饲用酶制剂在水产养殖中的应用
日期:2006-4-13 14:43:00 来源:河南畜牧网 主题:饲用酶制剂在水产养殖中的应用
邓岳松 陈权军 李 伟 梁全文
饲料酶在动物营养上应用越来越普遍,它能提高动物生产性能,提高饲料转化率,降低粪便污染和动物死亡率,已被公认为是一种无残留、无污染、无公害的绿色环保型添加剂。酶是活细胞产生的具有特殊催化能力的蛋白质,它广泛存在于各种生物体内,参与机体的各种生化反应。早在20世纪60年代,酶制剂就广泛应用于食品、医药、皮革工业中。1975年,美国饲料业首次在大麦饲料中添加β-葡萄糖酶,并取得了显著效果,从此引起世界各国重视。酶的品种及数量均逐渐扩大。现在欧美、日本等发达国家在动物饲料中添加酶制剂已很普遍。我国将其作为饲料添加剂特别是水产饲料添加剂的研究只是近几年的事。
1水产动物消化生理特点
鱼、虾类对蛋白质的需求特别高,蛋白水平一般要求在25%-50%。由于水产饲料蛋白质含量都很高,尽管鱼虾对蛋白有较高的消化吸收率(78%-93%),但内源性蛋白酶还不能完全发挥作用,加人外源性蛋白酶后,可弥补内源性蛋白酶的不足,提高蛋白吸收率10%左右,可起到节约蛋白质的目的。
糖类物质是便宜的饲料原料,尽管水产动物对淀粉的消化吸收率很低,但为了保证其安全性和降低成本,在饲料中的添加量仍达到20%一50%。加人淀粉酶和糖化酶后,可以补充水产动物所严重缺乏的淀粉酶,将淀粉的消化吸收率从20%-40%提高到80%以上,从而起到增加饲料能量,提高饲料利用率,减少蛋白质作为能量消耗,进而降低饲料成本的目的。
水产动物在动物中是一个独特的群体,绝大多数为无脊椎动物和低等脊椎动物,终生或大部分时间生活于水中,形成了不同于畜禽的自身消化生理特点。
水产动物为变温动物,体温随水温或气温变化而变化,这与其血液循环系统调控能力有关。一般在10℃以下就停止生长,适宜的生长温度为15一犯℃之间,在我国大部分地区生长期为5月至10月,约150d时间。在这150d中应用酶,酶在较低温度(15-22℃)环境条件下作用时间长达60d左右,这可能会降低酶的活性和作用效果。
水产动物消化系统不如畜禽完善,内源酶分泌不如畜禽完全,影响对饲料中营养成分消化吸收,需外源酶添加辅助消化。
水产动物大多无胃,只有消化道,无胃鱼类消化道环境呈中性(如鲤科鱼类)或偏碱性,对无胃鱼类饲料中添加外源酶时需注意选择适宜中性偏碱性等条件下的酶类,才能达到较佳较果。
水产动物全部或大部分时:间生活于水中,因水的浮力关系,运动耗能少,可节约饲料中能量物质,但相应的对蛋白质的需求较高,适宜能量蛋白比在31-60kJ/g之间。水产动物对糖类消化吸收率低,随食性不同对糖类消化吸收率也不一样,肉食性鱼类(鲡鱼、妒鱼)为30%-40%,杂食性鱼类(鲤、螂)60%左右,草食性鱼类(草鱼、团头鱿)在70%以上。从内源分泌的淀粉酶活性看,高低顺序依次为草食性>杂食性>肉食性。鱼类消化道不含木聚糖酶,蛋白酶活性也相对较低,对纤维素无分解能力。
水产动物体内分泌消化酶的种类和组成,是长期对环境条件适应的结果,与食性密切相关。Hofer等、Agrwal等研究鱼类食性与消化酶关系后得出:肉食性鱼类自身可分泌较多的脂肪酶,而草食性鱼类则分泌较多的淀粉酶。大量研究表明,水产动物的食性决定消化酶的组成,消化酶活性大小与食性组成成分含量有关。
鱼类消化酶在各内脏器官中的分布及其性质:咽头中有较弱的类胰蛋白酶及麦芽糖酶的活性;在食道部位有较强的淀粉酶,麦芽糖酶、类胰蛋白酶的活性,如鲤鱼这样的无胃鱼食道部位的酶是起消化作用的;麦芽糖酶和淀粉酶的活性最高部位是在肠的末端,而蔗糖酶的活性最高部位是在肠的中部。鳗胃组织蛋白酶显著高于肠组织蛋白酶,_且前肠>中肠>后肠,肠组织淀粉酶活力前肠<中肠<后肠,这种趋势与草鱼、鲤中的结果一致。甲鱼的胃、胰组织蛋白酶活性显著高于肠组织蛋白酶活性,且胃>胰>前肠>中肠>
后肠;胃、胰和肠组织蛋白酶最适PH分别为2.2、6.2、7 .6,这与有胃鱼消化特征相似。甲鱼的蛋白质消化吸收在胃与前肠内,这与单胃哺乳动物极其类似,但一般单胃哺乳动物后肠内不进行蛋白质消化,这似乎又有不同之处,可解释为两栖爬行动物的蛋白质消化特征。
