隨著我國畜牧業集約化程度的增加，以及市場容量的擴大，飼料產量逐年上升。飼料原料資源的匱乏是困擾我國飼料工業持續發展的重大難題，為緩解飼料原料資源短缺給整個飼料業帶來的壓力，應最大限度地開發和利用非常規飼料。一般的非常規飼料原料營養成分不平衡，并且含有非淀粉多糖（NSP）等多種抗營養因子或毒物，這些抗營養因子的存在，降低了非常規原料在配合飼料中的應用效果，限制了其在飼糧中的應用范圍。

生物技術在飼用酶制劑方面的發展與應用，為擴大非常規原料的利用提供了新的方法。作為功能性添加劑，酶制劑具有很多優點，它能提高飼糧的養分消化率，改善畜禽健康狀況，降低飼料生產成本，無毒、無殘留，且酶制劑的催化作用具有溫和性、高效性、專一性和安全性四個特點，無“三致”作用，是一種很有發展潛力的綠色環保型飼料添加劑。

1 幾種非常規原料的營養特性及其抗營養作用

1.1 棉籽粕

棉籽粕是棉籽經脫殼取油后的副產品，棉籽粕的蛋白質含量因脫殼程度的不同而不同。一般而言，脫殼的棉籽加工所得到的棉籽粕，蛋白質含量高達41%~42% （吳世林等，2003），與豆粕幾乎相當，而不脫殼所加工得到的棉籽粕，蛋白質含量在32%~40%。總的說來，棉籽粕蛋白質含量與大豆粕接近。但棉籽粕賴氨酸和蛋氨酸含量較低，且氨基酸利用率普遍偏低；碳水化合物以糖類（戊聚糖，主要是棉籽糖）為主，粗纖維含量隨脫殼程度的不同而異，代謝能隨粗纖維的上升而下降。棉籽粕中的抗營養因子主要為棉酚、單寧、植酸、NSP等。其中NSP是棉籽粕的主要抗營養因子，包括纖維素、阿拉伯木聚糖、果膠、β-葡聚糖、甘露聚糖等。其抗營養作用一方面表現為屏蔽營養物質，使動物的消化酶難以與養分接觸，造成細胞內營養物質的消化率下降，飼料的有效能值降低。 Annison等（1990）報道了飼料中非淀粉多糖含量和能量代謝率之間的關系，非淀粉多糖含量愈高，能量代謝率愈低。另一方面是NSP中如阿拉伯木聚糖、果膠多糖等物質，是植物細胞壁的“粘接劑”，會使消化道內食糜的粘度升高，影響胃腸運動對食糜的混合效率，從而影響消化酶與底物接觸和消化產物向小腸上皮絨毛滲透，進一步影響了對飼料的消化和養分的吸收，從而引起淀粉、蛋白質、脂肪等營養物質的消化率下降，最終影響動物生長性能。

1.2 稻谷

稻谷包括稻殼（即粗糠，占20%）、種皮（即米糠層，占5%～6%）、胚芽（2%～3%）及胚乳（70%～75%），稻殼中僅含3%的粗蛋白，40%以上是粗纖維，粗纖維中包含大量的木質素、纖維素和硅酸，無實際營養價值。稻谷中的非淀粉多糖主要在種皮中（齊廣海等，2000），含有大約20%～25%的非淀粉多糖，主要是等量的阿拉伯木聚糖和纖維素（Sanndns，1986），其中不可溶的占主要部分。稻谷與玉米相比，粗纖維含量較高、消化能偏低，并含有植酸鹽、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸、木質素、非淀粉多糖等抗營養因子。抗營養作用表現為3個方面：①降低飼糧的表觀代謝能；②增加食糜粘性，從而減緩了胃腸道中消化酶及其底物的擴散速度，不利于它們相互作用，降低底物的消化率；③引起消化道形態和生理變化。

1.3 小麥

小麥營養豐富，蛋白質含量比玉米高50%以上，且小麥中磷的利用率也較高。因此可替代玉米作為能量飼料。但小麥含有較多的抗營養子——非淀粉多糖。在所有的NSP中，小麥的木聚糖、β-葡聚糖和總NSP含量都明顯高于玉米（Choct，1997）。阿拉伯木聚糖，約占整個麥粒重量的2%~5%，其中1/3為可溶性木聚糖，2/3是不溶于水的（Amad等，1985）。但是水溶性的和不溶性的都有很強的吸水性，它們都能吸收本身重量10倍的水（Kulp，1968），水溶性NSP可以提高食糜粘度（Bedford等，1991），從而降低消化酶與底物結合速度和營養物質吸收速度（Antoniou等，1981），從而影響淀粉、脂肪和蛋白質等營養物質的吸收，提高營養物質在消化道中厭氧發酵。這會導致消化道中有害微生物數量增加，會競爭營養、引起消化道疾病和降低營養物質利用率（Langhout，1999）。從而降低飼料利用率，影響畜禽的生產性能。

