• 正常状态下对内源酶的抑制性
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第二代酶研究非常活跃
开始于20世纪90年代 消除饲料抗营养因子为目的
现代饲料结构需要这种酶制剂
非常规饲料原料的使用
常规饲料原料的进一步挖潜
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谷物细胞的化学组成
非淀粉多糖
正在开发的：甲壳素酶、壳聚糖酶、溶菌酶、木质素过氧化物酶
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β-甘露聚糖酶（β-Mannanase）是一种 半纤维素水解酶类，以内切方式降解β-1,4D-吡喃型甘露糖苷键，其作用底物包括甘 露聚糖、半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖和 半乳葡萄甘露聚糖。
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酶制剂的发展机遇
提高常规饲料玉米、豆粕等养分的利用效率 利用生物技术，积极拓展非常规饲料原料资源，
消除其抗营养因子，提高在配方中的比例和利用 率
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主要内容
• 酶制剂的发展历程 • 酶制剂的作用机理 • 酶制剂效果的价值评定 • 酶制剂的使用方法
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畜禽小肠消化酶完全发育所需天数
动物 猪 肉仔鸡 火鸡 淀粉酶 33 5 48 脂肪酶 从出生 7 44 胃蛋白酶 49 10 44 胰蛋白酶 25 15 28
资料来源：Cowan W. D. (1996) Industrial Enzymes (2nd ed) p77
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饲用酶制剂概述
饲用酶制剂：在饲料中添加的、能提高饲 料营养物质转化率的一类酶制剂。
饲用酶制剂主要包括：内源酶（淀粉酶、 蛋白酶、脂肪酶、糖化酶等）和外源酶 （木聚糖酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纤 维素酶等）两大类。
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酶催化反应的特点
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资料来源：沈水宝（2001）
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第三代酶研究稳步推进
开始于近些年来
降解多组分抗营养因子为目的
新的糖生物学需要这种酶制剂
同多糖和异多糖的不同 针对所有饲料原料
目前广泛应用的是β-甘露聚糖酶、半乳糖苷酶、果胶酶
• 高玉米/高豆粕 价格已成定局 • 必须寻找可替 代原料资源
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可以考虑使用的非常规原料
• • • • 玉米副产品：DDGS 小麦及副产品：包括面粉 木薯 棉籽粕、菜籽粕、棕榈仁粕、椰子粕…
• 使用非常规原料遇到的问题：
– 消化利用率低 – 品质变异大 – 霉菌毒素
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常用饲料原料中非淀粉多糖的含量
饲料原料
玉米 小麦 大麦 麦麸 米糠 次粉 豆粕 菜粕 棉粕 葵花籽粕
不溶性非淀粉多糖 木质素 纤维素 2.0 0.5
2.5 3.9 11 6 8 6 8 12 18 0.7 2.0 5.8 4.5 3.5 1 11 7 10
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酶学基础
• 酶是一种有生物催化反应能力的蛋白质 • 酶的基本功能是其催化活性
• 酶是一种生物催化剂，用来调剂生物体几乎所有 的生化反应。没有酶就没有生命。
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酶的催化机理
酶发挥作用的条件：底物、专一酶、反应条件
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酶活性单位示意图
酶活性单位
酶的最适范围
酶的生物 反应总量 DIF值
动物消化道环境
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饲料中添加酶制剂的目的
• 对动物内源酶的补充 • 消除饲料中抗营养因子 • 提高低质饲料成分营养价值 • 拓展非常规饲料原料资源
• 条件要求：温度，PH值，底物 • 催化效率特高 • 专一性：锁与钥匙 • 酶本质是蛋白质：无毒 无残留
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酶制剂的效果体现
• 度量酶的经济价值的标准
生物反应总量=标示活性×生物学效价 不同产品由于活性和生物学效价各不相同， 其生物反应总量也不相同
• 我们付出去的钱买到的应当是生物反应 总量，而不是活性，或者生物学效价
提高营养物质转 化率
提高免疫力
调整肠道微 生物平衡
提高内源酶 的分泌