对虾消化道的酶活力与体重成反比关系。就是说,个体较小的虾消化道蛋白酶活力较强,而个体较大的虾消化道蛋白酶活力较弱。雌虾的消化力较雄虾强,利用蛋白质多,因而雌虾的生长速度比雄虾快。
3饲料酶在水产动物中的应用
3.1饲料酶在水产动物中应用的效果
综合一些资料表明,饲料酶在水产动物中的应用,对水产动物生产、品质都有较大影响,表现在以下几个方面;①促进水产动物的生长,生长速度可提高8%一巧%;②补充内源酶的不足,改进动物自身肠道酶的作用效果,提高对营养成分消化吸收率,参与细胞壁降解,使酶与底物充分接触,增进现有养分的消化,提高饲料转化率;③提高水产动物抗病能力,提高其成活率;④提高群体整齐度;⑤改变水产动物组织成分;⑥减轻水产动物的应急,减轻动物处于恶劣环境条件下对其生产性能的负面影响,如缺氧、生病等;⑦改变消化道内菌群分布;⑧降低水产动物粪便污染,改善养殖环境;⑨降低消化道内容物的粘度;⑩消除抗营养因子。
3.2水产饲料酶的特点
3.2.1剂型
目前市场上出售的酶种类繁多,但大多数是适用于畜、禽、牧的专用酶,主要用于以谷物、草为主的畜牧饲料中,这些酶适用于低蛋白、高纤维质的高淀粉类饲料,对于水产饲料其作用效果不明显。水产动物的复合酶应是以蛋白酶(中性蛋白酶和酸性蛋白酶)、淀粉酶、糖化酶为主,其他酶系为辅的复合酶制剂。“博仕奥佳酶300”水产复合酶制剂考虑到鱼虾体内酶的特点及营养需求的特点,在酶制剂的剂型选配上做了比较大的改变和突破。“博仕奥佳酶300”水产复合酶以蛋白酶,淀粉酶和糖化酶作为主酶系,并根据水产动物的不同需求及工厂原料特点,在酶的剂型配制上进行适当的调整。
3.2.牙温度对酶活的影响
由于酶是一种特殊蛋白质,在高温下容易失活,目前大多数酶制剂在80℃时就已失活,因此,这些酶制剂不适用于水产饲料,因为鱼虾饲料大多要经过调质过程,同时在制粒过程中还要经过膨化和挤压,是一种高温高压下的作业,在这种加工条件下,大多数精酶都会失活。我们曾对一些商品酶在下列条件下做过测试,基本上已无酶活,但是“博仕奥佳酶300”水产复合酶在110℃、4 min的条件下,可保持7O%以上的酶活。这是因为大多数精酶产品为胞外酶,直接裸露在空气中容易受到破坏,50℃以上就失活。而复合酶制剂在生产过程中采取了特殊工艺和保护措施,故能耐高温,并有高温下的_自修复功能。因此,可满足水产饲料需高温调质、制粒及膨化的特点,在饲料加工中的损失量较小。
3.23稳定性大多数精酶产品贮存时间不超过1
年,1年后酶活不足20%。而“博仕奥佳酶300”水产复合酶由于采取了特殊的保护措施,1年后其酶活还在85%以上。
3 2.4水中稳定性由于鱼虾饲料系在水中投喂,
要求酶具有水中稳定性。但是大多数精酶制品容易溶失在水中,而“博仕奥佳酶300”水产复合酶为非水溶性物质,因此不会溶失在水中,具有很强的水中稳定性。
综上所述:“博仕奥佳酶300”水产复合酶是根据水产饲料的特点而设计的水产专用酶制,与畜禽饲料中的酶制剂有很大的区别。
4饲料酶应用于水产动物需注意的问题
4.1适宜添加量问题
对水产动物所有饲料酶都有一定适宜添加范围,只有在这适宜添加范围内才能使生长达到最佳状态。过低过高效果都不好,己有资料表明:饲料酶添加过量,反而会降低水产动物的生产性能,其原因可能有二:
1)外源酶添加量过高,可能会抑制内源酶分泌,内源酶分泌减少,影响对饲料营养成分的消化吸收率;
2)外源酶添加量过高,降低食糜的粘度,缩短食糜在肠道中的滞留时间,加快营养成分的流失,减少动物对营养物质消化吸收,使其生产性能下降。
42饲料酶种类与水产品种及其相应饲料类型匹配问题
酶的催化反应有专一性。水产动物品种不同,食性不同,食物组成不一样,其所需外源消化酶的种类和多少都不一样。目前针对水产动物营养特点和饲料类型的专用酶制剂还很少,大多为替代产品,我国是水产养殖大国,研制适合水产动物的饲料酶势在必行。每个饲料厂饲料配方和原料组成都会有差别,所以酶制剂最好针对不同的厂家特别定做。
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