酶制劑在生豬健康養(yǎng)殖中的應用

李　梅，方　乾，李　浩，李方舟

(1.白水縣家畜改良站，陜西 白水 715600；2.西北農(nóng)林科技大學動物科技學院)

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酶制劑在生豬健康養(yǎng)殖中的應用

李梅1，方乾2，李浩2，李方舟2

(1.白水縣家畜改良站，陜西 白水 715600；2.西北農(nóng)林科技大學動物科技學院)

我國作為世界第一生豬養(yǎng)殖大國，生豬養(yǎng)殖在畜牧業(yè)中占有舉足輕重的地位。隨著生豬養(yǎng)殖數(shù)量和規(guī)模的不斷擴大，糞尿排放總量也相應增加。近年來，飼用酶制劑被人們廣為認知和接受，并被廣泛應用于生豬養(yǎng)殖過程中，在提高飼料利用率和提高生豬生產(chǎn)性能方面發(fā)揮重要作用。本文介紹了健康養(yǎng)殖和飼用酶制劑發(fā)展狀況，綜述了飼用酶制劑的作用機理、應用現(xiàn)狀、限制飼用酶制劑發(fā)揮作用的因素等，并就當前的現(xiàn)狀及問題提出相應的意見和解決措施，以實現(xiàn)生豬產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

酶制劑；生豬產(chǎn)業(yè)；健康養(yǎng)殖；應用效果；影響因素

在我國城鄉(xiāng)居民肉類消費中，豬肉一直占據(jù)絕對主導地位。隨著我國人民生活水平的不斷提高，人均豬肉消費從20世紀70年代的不足1 kg/a發(fā)展到2010年的38.5 kg/a，大幅領(lǐng)先于世界其他國家。隨著生豬產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，糞尿等廢棄物的排放量也相應增加，并且糞尿中的氮磷含量較高，一方面造成了飼料浪費；另一方面引發(fā)了日益嚴重的環(huán)境污染問題，水體富營養(yǎng)化，引發(fā)新的疾病和疫病。不僅影響了家畜的生長，同時也威脅到人類的生活。

因此，如何提高生豬對飼料的消化率，減輕環(huán)境污染成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。

1　豬的健康養(yǎng)殖

豬的健康養(yǎng)殖就是指在不破壞當?shù)厣鷳B(tài)的前提下，在生豬養(yǎng)殖的各個基礎(chǔ)環(huán)節(jié)(品種、環(huán)境、疫情和飼料)加強管理，積極采取措施處理養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)的不利于豬健康生長的問題，使豬場排泄物達標，無傳染性疾病，豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全、衛(wèi)生，最終實現(xiàn)養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。張國紅認為，健康養(yǎng)殖就是以保護動物健康、保護人類健康，生產(chǎn)安全營養(yǎng)的畜產(chǎn)品為目的，最終以無公害畜牧業(yè)的生產(chǎn)為結(jié)果。所獲得的畜產(chǎn)品首先必須為社會接受，是質(zhì)量安全可靠、無公害的畜產(chǎn)品，對人類健康沒有危害；其次，健康養(yǎng)殖是具有較高經(jīng)濟價值的生產(chǎn)模式，并且該模式是可持續(xù)性的；最后，健康養(yǎng)殖對于資源開發(fā)應當是良性的。程燕芳認為，健康養(yǎng)殖的含義包括動物健康、飼養(yǎng)員健康、環(huán)境健康和產(chǎn)品健康4個層次。無論如何，其最終目標都是實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的高度統(tǒng)一。

2　酶制劑及其應用

在生豬養(yǎng)殖過程中會產(chǎn)生大量的糞尿排泄物，其造成的環(huán)境污染問題日益嚴重。如何正確處理糞尿排泄物、提高生豬對飼料的消化率、降低糞尿中氮磷的含量應當成為人們思考的焦點。近年來，酶制劑受到廣泛青睞和認可，其進一步的研發(fā)與應用必將成為一種趨勢。

