饲料酶制剂技术体系研究要点

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1、2024/7/251饲料酶制剂技术体系研究要点2024/7/252饲料酶制剂研究1、酶制剂的分子生物学基础、酶制剂的分子生物学基础2、酶制剂的发酵工艺及生产、酶制剂的发酵工艺及生产3、酶制剂在饲料中应用技术、酶制剂在饲料中应用技术2024/7/253我们主要集中在 酶酶制剂制剂在饲料中在饲料中应用技术应用技术的研究的研究最近出版最近出版 1、饲料酶制剂技术体系饲料酶制剂技术体系 （中国农业大学出版社）（中国农业大学出版社） 2、饲料酶制剂的研究与应用饲料酶制剂的研究与应用 （中国农业科学技术出版社（中国农业科学技术出版社 ）2024/7/254饲料酶制剂是目前唯一能够在不同程度同时是目前唯一能

2、够在不同程度同时解决影响可持续发展三大问题的解决影响可持续发展三大问题的饲料添加剂饲料添加剂: 饲料安全问题饲料安全问题环境污染问题环境污染问题饲料成本上涨问题饲料成本上涨问题 2024/7/255饲料酶制剂的研究饲用酶制剂是一种特殊的添加剂，目前还存饲用酶制剂是一种特殊的添加剂，目前还存在不少的问题。在不少的问题。最近几年，除动物生产性能和消化代谢试验最近几年，除动物生产性能和消化代谢试验外，研究向两个方向发展：外，研究向两个方向发展： 1 1、酶制剂分子营养学等基础的探讨酶制剂分子营养学等基础的探讨 2 2、酶制剂饲料应用技术体系的建立酶制剂饲料应用技术体系的建立2024/7/256饲料酶

3、制剂的复杂性一、酶制剂生物活性的一、酶制剂生物活性的敏感性敏感性；二、酶的种类和来源的二、酶的种类和来源的多样性多样性；三、动物种类和生理阶段的三、动物种类和生理阶段的差别性差别性；四、日粮类型和饲料原料的四、日粮类型和饲料原料的复杂性复杂性；五、酶作用和加工条件的五、酶作用和加工条件的变异性变异性；六、日粮营养水平与酶作用提供可利六、日粮营养水平与酶作用提供可利 用营养的用营养的比较性比较性。 2024/7/257酶制剂在动物日粮中应用一直是人酶制剂在动物日粮中应用一直是人们怀疑和争论的话题，们怀疑和争论的话题，可以断定，这种争论将可以断定，这种争论将很长时间存很长时间存在在。 2024/7

4、/258这既反映了酶制剂生物活性的这既反映了酶制剂生物活性的真实性真实性和和有效性有效性问题。问题。又反映了酶制剂应用对象的又反映了酶制剂应用对象的针对性针对性和和适用性适用性问题。问题。酶的真实有效是酶的真实有效是必要条件必要条件，酶的针对，酶的针对适用是适用是充分条件充分条件，缺一不可。，缺一不可。但是这还不够。但是这还不够。 2024/7/259酶制剂在饲料中应用不能发挥作用有三种情况 第一种情况：第一种情况：酶制剂并不真实有效，不酶制剂并不真实有效，不能发挥作用能发挥作用 典型的情况是酶的种类和活性、酶学特典型的情况是酶的种类和活性、酶学特性和抗逆性不适合作为饲料用酶性和抗逆性不适合作

5、为饲料用酶 2024/7/2510酶制剂在饲料中应用不能发挥作用有三种情况 第二种情况：第二种情况：有些酶制剂是真实有效的，有些酶制剂是真实有效的，但是，酶制剂不具有针对适用性，还但是，酶制剂不具有针对适用性，还是不能发挥作用，是不能发挥作用， 典型的情况是动物种类和生理阶段没有典型的情况是动物种类和生理阶段没有针对性、日粮类型和原料特性没有适用性针对性、日粮类型和原料特性没有适用性 2024/7/2511酶制剂在饲料中应用不能发挥作用有三种情况第三种情况：第三种情况：酶制剂是真实有效的、酶酶制剂是真实有效的、酶制剂也是针对适用的，酶在使用时已经制剂也是针对适用的，酶在使用时已经发挥了作用，但

6、可能不能发挥作用发挥了作用，但可能不能发挥作用例如，提高了营养消化率，降低了抗营养例如，提高了营养消化率，降低了抗营养因子的作用等。但是，动物并不表现生因子的作用等。但是，动物并不表现生产性能的改善产性能的改善2024/7/2512我们可以推导出，酶在饲料中应用我们可以推导出，酶在饲料中应用能够发挥作用存在能够发挥作用存在“三个条件三个条件” 2024/7/2513酶不能简单地使用，酶的使用不能仅仅酶不能简单地使用，酶的使用不能仅仅关注酶的真实有效性、关注酶的针对适关注酶的真实有效性、关注酶的针对适用性，这说明了酶的使用必须与动物营用性，这说明了酶的使用必须与动物营养的基础结合起来、与日粮的物

7、理和化养的基础结合起来、与日粮的物理和化学特性结合起来、与饲料的加工工艺结学特性结合起来、与饲料的加工工艺结合起来，等等。合起来，等等。建立饲料酶理论与应用技术体系十分必建立饲料酶理论与应用技术体系十分必要要。 2024/7/2514酶制剂应用技术体系的建立第一个是第一个是与动物营养结合与动物营养结合的加酶日粮的加酶日粮ENIVENIV系统的建立；系统的建立；第二个是第二个是与日粮特性结合与日粮特性结合的高效饲料组的高效饲料组合酶的设计；合酶的设计；第三个是第三个是与饲料加工结合与饲料加工结合的饲料酶发挥的饲料酶发挥作用位置的观点；作用位置的观点；第四个是酶制剂使用第四个是酶制剂使用效果的预测