提高 N 、 P 吸收降 低环境污染
增 加 IGF-1 、 T3、T4分泌
提高生产性能
提高成活率
提高饲料利用率
提高整体均匀度
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饲用酶制剂的作用机制
• • • • • • • 降低食糜粘度 破碎细胞壁 消除SNSP对内源性消化酶的抑制 减少后肠道有害微生物的数量 提高体内代谢激素水平 增强免疫力 消除抗营养因子
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β -甘露聚糖在饲料原料中的含量
原料 棕榈粕
椰子粕 豆皮 芝麻粕 豆粕（44%） 豆粕(48%) 米糠 葵花籽粕
β -甘露聚糖含量 （干重百分比） 30-35
25-30 12-14 3-4 1.5-1.6 1.2-1.3 0.60 0.57
酶制剂的作用机理
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提高低质饲料成分营பைடு நூலகம்价值
• 所谓“黄金定律”:大麦＋β葡聚糖酶＝小麦
• 所谓“理论假设”：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， 原来的营养价值体系并不适应添加酶的情况，
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拓展非常规饲料原料资源
Xylo-galacturonans 木聚半乳糖 Rhamno-galacturonans α-半乳糖
20-30 % Cellulose 纤维素 8 % Hemicellulose 半纤维素
Xyloglucans 木聚糖 -mannans -甘露聚糖
Sources: Brillouet & Carré, 1983; Bach-Knudsen, 1997; Huisman et al., 1998
肉鸭小肠液中蛋白酶和淀粉酶活力在5-15日龄明显升高，15-45 日龄虽有升高但不明显（黄庆洲等，2002）。
鹅 雏鹅孵出时胃腺主细胞已充分发育，腺胃中蛋白酶活力在6-8周龄 时达到峰值，此时胃中pH降至最低。肠道食糜中总淀粉酶活力在 1-4日龄极显著升高，其后稳定于成年水平。
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乳猪的消化生理特点
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家禽消化酶发育规律
鸡 胰腺在10日龄左右发育成熟，胰淀粉酶和胰蛋白酶的发育与胰腺 的发育和成熟一致，而糜蛋白酶和脂肪酶的分泌落后于胰腺的发 育和成熟（郑腾等，2004）。 肉鸡出生时对脂肪的消化率很差，1-8周龄消化脂肪的能力逐渐增 加（F reeman，1976）。 鸭
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如何解决DDGS问题?
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酶制剂可以改善不同类型DDGS的质量
400 390 + 15g +5g
380
增重, g 370 360 350
+10g
340
330 + + +
DDGS来源
A
B
C
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猪料中增加DDGS在日粮中的使用量
体重轻的 猪* FCR ADG
处理
玉米/豆粕 + 15% DDGS 玉米/豆粕 + 20% DDGS + 复合酶
64
2.88
812
34
2.69
835
(*体重轻的猪 < 93 kg; 平均 = 115 kg)
î · » Ã
600 400 200 0 200È Õ Á ä 280È Õ Á ä 370È Õ Á ä µ °¦ ¼ È Õ Á ä 420È Õ Á ä 500È Õ Á ä
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外源消化酶的两面性
• 应激状态下对内源酶的促进性
蛋白质水解产物尤其是苯丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和色氨酸对胰 酶分泌促进作用最强，且这些水解产物可促使小肠黏膜释放 胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK), CCK可促进胆囊收缩， 刺激胰腺腺泡分泌各种酶和电解质(Duek，1986)
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酶制剂的发展历程
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酶制剂发展的三个阶段
-冯定远（2013）
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第一代酶仍是非常重要的
开始于20世纪70年代 添加外源消化酶为目的
现代饲养方式需要这种酶制剂
断奶越来越早 动物处于亚健康状态
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老龄蛋鸡消化酶活力开始降低
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