2.1酶制劑的功能

2.1.1破壞植物細胞壁，提高養(yǎng)分的利用率畜禽飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)主要存在于植物細胞內(nèi)，被細胞壁包裹。多種酶類都可以破壞植物細胞壁，使細胞壁內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，從而提高蛋白質(zhì)、脂肪和糖類的利用率。

2.1.2消除飼料中的抗營養(yǎng)因子及有毒有害物質(zhì)，提高飼料的營養(yǎng)價值畜禽飼糧中存在有多種抗營養(yǎng)因子，如植酸、木聚糖、β-葡聚糖、纖維素、果膠和單寧等。添加酶制劑可以消除飼糧中的抗營養(yǎng)因子和有毒有害物質(zhì)。如植酸酶可以降解植酸與礦物質(zhì)結(jié)合而形成的絡合物，從而提高畜禽對礦物質(zhì)及蛋白質(zhì)的利用率；脫毒酶可以降低或者消除部分有毒物質(zhì)的毒性。例如，酯酶可以降解玉米赤酶烯酮的內(nèi)酯環(huán)，最終生成無毒產(chǎn)物而被消化或者排出體外。

2.1.3補充內(nèi)源酶分泌的不足，并提高內(nèi)源酶的活性由于成年家畜消化機能基本健全，機體能夠分泌足量的內(nèi)源性消化酶來降解飼料中的蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉等大分子物質(zhì)。一般情況下，人們常常在飼料中添加蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等來補充內(nèi)源性消化酶分泌的不足，腸道中可供進一步水解基質(zhì)增加，從而促進內(nèi)源性消化酶的分泌。由此可以看出，在飼糧中添加適量的內(nèi)源性消化酶可以促進而不是抑制機體內(nèi)源性消化酶的分泌。在飼糧中添加內(nèi)源性消化酶可以有效減少消化不良及由此引發(fā)的一系列生產(chǎn)性能下降的發(fā)生。

2.1.4降低消化道食糜黏度，促進動物健康生長動物飼糧中存在大量的可溶于水的非淀粉多糖(NSP)，如β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖等，溶于水后會形成具有粘性的凝膠，阻止營養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源酶的擴散，使得畜禽產(chǎn)生粘糞現(xiàn)象，大大降低了營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。在飼糧中添加酶制劑可以通過降解葡聚糖而降低食糜的粘性，直接影響禽艾美爾球蟲及堆型艾美耳球蟲的抗病性，從而提高家禽的抗病力。

2.1.5減少畜禽排泄物對環(huán)境的污染，促進生態(tài)營養(yǎng)的發(fā)展在飼糧中添加酶制劑可以降低食糜黏度，縮小胰臟和胃腸道的體積，并且可以顯著降低畜禽糞便量和氮磷排放量。

2.2不同酶制劑在養(yǎng)豬業(yè)中的實際應用及其效果

2.2.1植酸酶在養(yǎng)豬業(yè)中的應用植酸磷的存在不僅大大降低了飼料中磷的利用率，而且還可以絡合鈣、鐵、錳、鋅等金屬離子，形成不溶物—植酸鹽。而植酸酶具有特殊的空間結(jié)構(gòu)，能夠依次分離植酸磷分子中的磷，將植酸鹽降解為肌醇和無機磷，同時釋放出與植酸結(jié)合的其他營養(yǎng)物質(zhì)。國外有報道稱，植酸酶可以避免飼料中由于添加過量氟或磷酸氫鈣等偽劣產(chǎn)品造成的危害。張若寒研究表明，植酸酶除了可以減少磷的排泄量外，在仔豬日糧中添加植酸酶還可以促進仔豬的生長。張永剛認為，鈣、磷比可以影響植酸酶的活性。在生長豬飼糧中添加植酸酶并降低磷水平的同時，應當同時降低鈣的水平，只有鈣、磷比維持在一個正常值，生長豬的生產(chǎn)性能才能達到正常水平，比較適宜的鈣、磷比為1.4∶1。