8、效果的预测；第五个是酶制剂应用第五个是酶制剂应用效果的评价效果的评价。 2024/7/2515酶制剂应用技术体系的建立饲料酶使用的技术体系，目前这个饲料酶使用的技术体系，目前这个体系的构建是初步的、也是不成熟体系的构建是初步的、也是不成熟的，但是，这个体系是开放的。的，但是，这个体系是开放的。目的是解决酶制剂与动物营养、饲目的是解决酶制剂与动物营养、饲料加工的结合问题，使饲料酶制剂料加工的结合问题，使饲料酶制剂变成常规的添加剂。变成常规的添加剂。 2024/7/2516饲料酶理论与应用技术体系之一饲料酶理论与应用技术体系之一 加酶日粮加酶日粮ENIV系统的建立和应用系统的建立和应用2024/7

9、/2517加酶日粮遇到的问题使用有针对的酶相当于使用有针对的酶相当于消化道的有效延长消化道的有效延长越来越多证据显示，饲用酶制剂的应用，对传统的动物营养学说提出了挑战（Sheppy， 2004） ，如饲料配方、原料选择和营养需要量等方面需要重新研究或修正。 2024/7/2518加酶日粮遇到的问题原来的研究所得出的数据可能不一定反映出各种饲料原料在酶制剂催化以后的有效营养价值，现有的饲料原料数据库甚至饲养标准原料数据库甚至饲养标准可能不完全合适使用酶制剂的日粮配方设计。 2024/7/2519建立加酶日粮新的营养价值系统的新的营养价值系统的必要性必要性2024/7/2520所谓所谓“黄金定律黄

10、金定律”: :大麦大麦葡聚糖酶小葡聚糖酶小麦麦所谓所谓“理论假设理论假设”：小麦木聚糖酶玉米：小麦木聚糖酶玉米说明大麦和小麦的潜在营养价值发掘以后，说明大麦和小麦的潜在营养价值发掘以后，原来的营养价值体系并不适应添加酶的情况原来的营养价值体系并不适应添加酶的情况原来的营养价值体系并不适应添加酶的情况原来的营养价值体系并不适应添加酶的情况，需要建立另外一种营养价值系统2024/7/2521加酶增加有效营养不加酶时的状况不加酶时的状况加酶时的状况加酶时的状况可利用成分可利用成分可利用成分可利用成分不可利用成分不可利用成分不可利用成分不可利用成分增加的增加的增加的增加的有效营养有效营养有效营养有效营

11、养2024/7/2522越来越多的人已经意识到酶制剂对越来越多的人已经意识到酶制剂对有效营养的改善，并在应用时，调有效营养的改善，并在应用时，调整日粮的饲养标准和降低营养水平。整日粮的饲养标准和降低营养水平。这种调整的依据是什么？调整的幅这种调整的依据是什么？调整的幅度应是多少？它的效果是否可以预度应是多少？它的效果是否可以预测和量化？测和量化？2024/7/2523有效营养改进值我们提出了我们提出了“有效营养改进值有效营养改进值”（Effective Nutrients Improvement Effective Nutrients Improvement ValueValue，ENIVEN

12、IV）初步建立了使用相应酶制剂的初步建立了使用相应酶制剂的ENIVENIV值数值数据表。据表。并得到国家自然科学基金项目的支持研并得到国家自然科学基金项目的支持研究。究。2024/7/2524有效营养改进值有效营养改进值的本质是使用酶制剂后，有效有效营养改进值的本质是使用酶制剂后，有效有效营养改进值的本质是使用酶制剂后，有效有效营养改进值的本质是使用酶制剂后，有效营养（或可利用营养，如代谢能、可消化氨基营养（或可利用营养，如代谢能、可消化氨基营养（或可利用营养，如代谢能、可消化氨基营养（或可利用营养，如代谢能、可消化氨基酸、有效磷等）增加了。酸、有效磷等）增加了。酸、有效磷等）增加了。酸、有效

13、磷等）增加了。把这部分有效营养考虑设计日粮，可以使用更把这部分有效营养考虑设计日粮，可以使用更把这部分有效营养考虑设计日粮，可以使用更把这部分有效营养考虑设计日粮，可以使用更多的低价格的原料，特别是非常规原料。多的低价格的原料，特别是非常规原料。多的低价格的原料，特别是非常规原料。多的低价格的原料，特别是非常规原料。从理论上可以达到降低成本的目的从理论上可以达到降低成本的目的 2024/7/2525有效营养改进值在综合有关报道的基础上，提出了常见饲料原料使用相应酶制剂的ENIV值（见表） 2024/7/2526 营养指标营养指标原料原料代谢能（代谢能（kcal/kg）粗蛋白（粗蛋白（%）代谢能

14、值代谢能值*加酶改善加酶改善程度（程度（%）代谢能代谢能ENIV值值*粗蛋白值粗蛋白值*加酶改善加酶改善程度程度蛋白质蛋白质ENIV值值*玉米玉米鸡鸡32201.0 2.330-757.88-150.6 1.2猪猪32001.1-2.835-90小麦小麦鸡鸡30404.0-6.3120-19013.99.5 18.21.3 2.5猪猪31603.0-4.790-150小麦小麦麸麸鸡鸡16305.0 7.480-12015.79 151.4 2.4猪猪20803.4 4.870-100次粉次粉鸡鸡29903.0- 4.5 90-13513.69 151.2 2.0猪猪29903.0 3.790-

