目前在词料工业中研制和生产的词料用酶制剂品种很多，但大体上可以分为 消化酶和非消化酶两大类，商品上则可以分为复合酶制剂和植酸酶两类。消化酶 包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，动物本身能够合成消化酶并在消化系统中分泌它们来消化营养物质，一般情况下能够维持自体需要，但是如果发生应激反应或者外 界生长条件的改变，需要强化内源性消化酶的作用时,就需要额外添加帮助动物消 化的外源性消化酶类。非消化性酶是指动物自身不能合成并在生长过程中需要的 酶，顾名思义，非消化性酶能够帮助动物消化自身不能消化的物质或降解抗营养因 素以及分解弱化有害物质。非消化性酶主要包括非淀粉多糖酶如纤维素酶、木聚 糖酶、-葡聚糖酶、果胶酶和甘露聚糖酶等以及另外的一类植酸酶。(1)淀粉酶淀粉酶是能够分解淀粉分子糖苷键的一类酶的总称，工业上的 淀粉酶主要包括淀粉酶(a -淀粉酶，β-淀粉酶）、麦芽糖酶和异淀粉酶（支链淀粉 酶）等。在现代工业领域应用最为广泛的是a -淀粉酶，它被应用到淀粉糖、发酵 酒精、氨基酸以及有机酸等行业的液化工艺，是不可或缺的一种重要酶制剂。①a -淀粉酶:又称淀粉1,4 -糊精酶，能够随机切开淀粉链内部的a - 1,4 - 糖苷键，将淀粉水解为可溶性糊精、低聚糖、麦芽糖以及葡萄糖。所表现出的特性 是能够快速降解溶液中的淀粉分子，使黏度降低，流动性好。生产此酶的微生物主 要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。②办-淀粉酶:又称淀粉1,4 -麦芽糖苷酶，能够从淀粉分子的非还原性末端 切开1，4 -糖苷键，生成高含量的麦芽糖产品,水解淀粉的最终产物是麦芽糖和极 限糊精。在淀粉糖工业使用/?-淀粉酶通常用来生产麦芽糖产品。生产此酶的微 生物主要有曲霉、根霉和内抱霉D另外/S _淀粉酶还可以从一些植物如小麦、大麦 等胚芽中提取。③麦芽糖酶:又称淀粉a - 1,4 -葡萄糖苷酶，它能够从淀粉分子的非还原性 末端，以葡萄糖为单位，依次作用于淀粉分子中的a - 1,4 -糖苷键而生成葡萄糖。 此酶水解支链淀粉后产物为葡萄糖和带有a - 1,6 -糖苷键的低聚糖;作用于直链 淀粉后的产物几乎全部是葡萄糖。生产麦芽糖酶的微生物主要有枯草芽孢杆菌和 酵母。④异淀粉酶（支链淀粉酶）：又称淀粉a - 1，6 -糖苷酶、分支酶，它作用于支链 淀粉分子分支点处的a - 1，6 -糖苷键,将支链淀粉的支链切断成直链淀粉。生产 异淀粉酶的微生物主要有嫌气杆菌、芽孢杆菌以及一些假单胞杆菌等细菌。(2)蛋白酶蛋白酶应用于饲料工业主要是分解词料中的大分子蛋白质成为 可以被动物直接消化吸收的小分子肽以及氨基酸等，促进动物对伺料营养成分的 吸收。各种蛋白酶水解蛋白质的作用条件不同，根据其作用的最适pH不同，所表现 出的最高活力也不同，可分为酸性、中性和碱性蛋白酶3种，其中酸性蛋白酶主要 由黑曲霉产生,pH适合范围2.5 ~6.0,最适PH为3.0〜3. 5,作用温度为30 ~ 50$;中性蛋白酶主要由枯草芽孢杆菌产生，PH适合范围6.0 ~9.0,最适pH为7.0 ~ 7.5,作用温度为30〜50℃;碱性蛋白酶主要由地衣芽孢杆菌产生,PH适合范 围8.0〜11.0,作用温度30 ~70℃。