(zhì)劑的種類非常多,目前已知的(de)酶製劑有近百種,常用的有(yǒu)50餘種。有關外源性酶製劑對反芻動物作用的研究,始於20世紀60年代,但酶製劑(jì)的作用效果不穩定,所以也未深入探討酶製劑的(de)作用機理。近年來發酵成本的降低,更高活性(xìng)酶(méi)製劑的(de)問世,促使研究者(zhě)們重新開始了外源性酶製劑對反芻動物作用的研究。飼用酶製劑既能促進動物對營養物質的消化吸收,提高飼料利用率,促進動物生長(zhǎng),提高生產性能,又能防止某些疾病的發生,且無毒、無副作(zuò)用、無殘留(liú)。在抗生素限用或禁用的今天作為三大“綠(lǜ)色添加劑”(另兩種為中草藥(yào)添(tiān)加劑和微(wēi)生態製劑)之一的飼用酶製劑,其應用必將日漸廣泛。 1 酶 1.1酶的定義: 酶是一類具有生物催化活性的(de)蛋白質,具有催化效率高(gāo),對其所(suǒ)催化的底物具有特異性,存在於動(dòng)植物、微生物體內,一切生物的新陳代謝都是(shì)在酶的作用下進行的(de)。酶的作用是通過生化反應促進蛋白質、脂肪、澱粉、粗(cū)纖維的分解,因(yīn)此,酶有提高飼料利用率和促進動物增重的作用。 1.2酶的分類 1.2.1內源性酶: 指(zhǐ)動物(wù)消化器官能分泌,並通(tōng)過自身生理作用(yòng)調節的酶,如:唾液澱粉酶、胃蛋白酶、胰脂肪酶等。 1.2.2外源性酶: 指動物機體不能分泌的酶,參(cān)與生物代謝的酶有數千種,作為飼料添加(jiā)劑的主要是(shì)助消化的水解酶,品種約20~30種(zhǒng),飼用外源性酶製劑可分為兩大類;複合酶製劑和單一酶。單一酶主要是植酸(suān)酶。複(fù)合酶製劑大多(duō)由非澱粉多糖酶(méi)(NSP酶)構成。NSP酶包括纖(xiān)維素酶、半纖維素酶和果膠酶。半纖維素酶主要包括木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖(táng)酶等。植物性飼料中都含有纖維素、β-葡聚糖、木聚糖、果膠等非澱粉多糖,在動物消化吸收過程中起反(fǎn)營養作用,為了最大程度地發酵難(nán)消化的碳水化合物,使(shǐ)易消化碳(tàn)水化合物在瘤胃中的酵解程度降到最低,最大程度地利用非蛋白氮(NPN)合成微生物蛋白,並使優質蛋白質在瘤胃中被分(fèn)解的程度降到最低,對反(fǎn)芻(chú)動物使用(yòng)酶製劑很有必要。 1.3酶的來源: 酶製劑產(chǎn)品有幾百種,但這(zhè)些產品主要來自(zì)4種微生物(枯草杆菌、嗜酸乳(rǔ)杆菌、乳杆菌和糞鏈球菌)和(hé)3種真菌(米曲黴、裏氏木黴和Sccharomyces cerevisiae)[2] 。 自(zì)然情況下,活細胞能產生具有生(shēng)物(wù)催化作(zuò)用的(de)酶,催(cuī)化(huà)特殊的生化反(fǎn)應,在反芻動物飼料(liào)添加劑中,酶製劑用於催化底物(如飼料原料)的降解反應,使底物被消化成(chéng)具有最(zuì)基本的化學組成(如單糖、AA、FA),這些小分子物質隨後被瘤胃微生物或宿主動物本身利用。 實際上,複雜飼(sì)料(幹草、穀物(wù))的完全消化,需要上百種酶的(de)共同作(zuò)用。市麵上反芻動(dòng)物酶製劑(jì),主要是(shì)具有降解植物細胞壁的纖維素酶和木聚糖酶(méi)。纖維素和(hé)半纖維素降解需要更多酶的(de)共同作用,酶製劑中各種單一酶的相對比例和活性不同,就會(huì)影響其降解細胞壁的效果,甚至在同一種微生物(wù)中(zhōng),由(yóu)於所選擇的菌株不同,生長的底物不同和培養條件不同,所產生酶的類型和(hé)活性變化很大。商品酶製劑的活(huó)性多樣性或許是有利的,這樣,一種產(chǎn)品就可能對(duì)多種(zhǒng)底(dǐ)物發揮作用。但是,這對控製酶製劑的質量,以及解釋酶製劑(jì)的(de)研究結果(guǒ)帶來了一定的困難。對(duì)反芻動物來說,酶製(zhì)劑產品用粗酶的提(tí)取物混合(hé),得到一種、兩種或更多種特(tè)定的酶活水平,從而(ér)使產品有一定的標準,通常這些產品隻規定一種酶的標準活性,而未(wèi)規定其他酶的(de)標準活性。實際(jì)上,其他酶活(huó)或許會影響整個酶製劑的有效性,但很少被測定。複合酶製劑是利用各種酶的(de)協同作用,發揮其綜合效應。
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