15、110大麦大麦鸡鸡26804.1 -6.9110-18513.07.5 13.81.0 1.8猪猪30304.2 6.6130-200稻谷稻谷鸡鸡26301.9 4.250-1107.83.8 9.20.3 0.7猪猪25402.4 3.760-95米糠米糠鸡鸡26803.3 5.290-14012.87.5 12.30.9 1.6猪猪28202.6 4.275-1202024/7/2527 营养指标营养指标原料原料代谢能（代谢能（kcal/kg）粗蛋白（粗蛋白（%）代谢能值代谢能值加酶改善加酶改善程度（程度（%）代谢能代谢能ENIV值值粗蛋白值粗蛋白值加酶改善加酶改善程度程度蛋白质蛋白质EN

16、IV值值豆粕豆粕鸡鸡23502.1- 3.450-8044.08.2 11.03.6 4.8猪猪29701.3 2.440-70菜籽菜籽粕粕鸡鸡17706.8 9.6120-17038.69.0 13.53.5 5.2 猪猪22304.5 6.0100-135棉籽棉籽粕粕鸡鸡18603.2 4.860-9047.08.5 10.54.0 5.0猪猪19503.6 4.670-90花生花生粕粕鸡鸡26001.9 5.850-15047.86.5 - 9.03.1 4.3猪猪25602.3 - 4.960-125向日向日葵仁葵仁粕粕鸡鸡20303.2 - 4.265-8533.66.5 - 9.5

17、2.2 3.2 猪猪22202.7 4.160-902024/7/2528v这一新的营养价值体系是这一新的营养价值体系是和原来的体系有关联和原来的体系有关联的，的，它只是它只是相对地额外增加了有效营养供给量，而相对地额外增加了有效营养供给量，而绝对的营养量并没有改变绝对的营养量并没有改变。v这就是这就是加酶日粮加酶日粮ENIVENIV系统建立的前提。系统建立的前提。2024/7/2529加酶日粮ENIV体系的意义酶制剂能从饲料原料中释放出额外酶制剂能从饲料原料中释放出额外的有效营养成分。的有效营养成分。将这部分的额外而有效营养的量考将这部分的额外而有效营养的量考虑进去，可以降低日粮本身的营养虑

18、进去，可以降低日粮本身的营养浓度。浓度。2024/7/2530饲料酶理论与应用技术体系之二饲料酶理论与应用技术体系之二新型高效饲料组合酶的原理和应用新型高效饲料组合酶的原理和应用2024/7/2531单酶或单一酶（Single Enzyme）指特定来源而催化水解一种底物的酶制剂如木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、里氏木霉纤维素酶、康宁木霉纤维素酶、曲霉菌木聚糖酶、隐酵母木聚糖酶2024/7/2532复合酶（Complex Enzymes）指由催化水解不同底物的多种酶混合（指由催化水解不同底物的多种酶混合（mixmix）而成的酶制剂。而成的酶制剂。多种酶的来源可以不同，也可以相同多种酶的来源可以不同，也可以

19、相同 复合酶可以以动物种类及阶段为目标设计酶谱复合酶可以以动物种类及阶段为目标设计酶谱和活性，如蛋鸡日粮专用酶；和活性，如蛋鸡日粮专用酶；也可以以日粮特性为目标配制酶的种类和有效也可以以日粮特性为目标配制酶的种类和有效成分，如小麦型日粮专用酶。成分，如小麦型日粮专用酶。 2024/7/2533如何解决酶制剂使用的“针对性针对性”和和“高效性高效性”是酶制剂发挥其效果的关键 2024/7/2534酶制剂如何发挥高效性对于复杂的底物,特别是一些非常规饲料原料或日粮的成分,单一的一种酶未必能够达到高效性。有必要运用具有协同作用的“组合拳”对底物处理。2024/7/2535粗纤维的结构粗纤维的结构结晶

20、区结晶区衍生结晶区衍生结晶区2024/7/2536饲料组合酶（Combinative Enzymes） 指利用酶催化的协同作用，由催化水解同一底物的来源和特性不同，选择具有互补性的两种或两种以上酶配合 (formulate) 而成的酶制剂。 组合酶不是简单的复合，而应该是根据不同酶的最适特性、作用特点和抗逆性的互补有机组合。可以是多种内切酶的组合，也可以是内切酶和外切酶的组合。 2024/7/2537来自嗜松青霉来自嗜松青霉(P. pinophlum)的的CBHS（和和型）与内切葡型）与内切葡聚糖酶（聚糖酶（E至至E）之间在水解棉花纤维上的协同作用）之间在水解棉花纤维上的协同作用 2024/7

21、/2538饲料组合酶组合酶应用最常见的例子是有目的地选择多种蛋白酶水解蛋白质原料生产生物活性肽，蛋白质原料的不同，几种蛋白酶的要求不同；目的肽的不同，几种蛋白酶的选择也不一样。2024/7/2539饲料组合酶的特性 （1）催化水解同一底物酶的来源多样性（2）酶的催化反应的协同配合性（3）酶最适条件和抗逆特性的互补性（4）酶的应用效果的高效性2024/7/2540饲料组合酶组合酶不是多种催化水解同一底物酶的简单混组合酶不是多种催化水解同一底物酶的简单混合，而是根据各自酶学特性的有机组合。合，而是根据各自酶学特性的有机组合。 合理的组合酶应考虑作用底物合理的组合酶应考虑作用底物更有针对性、多种酶源