碱性蛋白酶作为生物添加剂目前在洗涤剂与皮革制造行业应用广泛。禽畜尤其是幼龄动物的消化系统中蛋白酶的分泌体系发育不健全，而在动物 生长的中后期，虽然自身产有内源酶，但是含量不充足，在这一阶段词喂高蛋白含 量的词料时，由于内源蛋白酶对于蛋白质的消化分解比较差而容易引起词养动物 腹泻等不消化性疾病。如果在伺料中添加酸性蛋白酶，则能够弥补动物内源蛋白 酶的不足，使伺料中的高分子蛋白质可以降解为小分子的肽、胨以及各种氨基酸， 从而容易被禽畜消化吸收,减少营养障碍，提高伺料的利用率，促进动物的生长。(3)脂肪酶目前在伺料工业中允许添加的脂肪酶主要产自黑曲霉。主要是 通过词料中的油脂不饱和脂肪酸含量来调节不同生长阶段动物体内脂肪酶的活 力，有利于伺养动物更快更好地吸收，从而提高动物的背膘厚度和瘦肉率。脂肪酶因为受动物体内激素的影响，故又称为激素敏感脂肪酶。热稳定性较 差，一般超过50T时将失活，有效温度为低于40℃,有效pH为6. 0〜11.0，一般反 应在中性pH范围，由于在分解过程中不断分解出脂肪酸，因此需要加适量的碱以 维持pH范围。以前由于脂肪酶商品的研制与生产成本过高，很难形成规模化的 商品，仅仅应用于洗涤工业中对油脂污垢去除的开发。直到20世纪80年代末，应 用转基因技术和蛋白质工程技术，才解决了脂肪酶工业生产中所出现的问题。正常情况下，动物体内的脂肪酶存在活力和无活力两种形式，具有活力基团的 脂肪酶能够催化甘油三酯成甘油二酯和非酯化脂肪酸。另外，脂肪酶的活力可以 受磷酸化或者去磷酸化作用的调控而发生改变；同样无活力的脂肪酶会受到cAMP 依赖性蛋白酶的催化而被ATP磷酸化后，就能够转变成具有活力基团的形式，而 活力脂肪酶同样可以通过作用于脂肪酶的磷酸酯酶去磷酸化而失去活力基团成为 无活力型。(4)葡萄糖氧化酶我国允许作为伺料添加剂的葡萄糖氧化酶的生产微生物是特异青霉。葡萄糖氧化酶作为动物伺料添加剂的作用机制是能够在动物的肠道内催化词 料所分解产生的葡萄糖成葡萄糖酸和过氧化氢，当过氧化氢积累到一定浓度时，过 氧化氢作为氧化剂能够直接抑制或杀灭肠道内的大肠杆菌、沙门菌、巴氏杆菌、葡 萄球菌和弧菌等有害微生物的生长繁殖，净化肠道环境,促使有益菌群的增殖，减 少消化道腹泻等疾病的发生;另外，所生成的葡萄糖酸由于呈酸性还可以降低胃肠 内的pH,从而激活胃蛋白酶，使胃蛋白酶充分发挥其活力，以促进矿物元素和维生 素A、维生素D的吸收。另外，葡萄糖氧化酶由于具有氧化作用，能够清除自由基， 可以保护肠道上皮的组织细胞完整坚固。(5) β-木聚糖酶木聚糖酶是非消化性酶，我国伺料中允许添加的β- 木聚糖酶主要产自米曲霉、长柄木霉和孤独腐质霉等微生物。-木聚糖酶专门分解不溶性的纤维，改良和降解多种非淀粉碳水化合物，特 别是木聚糖聚合物，从而提高动物对于饲料的消化性，使动物从饲料中得到并利用更多的营养。作为词料添加剂的β-木聚糖酶通常是复合酶,主要是由内切β- 1,4 - D -木 聚糖酶和外切β- 1，4 - D -木糖苷酶组成，此外,还含有一些脱支链酶。