2.2.2非淀粉多糖(NSP)酶在養(yǎng)豬業(yè)中的應用NSP是一種典型的抗營養(yǎng)因子，其抗營養(yǎng)作用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是屏蔽營養(yǎng)物質(zhì)，使動物分泌的消化酶難以與養(yǎng)分接觸，導致營養(yǎng)物質(zhì)的消化率下降，飼料的有效能值降低，NSP含量越高，能量代謝率越低；二是NSP是飼料原料細胞壁的主要組成成分，是植物細胞壁的“粘接劑”，會使得消化道內(nèi)食糜的粘度升高，不僅僅會影響胃腸運動對食糜的混合效率，進而影響消化酶與底物接觸和消化產(chǎn)物向小腸上皮絨毛滲透，而且會導致脂肪乳化作用減弱，食糜水分的增加會使得腸道微生物發(fā)酵，降低了營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，最終影響動物生產(chǎn)性能。NSP酶中的各種酶活發(fā)揮著相互補充、相輔相成的作用。

盡管育肥豬的消化器官發(fā)育比較完善，但是對纖維素的利用仍然很低，主要原因是纖維素的保護層由多種物質(zhì)高度聚合而成，其分子結(jié)構(gòu)的結(jié)晶區(qū)存在大量氫鍵。纖維素酶釋放并降解細胞內(nèi)容物，增加內(nèi)源酶的擴散及酶與物質(zhì)的接觸面，促進大物質(zhì)分解，消除抗營養(yǎng)因子，促進生豬對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。同時，添加聚糖酶具有減少畜禽腸道疾病(如仔豬腹瀉)、增進畜禽健康、提高畜禽成活率及減少糞便有機物和氮的排放量等作用。

2.2.3消化酶在養(yǎng)豬業(yè)中的應用消化酶又稱為內(nèi)源性酶，主要包括蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，在提高仔豬對蛋白質(zhì)的消化率，減少環(huán)境應激，降低腹瀉率等方面發(fā)揮著重要作用。一般情況下，只有在早期斷奶仔豬日糧中添加內(nèi)源性消化酶才在理論上具有應用意義。仔豬在哺乳階段主要從母乳中汲取養(yǎng)分，由于母乳中的主要營養(yǎng)物質(zhì)是乳糖，蛋白質(zhì)含量很低，且不含淀粉，這就使得仔豬在5周齡前，除了乳糖酶活性充足外，蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性都很低且含量少。因此，必須添加額外的內(nèi)源性消化酶以滿足仔豬生長的需求。張仲良等在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.1%的復合酶制劑后發(fā)現(xiàn)，仔豬平均日增重提高10.62%，飼料利用率提高5.4%，腹瀉率下降7.5%。胡忠澤等在生長豬的飼糧中添加復合酶制劑，豬的日增重和對營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率得到顯著提高。付水廣等在仔豬玉米-豆粕型日糧中添加復合酶制劑，仔豬的日增重顯著提高，料重比降低，腹瀉發(fā)生頻率減小，當復合酶制劑的添加量為0.10%時效果最好。在斷奶仔豬日糧中添加0.1%的復合酶制劑，能夠顯著促進仔豬生長，腹瀉率顯著降低。在一定范圍內(nèi)，隨著酶制劑添加量的增加，豬生產(chǎn)性能和飼料報酬得到相應提高，當超過一定水平時，豬的生產(chǎn)性能和飼料報酬下降。

3　影響飼用酶制劑作用的因素

3.1飼料加工工藝對酶制劑的影響

加酶飼料在制粒過程中一般要經(jīng)過高溫、高濕和擠壓等過程，其中飼料在高溫環(huán)境下時，一方面會提高酶的活性，加快酶的反應速度，但另一方面也會引起酶蛋白分子中的一些疏水鍵斷裂，改變分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性喪失。高濕環(huán)境下，飼料中的水分活度升高，酶的穩(wěn)定性大幅度降低，出現(xiàn)明顯的失活現(xiàn)象。擠壓也會通過改變酶的空間多維結(jié)構(gòu)而使酶分子變性失活。在實際生產(chǎn)中，人們多采用包被的方法來減少酶制劑與高溫、高濕環(huán)境接觸的機會。另外，顆粒飼料表面噴涂液體酶的技術(shù)在生產(chǎn)中也得到一定程度的應用。