22、的多种酶源的配合及互补和催化作用和催化作用更加高效性。最大好处就是在酶的催化环境条件不理想的情最大好处就是在酶的催化环境条件不理想的情况下，发挥其配合作用，从而达到高效能的目况下，发挥其配合作用，从而达到高效能的目的。的。 2024/7/2541组合型复合酶制剂（Combinative & Complex Enzymes） 一个典型的组合型复合酶制剂产品应该包括催一个典型的组合型复合酶制剂产品应该包括催化水解多种底物，而且催化水解同一底物的酶化水解多种底物，而且催化水解同一底物的酶制剂有几种来源不同的单酶组成，制剂有几种来源不同的单酶组成，例如，应用大量例如，应用大量杂粕和麦类的非常规原料杂粕

23、和麦类的非常规原料的日的日粮，可以设计含有真菌木聚糖酶、细菌木聚糖粮，可以设计含有真菌木聚糖酶、细菌木聚糖酶、木霉纤维素酶和青霉纤维素酶等组成的组酶、木霉纤维素酶和青霉纤维素酶等组成的组合型复合酶制剂。合型复合酶制剂。 2024/7/2542组合酶与酶活之间可比性问题目前酶制剂产品酶活之间没有可比性，只，只是笼统标明各种酶的活性，是笼统标明各种酶的活性，仔猪日粮专用酶：木聚糖酶仔猪日粮专用酶：木聚糖酶(180000u/g)(180000u/g)、-葡葡聚糖酶聚糖酶(25000u/g)(25000u/g)、纤维素酶、纤维素酶(11000u/g)(11000u/g)、果胶、果胶酶酶(400u/g)

24、(400u/g)、 淀粉酶淀粉酶(2000u/g)(2000u/g)、酸性蛋白酶、酸性蛋白酶(3000u/g)(3000u/g)，添加量为，添加量为5050100g/T100g/T。木聚糖酶活性木聚糖酶活性180000u/g180000u/g是高还是低了？比另一是高还是低了？比另一企业产品的木聚糖酶活性企业产品的木聚糖酶活性120000u/g120000u/g是更好吗？是更好吗？不能简单评判不能简单评判。2024/7/2543组合酶与酶活之间可比性问题组合酶的成分一般都要注明酶的来源 小麦杂粕日粮专用组合型液体酶：小麦杂粕日粮专用组合型液体酶： 哈茨木霉木聚哈茨木霉木聚糖酶糖酶(450000u

25、/g)(450000u/g)、蓝状菌木聚糖酶、蓝状菌木聚糖酶(350000u/g)(350000u/g)、纤维杆菌纤维素酶纤维杆菌纤维素酶(300000u/g)(300000u/g)，嗜松青霉纤维素，嗜松青霉纤维素酶酶(350000u/g)(350000u/g)，添加量为，添加量为8080100g/T100g/T。由于明确了酶的来源，酶活的意义就能够比较容由于明确了酶的来源，酶活的意义就能够比较容易规范。易规范。 2024/7/2544饲料组合酶的理论基础 催化降解同一底物的酶来源很多，它们之间的催化功能既有可替代的、也有不可以替代的。可替代性就有更多的选择性，对整体降低应用成本有好处；不可替

26、代性就存在着互补性，对真正发挥酶的最大效率有好处。2024/7/2545饲料组合酶的理论基础 不同来源酶的酶学性质是不同的，它们催化降解的位点不同，有些是外切酶，有些是内切酶。有目的互补组合，能够发挥各自性能，配合而达到最佳的作用效果。2024/7/2546饲料组合酶的理论基础 如果饲料成分复杂底物，特别是非淀粉多糖的降解需要多种酶之间协同作用。二个或更多的酶之间的有效配合，其作用效果好于单一添加任何一种酶制剂的叠加作用，这种现象就是协同作用。Giligan和Reese（1954）在水解纤维素的过程中，首次证实了不同纤维素酶间的协同增效作用。 2024/7/2547饲料组合酶的理论基础 在一定

27、条件下（特定的作用环境和时间），某一种酶数量或活性进一步增加并不能提高催化性能，各种酶和对应的底物浓度的反应基本动力学是米氏方程。而不同来源作用同一种底物的酶的米氏方程不一样。2024/7/2548饲料组合酶的理论基础 同一类酶而来源不同的其最适条件差异很大。不同菌属来源、不同发酵方式生产的纤维素酶在酶系组成及酶学特性上存在差异来自真菌的酶活性的最佳pH值在4.06.0之间，而来自细菌的酶的最佳活性pH为6.07.0之间。 2024/7/2549饲料组合酶的理论基础 同一类酶而来源不同的热稳定性差异很同一类酶而来源不同的热稳定性差异很大大。同一类酶而来源不同对于胃肠道的蛋白同一类酶而来源不同对

28、于胃肠道的蛋白水解酶的耐受性差异很大。水解酶的耐受性差异很大。 同一类酶而来源不同饲料的一些离子对同一类酶而来源不同饲料的一些离子对酶的活性影响差异很大。酶的活性影响差异很大。 2024/7/2550饲料组合酶应用的价值催化同一底物而来源不同的酶的价格是不同的，互相组合，可以利用一些来源方便，商业生产成本比较低的酶制剂，再结合一些相对成本高、而作用能够互补的酶制剂，整体降低饲料酶制剂添加剂的使用成本 2024/7/2551饲料组合酶应用的价值非常规饲料原料成分和结构的复杂性，组合酶或组合型复合酶由于其酶种来源及其互补和协同特性，能够发挥其快速高效作用的潜能。组合酶或组合型复合酶在提高非常规饲料