木聚糖酶 的最适pH范围4. 5〜5. 0,最适温度为50 ~ 60℃。β-木聚糖酶对于金属离子敏 感，有些是它的抑制剂，有些则是激活剂。所有的谷物伺料中都含有一些非淀粉类多糖化合物，而这些多糖化合物主要 是木聚糖，例如在小麦、大麦、米糠中的非淀粉多糖主要是木聚糖，木聚糖也是构成 细胞壁的成分之一。β-木聚糖酶能够破坏木聚糖分子中的共价键从而分解结构 坚固的木聚糖成单糖和木寡糖，细胞壁也被打破，包裹在细胞壁里面的养分随即得 以释放，可以被动物的消化系统吸收。另外,β-木聚糖酶对于木聚糖的分解可以 降低词料在动物肠道内的黏度,加速其流动性，降低在肠道内的停留时间，抑制有 害微生物的发酵繁殖，更有利于动物肠道对词料的消化。此外，木聚糖的物理特性 能够抑制胆酸的分泌,从而使脂肪代谢顺利进行。(6)β-葡聚糖酶。β-葡聚糖酶也是一种非消化性酶，它主要是降解非淀粉 类多聚糖中的葡聚糖类大分子成为小分子。由于非淀粉多糖中含有一定数量的葡 聚糖和戊聚糖，它们在词料原料的分解过程中存在严重的阻碍作用,会增加黏度， 降低流动性，在动物的消化道中停留时间延长，从而影响动物的消化功能,增加消 化道负担。;S -葡聚糖酶能够分解卢-葡聚糖和戊聚糖以及相关的碳水化合物，使 黏度大大降低，流动性明显改善，提高动物的消化功能，减轻消化负担。办-葡聚糖酶一般在低温情况下比较稳定，有效的作用温度为30 ~ 75℃，当温 度达到85℃将会迅速失活。pH稳定范围在3.5〜6. 5,最适pH约为5. 5。与木聚 糖酶一样，葡聚糖酶也对一些金属离子敏感，有些能起抑制作用，有些则是激 活剂。由于-葡聚糖是小麦、大麦以及燕麦等麦类作物细胞壁中所含有的具有高 黏性并且是溶于水的抗营养因子，它的特殊结构以及所在位置阻碍着动物对饲料 营养的吸收，在饲料的生产中也很难进行处理，因此只能通过外加β-葡聚糖酶的 方式进行分解处理,这是目前分解β-葡聚糖最为普遍并有效的处理方式。由于 β-葡聚糖酶主要分解葡聚糖中的β-1,3或1，4糖苷键而断裂成小分子的戊糖， 使其失去亲水性和黏性，从而降低肠道内容物的黏度,有效地改善单胃动物对营养 物质的消化吸收，提高生长性能。另外，通过P -葡聚糖酶的作用还能使麦类等作 物坚固的细胞壁崩溃，释放出养分,从而使细胞壁内的养分更为有效地被消化 利用。(7) β-甘露聚糖酶-木聚糖酶、々-葡聚糖酶和β-甘露聚糖酶是属于半 纤维素酶类的3种酶，它们能够分解纤维素中的不同种多聚糖成小分子的戊糖。 芦-木聚糖酶降解木糖-葡聚糖酶降解葡聚糖，而;8 -甘露聚糖酶则降解甘露多 聚糖成甘露寡糖以及甘露糖。由于甘露多聚糖也是半纤维素的组成成分，与木聚糖和葡聚糖一起形成植物细胞壁的致密坚固的结构，特别是在豆科类作物如豆粕 中的甘露聚糖的含量要比在其他常用词料中的高，因此对于单胃动物来说， -甘露聚糖的存在会导致这些动物消化不良。另外还有一些不良的生理反应也 与召-甘露聚糖的含量有着直接的关系，例如可以降低单胃动物对于水分、氨基酸 和脂肪的吸收，容易引起动物腹泻。通过β-甘露聚糖酶对甘露聚糖的降解，消除 了这些不良反应，可以降低肠道黏度，促进能量、蛋白、纤维素的消化和吸收，提高 豆科类饲料的能量消耗率。