3.2豬胃腸道溫度及pH對酶制劑的影響

酶制劑作為蛋白質(zhì)生物大分子，其活性受到溫度、pH等因素的影響。豬消化道的正常溫度一般在40 ℃左右，且在正常生理條件下變化不大，但消化道內(nèi)的pH則隨著消化道部位的不同而有所差異。豬胃部pH 2.5～3.5，小腸pH 5～7。只有在酶制劑與豬消化道生理條件相適應的條件下，才能發(fā)揮最佳效果。酶制劑的最適溫度一般為35～40 ℃，最高不超過50℃。真菌或霉菌酶pH 3～6，非淀粉多糖酶pH 5～7，脂肪酶pH 8.5，酸性蛋白酶pH 2.5～4.0，植酸酶pH 2.5～5.5。植酸酶主要是在胃部發(fā)揮作用，非淀粉多糖酶主要在小腸發(fā)揮作用。

3.3豬的品種和日齡對酶制劑的影響

豬的品種及生長階段的不同會使得豬對酶制劑的利用效果不同。例如由于地方豬種與三元雜交豬種的營養(yǎng)需求不同，因此酶制劑的添加和使用方案也就有所差別。對于處于不同生長階段的豬來說，其體內(nèi)消化酶的種類及數(shù)量有較大差別，因而日糧配方和酶制劑的選取也不一致。在乳仔豬階段，由于其消化系統(tǒng)尚未發(fā)育完善，消化液中的內(nèi)源性消化酶含量較低，不能使的乳仔豬充分消化飼料養(yǎng)分。在生長育肥階段，豬的消化系統(tǒng)已經(jīng)基本發(fā)育完善，本身分泌的消化酶足以滿足機體消化飼料中養(yǎng)分的需要，此時只需要添加植酸酶、纖維素酶或非淀粉多糖酶等即可，通常情況下，添加復合酶制劑會有良好效果。

我國是世界第一生豬養(yǎng)殖和豬肉消費大國，同時也是飼料消費大國。如何充分利用飼料中的營養(yǎng)成分、充分挖掘非常規(guī)飼料中的營養(yǎng)成分、降低料重比及促進生態(tài)環(huán)境良好發(fā)展，已經(jīng)成為當務之急。飼用酶制劑作為一種新型、高效、綠色、安全的生物催化劑，在解決飼料資源短缺、保護生態(tài)環(huán)境及促進畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。隨著人們對飼用酶制劑的進一步開發(fā)，其在畜牧業(yè)發(fā)展中的應用將越來越廣泛，具有廣闊的應用前景。

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The Application of Enzyme Preparation in Healthy Breeding of Pigs

LI Mei1, FANG Qian2, LI Hao2, LI Fang-zhou2

(1.DomesticAnimalImprovingStationofBaishuiCounty,BaishuiShaanxi715600China;2.CollegeofAnimalScienceandTechnology,NorthwestA&FUniversity,YanglingShaanxi712100China)

As the biggest nation of pig-breeding industry over the world, pig-breeding industry plays a vital role of animal husbandry in China. With the expansions of the number and scale of pig farming, the emission of fecaluria also increased. In recent years, enzyme preparation is widely recognized, accepted and applied into pig breeding, which plays an important role in improving the feed conversion ratio and production performance of pigs. In this article, the development situation of both healthy breeding and enzyme preparation was introduced. In addition, this paper also summarized the mechanism and application situation of enzyme preparation, and the factors that limit enzyme preparation to work, etc. Corresponding suggestions and measures were put forward according to the current situation and problems so as to achieve the healthy development of pig breeding.

Enzyme preparation; pig industry; healthy breeding; application effect; influencing factors

1004-6704(2016)04-0088-03

2016-05-20

李梅(1976-)，女，陜西白水人，大專，畜牧師，主要從事畜牧獸醫(yī)技術(shù)推廣工作。

S 852.651

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