29、原料日粮的利用效率、有效地开发非常规饲料原料资源等方面具有巨大的潜力。 2024/7/2552饲料组合酶应用的价值仔猪对大豆蛋白的抗原性问题、谷物抗性淀粉利用问题，水产动物对植物蛋白利用问题，宠物对植物成分利用问题等。 应用组合酶或组合型复合酶互补性和协同特性，有针对性开发特种动物专用或者特种类型日粮专用的组合酶或组合型复合酶。2024/7/2553饲料组合酶应用的意义 饲料复合酶饲料复合酶的特点是解决的特点是解决催化多种饲料成分催化多种饲料成分底底物的问题；物的问题；饲料组合酶饲料组合酶的最大特点是解决催化饲料成分底的最大特点是解决催化饲料成分底物的物的高效性高效性问题。问题。目前，饲料酶制

30、剂应用的最大问题就是高效性目前，饲料酶制剂应用的最大问题就是高效性问题，在短时间内如何酶的配合发挥最大效率问题，在短时间内如何酶的配合发挥最大效率的问题最突出，随着非常规饲料原料的大量使的问题最突出，随着非常规饲料原料的大量使用，高效的组合酶将更有优势。用，高效的组合酶将更有优势。 2024/7/2554饲料酶理论与应用技术体系之三饲料酶理论与应用技术体系之三饲料酶发挥作用位置的二元说及其饲料酶发挥作用位置的二元说及其意义意义2024/7/2555饲料调质加工并不是所有的高温调质加工都百分百破并不是所有的高温调质加工都百分百破坏酶的活性，更多情况是部分酶能够存坏酶的活性，更多情况是部分酶能够存

31、活下来，活下来，多少比例酶能够耐高温残留下来，差别多少比例酶能够耐高温残留下来，差别非常大，除了加工条件外，也与酶种及非常大，除了加工条件外，也与酶种及特定酶的酶学性质，甚至日粮配方组成特定酶的酶学性质，甚至日粮配方组成等都有关系。等都有关系。 2024/7/2556饲料酶作用位置二元说酶制剂一方面不仅能够在酶制剂一方面不仅能够在动物消化道动物消化道起起催化作用催化作用另方面也能够在另方面也能够在饲料高温加工过程中饲料高温加工过程中部部分发挥催化作用分发挥催化作用 2024/7/2557三种情况一是饲料酶可能只在动物消化道发挥作用；二是饲料酶也可能只在饲料高温加工过程中发挥催化作用；三是饲料酶

32、既可以在饲料高温加工过程中部分发挥催化作用，又能在动物消化道中继续发挥作用2024/7/2558假设的依据（1） 酶学原理在适当的环境条件下，酶制剂可以催化相酶学原理在适当的环境条件下，酶制剂可以催化相应底物的水解。应底物的水解。食品酶、啤酒酶、纺织酶、皮革酶和纸浆酶等就是食品酶、啤酒酶、纺织酶、皮革酶和纸浆酶等就是在加工过程中发挥作用的。在加工过程中发挥作用的。饲料原料的酶制剂前处理，酶作用容易消化利用。饲料原料的酶制剂前处理，酶作用容易消化利用。动物消化道并不是酶发挥催化作用的唯一场所。动物消化道并不是酶发挥催化作用的唯一场所。 2024/7/2559假设的依据（2） 酶在无水的溶剂中不表

33、现活性，但也不引起变酶在无水的溶剂中不表现活性，但也不引起变性；水分使酶和底物接近和结合，加水后可使性；水分使酶和底物接近和结合，加水后可使反应加快，说明水对酶的催化作用起着十分重反应加快，说明水对酶的催化作用起着十分重要的作用。要的作用。 饲料调质加工必需加入水蒸汽，使物料含有一饲料调质加工必需加入水蒸汽，使物料含有一定水分，满足酶可以发生催化作用的基本条件。定水分，满足酶可以发生催化作用的基本条件。一般一般饲料调质物料含水分饲料调质物料含水分1618%1618%，达到酶作，达到酶作用的水活性度（用的水活性度（water activitywater activity）的要求。）的要求。 20

34、24/7/2560假设的依据（3） 酶在含水的有机溶剂系统中，酶的活性甚至高出在单一水溶液中的活性，表现出“超活性”（supper activity），而加入水蒸汽调质的物料，饲料本身含有的油脂，就是一个含水的有机溶剂系统，可能在调质加工过程中，酶的催化作用表现出这种“超活性”，从而使酶在短时或瞬间就能发挥作用。 2024/7/2561假设的依据（4） 饲料调质加工的温度上升中，一定会有一个温度点符合该酶的最适温度，这在某种程度上讲，比在动物消化道内发挥作用更好。因为动物消化道内的温度比较恒定，不一定有机会符合某一特定酶的最适温度，即使酶活没有被破坏，但未必能够很好地发挥作用。2024/7/2

35、562假设的依据（5） 由于物料的导热性能特点，饲料调质加工的温由于物料的导热性能特点，饲料调质加工的温度上升是有一个过程的，另外，一般酶的最适度上升是有一个过程的，另外，一般酶的最适温度有一个范围温度有一个范围 温度上升过程结合一定范围最适温度，使得酶温度上升过程结合一定范围最适温度，使得酶的作用可能有足够的催化反应时间的作用可能有足够的催化反应时间 酶可能已经在加温调质的过程中，部分实现了酶可能已经在加温调质的过程中，部分实现了对饲料大分子底物水解。对饲料大分子底物水解。 2024/7/2563假设的依据 （6）有些酶制剂的最佳活性温度比较高，适当的高温条件更有利于酶的催化作用的发挥。例如

36、，来自嗜温和嗜热微生物的纤维素酶的最佳活性温度分别为60-80和90-110 2024/7/2564假设的依据 （7）溶液中的酶遇热失活，并不表明饲料中的酶遇热也失活，这是因为饲料中的酶与饲料成分存在互作。饲料原料在短时间内能够保护酶免受蒸汽或高温的破坏。说明会有部分酶能够耐过热的破坏，在加工过程中条件合适的情况下，这就有机会发挥酶的催化作用。2024/7/2565加工过程催化作用的意义 在新型酶制剂的开发也大有作为在新型酶制剂的开发也大有作为根据加工工艺和酶学特性，根据加工工艺和酶学特性，开发专门在开发专门在加工过程中发挥作用的酶制剂加工过程中发挥作用的酶制剂，开发部分在加工中起作用，部分在