另外甘露聚糖分解产生的甘露寡糖，还可以被动物肠 道中的有益菌吸收，改善菌群组成,减少大肠杆菌、沙门菌的感染。减少禽类球虫 病的危害，提高禽类的长肉均匀度。β-甘露聚糖酶的作用pH —般为5.0 ~7. 5，最适PH是6. 5 ;最高作用温度可 以达到85℃，耐温性能比较好。同样，一些金属离子是β-甘露聚糖酶的激活剂， 而一些金属离子则是它的抑制剂。(8)纤维素酶纤维素酶一般都是一个多组分的复合酶，是降解β- 1，4葡萄 糖苷键的酶的总称。由于植物纤维细胞中不仅包含纤维素，还含有半纤维素和果 胶等多聚糖类,这几种成分又与淀粉、蛋白质和脂肪等分子紧密相连。单一的纤维 素酶能够水解纤维素大分子中的非还原性末端的β- 1,4葡萄糖苷键，生成纤维素 的低聚物、纤维二糖以及葡萄糖，并配合其他酶的协同作用，将纤维素最终分解为 可以被利用的还原糖葡萄糖。另外，通过纤维素的降解作用,还可以破坏植物细胞 壁,使其中所包含的大量的淀粉、蛋白质等营养成分释放出来并被利用，可以大大 提高伺料的利用率。应用于词料中的纤维素酶作用的pH范围为3.5 ~6.0,最佳作用pH与作用温 度相关联,一般为4.5 ~5.0,作用温度为30 ~70℃。一些金属离子是它的激活剂 而一些则是抑制剂。(9)果胶酶果胶酶也是一种复合酶，是分解果胶的酶的通称。果胶酶中含 有酯酶、水解酶和裂解酶3种酶,分别对果胶质起解酯、水解和裂解作用，生成半乳 糖醛酸、寡聚半乳糖醛酸和不饱和半乳糖醛酸等，半乳糖醛酸可以进人糖代谢途径 而被分解释放能量。果胶酶一般作为食品添加剂应用于果汁生产中，由于各种植物及其果实的细 胞壁中都含有果胶，果胶的作用就是将细胞间相互连接形成一个整体，而果胶这种 物质的黏合性比较强，因此各细胞间结构比较紧密而有黏性。果胶酶可以分解果 胶从而破坏各细胞间结构。我国伺料工业中允许添加的果胶酶主要产自黑曲霉菌种。果胶酶的作用pH 3.0 ~6.0,最适pH是3.5 ~5.0;果胶酶的热稳定性比较差, 最适的作用温度为40〜50℃; —些金属离子对它是有抑制作用的。(10)植酸酶植酸酶是一类酸性水解酶，作为一种优良的饲料添加剂目前被 广泛应用于畜牧业生产中。现在词料工业对于植酸酶的开发研究还在深人进行，植酸酶对于动物排泄物造成环境污染的治理是目前极为有效的一种添加剂。植酸酶是催化植酸及其植酸盐水解成肌醇与磷酸的一类酶的总称。由于植酸 或植酸盐广泛存在于植物体内，易与一些金属离子结合形成稳定的络合物，而且大 部分磷元素是以植酸磷的形式存在。另外植酸盐还能够与淀粉、蛋白质等营养物 质结合,从而在动物体内会使动物的内源性消化性酶的活力降低，各种养分不能被 消化吸收而直接排出体外,显著降低磷的利用率，并且严重污染环境。在伺料中添 加植酸酶，可以提高动物对磷元素的利用率，以及蛋白质、氨基酸及各种矿物元素 的利用率，降低动物排泄物对环境造成的污染。我国词料工业中允许添加的植酸酶主要来自黑曲霉和米曲霉等微生物。植酸酶的作用pH为2.5 ~5. 5,最适PH为2.5 ~ 3.0;作用温度范围是40 ~ 60℃,最适作用温度是45 ~55℃；一些金属离子与植酸产生比较强的络合作用可以 导致酶活力的降低,而一些维生素类可以提高植酸酶的活力。
