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饲用酶颠覆传统营养,饲养标准将重新修正?

发布时间:2016-11-08 15:06    作者:许婉    来源:《农财宝典》新牧网    查看:
    “饲用酶制剂的应用,对传统动物营养学提出了挑战,现有的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,饲料配方、原料选择、营养需要量等都要重新研究或修正。”华南农业大学动物科学学院教授冯定远的一番话令在座的各位目瞪口呆。11月6日,饲用酶制剂发展与展望国际研讨会在广州举行,本次会议云集了澳大利亚、美国、中国各地高校科研院所和企业代表400位嘉宾,会上,不少研究结果让人耳目一新。

  本次会议由华南农业大学饲料酶制剂实验室策划,广东蔚莱生物科技有限公司主办,东莞泛亚太生物科技有限公司协办,广州博仕奥集团赞助。


    中国农科院北京畜牧兽医研究所研究员汪儆回顾,饲用酶制剂论坛在全国各地一共举办了8次学术研讨会。以往会议中,科研人员展示其在酶制剂领域中所取得的研究成果。

    澳大利亚家禽研究中心主任、新英格兰大学教授Mingan表示,酶制剂的发展历史可以分为三个阶段。

  起始发展阶段主要是降低食糜黏度,集中在对木聚糖酶和葡聚糖酶的研究。进入快速发展阶段,酶制剂在降低黏度的基础上增加破坏细胞壁结构的功能。在巩固发展阶段,除降低黏度,破坏细胞壁外,酶制剂还能作为抗生素的替代物。其原理是,酶制剂提高饲料的消化率,减少后肠道的底物,后肠道微生物难以生存,同时,产生寡聚糖也能抑制有害细菌。在这个阶段,酶制剂的效率和稳定性得到了提高并增加了先进的喷涂技术。

  他认为,未来要多关注酶底物,使用酶要考虑原料而非关注某一营养物,长期来看,还是要机械和化学加工相结合来解决问题。

    中国农科院饲料研究所副所长姚斌表示,酶制剂的研发要解决性能、成本和知识产权三个方面的问题,他认为,从环境中直接克隆目标基因是最有效的方法,虽然技术难度大,但是较其他克隆技术效率高5倍以上。他发现酶蛋白结构与功能的心机理,提出了辅助催化位点的新观点,阐明了单一催化域酶作用于多种底物分子的新机制,提出双耦合催化残基的新思路。

  创新酶蛋白分子改良技术体系,获得了集高比活性、耐高温、嗜酸、抗蛋白酶为一体酶蛋白。另外,芽孢杆菌表达系统获得了新突破,实现产业化生产和实际应用。他表示,当务之急是丝状真菌表达机理及高效表达体系的建立。

    美国联合饲料技术总监Sam Shen介绍北美酶制剂应用情况。他表示,国产酶制剂在北美的推广应用遇到瓶颈,Sam Shen认为,主要是缺乏可靠数据和不注重品牌建立,或者品牌的建立没有考虑当地情况,对国外产品应用登记注册缺乏了解和实践。

    中国农业大学动物科技学院院长呙于明介绍,酶具有专一性(底物特异性)、高效性(剂量小功效大)、环境敏感性(酸度、温度等)三个特点。

  饲用酶制剂的营养作用体现在能改善饲料转化率,减少污染物排放,促进家禽生长,提高蛋禽产蛋量。

  其次是益生作用,限制肠道病原微生物的营养供给,产生益生物质滋养有益微生物。比如小麦日粮中添加木聚糖酶缓解产气荚膜梭菌感染的危害。

  最后还有特异性多糖组合增强益生作用,实验表明,应用木聚糖酶可以显著提高肉鸡的ADG,降低其耗料增重比,降低食糜黏性,添加两种支链酶可以进一步改善,且两种支链酶同时添加效果最好。

  对于酶制剂未来的展望,呙于明表示,最感兴趣的是酶制剂的益生作用及其协同效应。

    东莞泛亚太生物科技有限公司董事长王耀辉表示,日粮中纤维含量为15-30%,这些营养在单胃动物的消化率比较低,导致其营养价值低。提高日粮纤维利用率可降低成本,日粮能量利用每增加100kcal/kg,全国饲料用量可节约1000万吨,成本可降低50-100元/吨。

  10年前,酶制剂在饲料中的应用主要为解决非淀粉多糖的抗营养因子,但是作为分解纤维素和半纤维素的水解酶,很少研究其作用效果。

  王耀辉通过研究生质能源生产过程得到的启发应用在酶制剂的开发中。在酶制剂的进一步探索中,他认为,关键在于酶制剂释放的能量值,这需要大量且准确的动物活体实验来完成。还有酶活与酶对饲料底物的分解效应,要经过大量的基因筛选,底物终端产物的测定实验和建立饲料底物的测定模型。

  他特别提到,还要改造酶的特性,而酶蛋白质特性的改造是一项非常有挑战性的工作。另外,酶的协同效应还需要系统性的筛选和测试。

    广东蔚莱生物科技有限公司营运总监黄志毅表示,公司曾经检测上百个养殖场的水源,发现达不到畜禽饮用水的指标。

  因营养物质,微生物在封闭饮水管道中沉积,形成生物膜。抑制食欲,危害肠道健康,降低生产性能。而清除水线生物膜、病原菌是保障畜禽饮水健康的关键。公司的酸饮水能解决这些问题。

    “酶生产者和使用者要加强战略合作,推动行业发展。”广州博仕奥集团技术总监张继平表示,酶生产厂家要做好产品,首先是改造,增加酶的热稳定性。比如蛋白酶增加二硫键,其最适反应温度从45度增加到50度。其次是评估酶的基本特性、酶切位点等等。最后还有生产工艺。他表示,蛋白酶能提高饲料转化率,提升生产性能,改善动物健康。另外,蛋白酶要科学组合,立足营养基础点,做关键的消化促进。

    华南农业大学动物科学学院教授冯定远提出配合酶的概念,配合酶是让多种酶的效能相互配合,协同作用,解决同一类底物,比如纤维素酶与木聚糖酶是针对纤维素类物料的常见配合。

  为了不同的目的,可把多种单酶结合起来使用。可以筛选一种微生物源或者植物蛋白酶与植酸酶配合,不仅有利于蛋白质的利用,也有利于矿物质和微量元素的利用。

  冯定远表示,饲用酶制剂的应用,对传统动物营养学提出了挑战,饲料配方、原料选择、营养需要量等都要重新研究或修正。因为原来的研究所得出的数据可能不一定反应出各种饲料原料在酶制剂催化后的有效营养价值,现有的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。因此,只有测定整体日粮的加酶营养改进值才有用。


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