37、消化开发部分在加工中起作用，部分在消化道发挥作用的酶制剂道发挥作用的酶制剂，等等，等等2024/7/2566加工过程催化作用的意义大部分情况下，酶制剂在饲料高温加工大部分情况下，酶制剂在饲料高温加工过程中发挥催化作用可能过程中发挥催化作用可能作用不一定达作用不一定达到显著水平到显著水平，更多是更多是对大分子底物的初步处理对大分子底物的初步处理，为在，为在消化道进一步水解营养成分和降低抗营消化道进一步水解营养成分和降低抗营养作用提供了有利条件。养作用提供了有利条件。 2024/7/2567饲料酶理论与应用技术体系之四饲料酶理论与应用技术体系之四酶制剂在日粮中使用效果的预测酶制剂在日粮中使用效果的

38、预测2024/7/2568酶制剂是一种复杂的饲料添加剂，在考酶制剂是一种复杂的饲料添加剂，在考虑酶是否有效的同时，有必要考虑酶制虑酶是否有效的同时，有必要考虑酶制剂在日粮中使用效果是否能够预测。剂在日粮中使用效果是否能够预测。从某种角度上讲，酶制剂在日粮中使用从某种角度上讲，酶制剂在日粮中使用效果是可以评估和预测的，这是我们决效果是可以评估和预测的，这是我们决定使用的前提。定使用的前提。 2024/7/2569酶制剂使用效果的预测可以是酶制剂使用效果的预测可以是定性定性的，的，可以是可以是定量定量的，的，在目前条件下，有些只能定性预测，有在目前条件下，有些只能定性预测，有些则可以定量预测些则可

39、以定量预测 2024/7/2570酶使用效果预测的基本条件 1.饲料原料或者日粮类型与对应酶制剂的饲料原料或者日粮类型与对应酶制剂的种类种类 2. 酶制剂的活性酶制剂的活性 3.饲料原料的营养和抗营养成分及其含量饲料原料的营养和抗营养成分及其含量 4.动物种类和生理阶段动物种类和生理阶段 5.动物饲养环境和健康状况动物饲养环境和健康状况 6.饲料加工处理饲料加工处理 2024/7/2571非淀粉多糖酶使用效果的预测 日粮非淀粉多糖（日粮非淀粉多糖（NSP）含量是非淀粉）含量是非淀粉多糖酶使用效果预测的最重要因素多糖酶使用效果预测的最重要因素 粉状饲料原料和配合饲料可以用水或缓粉状饲料原料和配合

40、饲料可以用水或缓冲液浸提并测定其浸提物的粘度冲液浸提并测定其浸提物的粘度 肠道粘度是另一个非淀粉多糖酶使用效肠道粘度是另一个非淀粉多糖酶使用效果预测的重要因素果预测的重要因素 2024/7/2572植酸酶使用效果的预测 植物性饲料总磷含量有关植物性饲料总磷含量有关植酸磷含量有关植酸磷含量有关 2024/7/2573效果预测的评定指标和检验 1 1在体内试验或体外模拟试验条件下在体内试验或体外模拟试验条件下在体内试验或体外模拟试验条件下在体内试验或体外模拟试验条件下有效营有效营养改进值养改进值（ENIVENIV值），例如代谢能值），例如代谢能值），例如代谢能值），例如代谢能ENIVENIV值、值

41、、值、值、氨基酸消化率。氨基酸消化率。氨基酸消化率。氨基酸消化率。2. 2. 在体内试验或体外模拟试验条件下在体内试验或体外模拟试验条件下在体内试验或体外模拟试验条件下在体内试验或体外模拟试验条件下游离营游离营养的释放量养的释放量，例如游离氨基酸释放量、无机，例如游离氨基酸释放量、无机，例如游离氨基酸释放量、无机，例如游离氨基酸释放量、无机磷释放量等。磷释放量等。磷释放量等。磷释放量等。3. 3. 建立和应用建立和应用建立和应用建立和应用专门预测模型专门预测模型进行量化效果的进行量化效果的进行量化效果的进行量化效果的预测。预测。预测。预测。2024/7/2574专门预测模型小麦真代谢能与水溶性

42、小麦真代谢能与水溶性NSP TMEn=15.6-0.016NSP；料重比同粘度的回归关系料重比同粘度的回归关系 FCR1.5070.0075X 饲料无机磷释放量饲料无机磷释放量 Y=-0.5971+0.0004X1+0.1339X2-0.0526X3（Y为无机磷释放量；X1为外源植酸酶添加量，FTU/kg饲料；X2为饲料中植酸磷含量；X3为内源植酸酶含量，FTU/g饲料） 2024/7/2575酶使用效果预测的意义 既然饲料酶可能是最复杂的饲料添加剂，由于它既然饲料酶可能是最复杂的饲料添加剂，由于它既然饲料酶可能是最复杂的饲料添加剂，由于它既然饲料酶可能是最复杂的饲料添加剂，由于它的使用效果的

