2021-4-9 | 行业经济
饲料酶制剂通过作用于饲料原料中的抗营养因子，使动物更充分利用饲料中的营养物质，从而提高饲料转化率和肉、蛋的生产效率。此外，饲料酶制剂可减少动物排泄量，在控制畜牧生产中环境污染方面发挥了关键作用。
一、为什么在动物饲料中使用酶制剂？
以猪和禽为例，占采食量15%～25%的饲料在体内不能被消化，因为饲料中包含抗营养因子，或是体内缺乏某种可特异性降解饲料中某种成分的酶。抗营养因子可干扰正常消化，导致产蛋量或产肉量降低，同时也降低了饲料转化率，并会引发消化不良。酶制剂可提高饲料组分的营养价值和消化效率，帮助降解许多饲料原料中普遍存在的抗营养因子，如粗纤维和植酸；还可用于提高饲料中淀粉、蛋白质、氨基酸及矿物质（钙、磷）的利用率。此外，酶制剂还可用于补充幼龄动物内源酶的不足。由于酶本身是蛋白质，最终可被动物消化或排出体外，在蛋或肉中没有任何残留。
二、应用于动物饲料的酶制剂有哪些？
1.糖酶
可降解复杂的碳水化合物，包括以非淀粉多糖（纤维）或淀粉为底物的酶类。
2.纤维降解酶
所有植物性饲料原料都含有纤维，其由一系列复杂的碳水化合物（非淀粉多糖）组成，主要存在于植物的细胞壁中，分为可溶性纤维和不可溶性纤维。纤维以多种方式产生抗营养作用。在动物饲料中使用的纤维降解酶主要是木聚糖酶和β－葡聚糖酶。木聚糖酶降解阿拉伯木聚糖，阿拉伯木聚糖在谷物饲料及其副产物中含量较多。β－葡聚糖酶可降解β－葡聚糖，β－葡聚糖在大麦和燕麦中含量丰富。其他应用于动物饲料的纤维降解酶还有β－甘露聚糖酶、果胶酶和α－半乳糖苷酶。
3.淀粉降解酶
植物性饲料原料中淀粉的消化率可因淀粉颗粒大小、淀粉组成和淀粉的包裹情况而变化。植物的遗传特性、生长条件、收获条件、加工处理、干燥、储藏和饲料生产过程都会影响淀粉的消化率。淀粉降解酶可降解谷物、谷物副产品以及一些植物性蛋白中的淀粉。通过提高淀粉的消化率，淀粉降解酶可使动物从饲料中获取更多的能量，并有效地转化为肉和蛋。因为仔猪消化系统发育尚未成熟，内源淀粉降解酶分泌不足，导致仔猪断奶后采食量低，饲料中添加淀粉降解酶可补充仔猪内源酶的不足。此外，添加淀粉降解酶可增加只轻度熟化的谷物在饲料中的使用量，有效降低饲料成本。
4.蛋白酶
用于降解动物饲料中各种植物原料中的蛋白质和植物蛋白中的蛋白质抗营养因子。蛋白酶有助于降解大豆蛋白，释放结合的能量丰富的淀粉，易于被动物消化吸收。两种主要的蛋白质抗营养因子是胰蛋白酶抑制因子和植物凝集素。胰蛋白酶抑制因子存在于生的植物蛋白中，可抑制胰蛋白酶，胰蛋白酶由胰脏分泌，能够在小肠中降解蛋白，从而抑制消化。植物凝集素是糖结合蛋白，也可抑制消化。对豆类产品热加工可降低胰蛋白酶抑制因子和植物凝集素的水平，但过度加热会使氨基酸利用率降低，尤其是赖氨酸。但经适当加工的豆粕仍含有残留的胰蛋白酶抑制因子和植物凝集素，添加蛋白酶可降低二者的水平，故能提高蛋白质的消化率。
5.植酸酶
磷对于动物骨骼的发育极其重要。在植物性原料中，大部分磷以植酸磷的形式存在，植酸磷是植物籽实中磷的主要存在形式。植酸与矿物元素（如磷、钙）、蛋白质和淀粉结合成复合物，使上述营养素难以被吸收。猪、家禽自身不产生降解植酸的植酸酶，但在饲料中添加植酸酶可释放植酸结合的矿物质、蛋白质和淀粉，从而利于消化吸收，提高肉和蛋的生产效率。植酸酶的应用减少了饲料中无机磷和钙的添加，降低了动物排泄物中的钙、磷含量，减少了对水资源等环境的污染风险。
三、酶制剂如何在饲料中应用？
酶制剂在饲料中的添加有两种方式。一种是重新设计饲料配方来降低饲料成本，且需保持动物生长、产蛋量和饲料转化效率等指标，例如，用低成本、高纤维含量的副产品替代小麦、大麦或玉米，或是降低脂肪添加水平。另一种是向标准饲料配方中添加酶制剂来提高动物的生长速度、产蛋量和饲料转化效率等，通过添加酶制剂提高饲料的利用率。实践中，酶制剂主要用于释放低成本饲料原料中的营养素，包括磷、钙、蛋白质、氨基酸和能量等。此外，当酶制剂加入饲料后，要求其在动物体内有活性，且在储存过程中稳定和矿物质、维生素等饲料组分兼容。酶制剂还须耐受饲料生产过程中的高温处理，且具有较好的流散性，保证在饲料中混合均匀。
四、饲料酶制剂的市场化发展
20世纪80年代，饲料酶制剂技术的应用使欧洲家禽养殖业发生了巨大变化。小麦和大麦在北欧是用于家禽饲料的主要谷物原料，二者都含有高水平的可溶性纤维，导致禽肠道内的食糜黏度提高，降低了营养物质的消化吸收率。此外，小麦和大麦的营养价值变化很大，从而导致家禽的生长规律和饲料效率变异也大。纤维降解酶的使用，尤其是木聚糖酶和β－葡聚糖酶，带来明显的效益。通过降解可溶性纤维，饲料成本大大降低，饲料利用率效率显著提高，同时使得家禽生长的一致性得到加强。20世纪90年代植酸酶开始应用于畜牧生产，促使植酸酶应用的关键因素是其带来的环境效益。植酸酶可减少猪、家禽的磷排放量，特别是荷兰、德国和美国，都有制约畜牧业生产对环境负面影响的法律法规。另外，植酸酶的添加可使饲料企业减少无机磷的使用量，通过提高磷的消化率而降低饲料成本。随着植酸酶供应商的数目不断增加、竞争不断加剧，导植酸酶价格和生产成本的不断降低，使得植酸酶在饲料中的添加成本大大降低。植酸酶也可通过提高能量、蛋白质和氨基酸的消化率，进而提高养殖效益。因此，植酸酶降低饲料成本而带来的经济效益，已超过其环境效益，成为促进其在饲料中应用的主要原因。如今，2/3以上的猪禽饲料中包含植酸酶。当前，酶制剂供应商们都在积极推广在饲料中同时使用植酸酶和糖酶，以推动猪和家禽生产成本的进一步降低。其理论基础是每一种酶作用于饲料中不同的抗营养因子，联合添加多种酶制剂，比单独使用某种酶可释放更多的能量、氨基酸和矿物质。1998～2008年，动物饲料酶制剂市场每年都以平均13%的速度增长。