43、的使用效果的的使用效果的的使用效果的不确定性不确定性不确定性不确定性，使许多人一直怀疑饲料，使许多人一直怀疑饲料，使许多人一直怀疑饲料，使许多人一直怀疑饲料酶的使用是否有必要。酶的使用是否有必要。酶的使用是否有必要。酶的使用是否有必要。在相当多的情况下，饲料酶应用存在着很大的争在相当多的情况下，饲料酶应用存在着很大的争在相当多的情况下，饲料酶应用存在着很大的争在相当多的情况下，饲料酶应用存在着很大的争议性。议性。议性。议性。应该承认，有部分酶制剂的应用是没有什么效果应该承认，有部分酶制剂的应用是没有什么效果应该承认，有部分酶制剂的应用是没有什么效果应该承认，有部分酶制剂的应用是没有什么效果的。

44、的。的。的。 2024/7/2576酶使用效果预测的意义不能否认所有的酶制剂在饲料中的作用，不能否认所有的酶制剂在饲料中的作用，特别是含有影响消化性能的抗营养成分特别是含有影响消化性能的抗营养成分比较多的一些非常规饲料原料，酶的作比较多的一些非常规饲料原料，酶的作用已经得到证实。用已经得到证实。酶制剂在日粮中使用效果的预测就是为酶制剂在日粮中使用效果的预测就是为了明确这种证实。了明确这种证实。 2024/7/2577酶使用效果预测的意义1、对开发生产高效的酶制剂产、对开发生产高效的酶制剂产品有重要意义，品有重要意义，经过使用效果的预测，不断调整经过使用效果的预测，不断调整酶的种类和活性，生产有

45、针对性、酶的种类和活性，生产有针对性、效果稳定的产品。效果稳定的产品。2024/7/2578酶使用效果预测的意义2、酶制剂使用者可以通过使用效果、酶制剂使用者可以通过使用效果的预测，比较和筛选合乎日粮类型的预测，比较和筛选合乎日粮类型和配方特点的酶制剂产品，和配方特点的酶制剂产品，某些酶产品本身质量是很好的，但某些酶产品本身质量是很好的，但未必适合某一类型的日粮，甚至可未必适合某一类型的日粮，甚至可能不适合某一营养水平。能不适合某一营养水平。2024/7/2579酶使用效果预测的意义3、酶制剂与氨基酸、维生素等添加、酶制剂与氨基酸、维生素等添加剂不同，使用时比较难以明确量化。剂不同，使用时比较

46、难以明确量化。通过效果的预测，结合通过效果的预测，结合ENIV系统的系统的应用，在一定程度上可以克服使用应用，在一定程度上可以克服使用酶制剂的不确定性和难以量化的问酶制剂的不确定性和难以量化的问题。题。 2024/7/2580饲料酶理论与应用技术体系之五饲料酶理论与应用技术体系之五饲料酶制剂及其应用效果的评价体系饲料酶制剂及其应用效果的评价体系 2024/7/2581应用效果评价体系酶制剂应用效果的评价不像一般的营养酶制剂应用效果的评价不像一般的营养成分或添加剂那样相对容易。成分或添加剂那样相对容易。 （1）酶制剂）酶制剂活性活性的评定；的评定；（2）酶制剂）酶制剂稳定性稳定性的评定；的评定；

47、（3）酶制剂应用主要）酶制剂应用主要生产性能生产性能评定；评定；（4）酶制剂应用效果的）酶制剂应用效果的非常规评定非常规评定等。等。 2024/7/2582酶制剂活性的评定 有不同方法，有不同方法，差别很大差别很大不同产品不同产品酶活可比性不强酶活可比性不强酶的种类、来源问题、标准底物问题、反酶的种类、来源问题、标准底物问题、反应温度问题、反应应温度问题、反应pH值问题、反应时间值问题、反应时间问题等等。问题等等。许多时候，酶制剂活性的评定主要是针对许多时候，酶制剂活性的评定主要是针对具体的酶。不像维生素、氨基酸、其他添具体的酶。不像维生素、氨基酸、其他添加剂那样明确。加剂那样明确。2024/

48、7/2583酶制剂稳定性的评定 1、温度温度对酶制剂稳定性的影响对酶制剂稳定性的影响 2、pH值值对酶制剂稳定性的影响对酶制剂稳定性的影响 3、离子浓度离子浓度对酶制剂稳定性的影响对酶制剂稳定性的影响 4、内源蛋白酶内源蛋白酶对酶制剂稳定性的影响对酶制剂稳定性的影响 2024/7/2584酶制剂应用效果的一般评定方法 1 消化试验及代谢试验测定消化试验及代谢试验测定营养物质营养物质消化率和代谢率消化率和代谢率的评定的评定 2 饲养试验测定动物饲养试验测定动物常规生产性能常规生产性能的的评定评定 2024/7/2585酶制剂应用效果的非常规非常规评定方法 1体外模拟法测定的评定体外模拟法测定的评

49、定 2应用应用“加酶日粮加酶日粮ENIV 值值”的评定的评定 3 应用应用“非常规动物生产性能指标非常规动物生产性能指标”的评定的评定 2024/7/2586非常规动物生产性能指标的评定 目前酶制剂作为一种争论比较多的目前酶制剂作为一种争论比较多的添加剂，在实际应用时，很难达到添加剂，在实际应用时，很难达到理想的效果：理想的效果：一是生产性能指标的改善往往并不一是生产性能指标的改善往往并不达到生物达到生物统计学上的显著水平统计学上的显著水平；二是生产性能的二是生产性能的效果不稳定效果不稳定。 2024/7/2587非常规动物生产性能指标的评定不仅仅是狭义上的生产水平和饲料效率，不仅仅是狭义上的

50、生产水平和饲料效率，不仅仅是狭义上的生产水平和饲料效率，不仅仅是狭义上的生产水平和饲料效率，广义广义广义广义的动物生产性能指标的动物生产性能指标的动物生产性能指标的动物生产性能指标还应该包括其他指标，甚还应该包括其他指标，甚还应该包括其他指标，甚还应该包括其他指标，甚至还包括至还包括至还包括至还包括不能量化的指标不能量化的指标不能量化的指标不能量化的指标我们可把狭义上以外的其他动物生产性能指标我们可把狭义上以外的其他动物生产性能指标我们可把狭义上以外的其他动物生产性能指标我们可把狭义上以外的其他动物生产性能指标称为称为称为称为“ “非常规动物的生产性能指标非常规动物的生产性能指标非常规动物的生

51、产性能指标非常规动物的生产性能指标” ”， 如外观表现、健康状况、整齐度、成活率、同如外观表现、健康状况、整齐度、成活率、同如外观表现、健康状况、整齐度、成活率、同如外观表现、健康状况、整齐度、成活率、同时出栏的比例等等。时出栏的比例等等。时出栏的比例等等。时出栏的比例等等。 2024/7/2588非常规动物生产性能指标的评定动物生产性能不仅仅包括动物的动物生产性能不仅仅包括动物的生物学生物学方面的性能方面的性能，还应该包括养殖方面的，还应该包括养殖方面的商商品性能、综合经济价值品性能、综合经济价值等。等。这些方面特别容易被忽视，也许这些容这些方面特别容易被忽视，也许这些容易被忽视的性能指标恰

52、恰是更能反映酶易被忽视的性能指标恰恰是更能反映酶制剂这种复杂、变异和多功能的添加剂制剂这种复杂、变异和多功能的添加剂的效果。的效果。 2024/7/2589酶制剂应用效果不被重视的性能 一是对日粮组成不十分合理或者配方技术水平不一是对日粮组成不十分合理或者配方技术水平不一是对日粮组成不十分合理或者配方技术水平不一是对日粮组成不十分合理或者配方技术水平不高时，应用有针对性的高效酶制剂可以在一定范高时，应用有针对性的高效酶制剂可以在一定范高时，应用有针对性的高效酶制剂可以在一定范高时，应用有针对性的高效酶制剂可以在一定范围内，围内，围内，围内，达到调整和平衡的作用达到调整和平衡的作用达到调整和平衡

53、的作用达到调整和平衡的作用；二是在饲料原料质量比较差和不稳定的情况下，二是在饲料原料质量比较差和不稳定的情况下，二是在饲料原料质量比较差和不稳定的情况下，二是在饲料原料质量比较差和不稳定的情况下，适当的酶制剂可以适当的酶制剂可以适当的酶制剂可以适当的酶制剂可以达到改善和缓和的效果达到改善和缓和的效果达到改善和缓和的效果达到改善和缓和的效果；三是使用高质量的酶制剂可以提高动物生长增重三是使用高质量的酶制剂可以提高动物生长增重三是使用高质量的酶制剂可以提高动物生长增重三是使用高质量的酶制剂可以提高动物生长增重性能的性能的性能的性能的均一度和外观的整齐度均一度和外观的整齐度均一度和外观的整齐度均一度

54、和外观的整齐度。 2024/7/2590生产性能离均差生产性能离均差生产性能离均差生产性能离均差生产性能离均差的大小可考虑作为评价酶在动的大小可考虑作为评价酶在动的大小可考虑作为评价酶在动的大小可考虑作为评价酶在动物日粮中应用的辅助指标，甚至是重要的评定物日粮中应用的辅助指标，甚至是重要的评定物日粮中应用的辅助指标，甚至是重要的评定物日粮中应用的辅助指标，甚至是重要的评定指标。指标。指标。指标。这类非常规动物生产性能指标同样可以作为其这类非常规动物生产性能指标同样可以作为其这类非常规动物生产性能指标同样可以作为其这类非常规动物生产性能指标同样可以作为其他饲料添加剂和营养因素的效果的评价指标，他

55、饲料添加剂和营养因素的效果的评价指标，他饲料添加剂和营养因素的效果的评价指标，他饲料添加剂和营养因素的效果的评价指标，在动物营养科学朝着精细化、数据量化的方向在动物营养科学朝着精细化、数据量化的方向在动物营养科学朝着精细化、数据量化的方向在动物营养科学朝着精细化、数据量化的方向发展的趋势下，越来越多人意识到其重要意义。发展的趋势下，越来越多人意识到其重要意义。发展的趋势下，越来越多人意识到其重要意义。发展的趋势下，越来越多人意识到其重要意义。 2024/7/2591总 结酶制剂不能简单地使用，酶的使用不能仅仅关酶制剂不能简单地使用，酶的使用不能仅仅关酶制剂不能简单地使用，酶的使用不能仅仅关酶制

56、剂不能简单地使用，酶的使用不能仅仅关注酶的真实有效性、关注酶的针对适用性。注酶的真实有效性、关注酶的针对适用性。注酶的真实有效性、关注酶的针对适用性。注酶的真实有效性、关注酶的针对适用性。同时，酶制剂的使用必须与动物营养的基础结同时，酶制剂的使用必须与动物营养的基础结同时，酶制剂的使用必须与动物营养的基础结同时，酶制剂的使用必须与动物营养的基础结合起来、与日粮的物理和化学特性结合起来、合起来、与日粮的物理和化学特性结合起来、合起来、与日粮的物理和化学特性结合起来、合起来、与日粮的物理和化学特性结合起来、与饲料的加工工艺结合起来，等等。与饲料的加工工艺结合起来，等等。与饲料的加工工艺结合起来，等等。与饲料的加工工艺结合起来，等等。建立饲料酶理论与应用技术体系十分必要建立饲料酶理论与应用技术体系十分必要建立饲料酶理论与应用技术体系十分必要建立饲料酶理论与应用技术体系十分必要2024/7/2592谢谢 谢谢!