1.4 米糠

米糠是稻米脫殼后依附在糙米上的表面層，糙米加工時去除了米粒的外層，從而產生了米糠。其所含可溶性NSP因不能被動物消化酶所降解，經畜禽采食進入消化道后，阻礙了機體對飼料的有效消化，而產生抗營養作用。米糠中的NSP主要是以阿拉伯木聚糖的形式存在，在日糧中添加由小麥提取的阿拉伯木聚糖，會導致肉用仔雞回腸中營養物質消化率降低，表觀代謝能下降。國外目前有關米糠中NSP抗營養作用的研究剛剛起步，對其中阿拉伯木聚糖的結構及消化特性并不完全清楚，因而對米糠的抗營養作用尚有爭論（艾曉杰，2000）。

1.5 菜籽粕

油菜是我國的主要油料作物之一，油菜籽除作種用外，95%用作生產食用油，菜籽餅和菜籽粕是油菜籽榨油后的副產品，含有較高的粗蛋白質，約34%～38%。氨基酸組成平衡，但粗纖維含量較高，有效能值較低，碳水化合物為不宜消化的淀粉，且含有8%的戊聚糖。菜籽外殼幾乎無利用價值，是影響菜籽粕代謝能的根本原因。雖然菜籽粕含有的礦物質中鈣、磷含量均高，但其硫葡萄糖甙、芥子堿、植酸、單寧、抗蛋白酶因子、粗纖維等抗營養因子的存在限制了菜籽粕的利用，如由細胞壁多聚體和美拉德產物所組成的不溶性的中性洗滌纖維（NDF），以及主要來源于胚的中性可溶性多糖（NDSP）（含量約為11.0%），它們可以降低營養成分含量、損傷腸道形態功能，降低營養成分利用率，降低動物免疫功能（高立海，2004）。

1.6 葵籽粕

葵籽粕作為家禽的蛋白質飼料原料被越來越多的關注，葵籽粕的氨基酸平衡性較好（除賴氨酸外），利用率與豆粕相當，高于棉籽粕、菜籽粕等雜粕。B族維生素和維生素E含量豐富，鈣含量（0.20%~0.35%）與豆粕相當，磷含量（0.90%~1.00%）高于豆粕。其營養缺陷是賴氨酸含量低、粗纖維含量高。

與其它油料籽實相比，葵籽殼、葵仁細胞壁中含有更多的非淀粉多糖，家禽不能利用這些非淀粉多糖（NSP），因為其體內缺乏相應的消化酶。葵籽粕含β-葡聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖、果膠及其它寡糖，這些非淀粉多糖進入消化道后提高了內容物的粘度，抑制養分消化吸收，從而降低生長速度（Choct 等，1990;Irish等，1993）。葵籽粕中的寡糖（尤其是水蘇糖）能夠減少腸道內容物的排空時間，從而不利于盲腸中纖維素和半纖維素的發酵。

1.7 雙低菜籽粕

雙低菜籽粕中蛋白含量約為豆粕的73.3%，而價格僅為豆粕的60%～70%,因此雙低菜籽粕應用于飼料中是目前解決我國蛋白質資源短缺的一個有效途徑。但是非淀粉多糖（Non-starch Polysaccharides）是雙低菜籽粕中最重要的纖維成分，占干物質總量的20%～22%。Siddiqui等（1977）報道，雙低菜籽粕的 NSP中包括3.5%的阿拉伯半乳聚糖、6.9%的阿拉伯聚糖、15.5%的類淀粉、24.1%的纖維素和50%的果膠物質。阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯聚糖均與果膠相連，且具有高度分支結構，屬于果膠復雜側鏈中的中性果膠多聚體，如此龐大、復雜的結構和高的分子量，使得它們進入動物腸道后不僅不能被動物的酶所消化，還在小腸內形成粘性環境，增加動物小腸內容物的粘度，從而阻礙了消化酶與營養物質接觸，降低了營養物質的消化率。木聚糖在雙低菜籽粕的纖維結構中扮演了一種連接各種多糖的“橋梁”作用。因此，木聚糖的降解對降低多糖分子量、打破雙低菜籽粕復雜的纖維網狀結構具有至關重要的作用。

1.8 木薯

在我國，木薯主要產于廣東、廣西及福建等省，其產量高并含有豐富的碳水化合物。但它所含的粗蛋白只有25%，而且還含有一種有毒物質——氫氰酸， 因此，木薯用作飼料受到了限制。木薯渣是提取淀粉后的下腳料混合物，含有豐富且易消化的碳水化合物，是一種廉價的能量飼料。其極度缺乏蛋白質，粗纖維含量較高且難消化。

2 酶制劑的作用機理

在眾多非常規飼料中，非淀粉多糖是限制它們在動物日糧中有效利用的重要因素，為解決這個問題，國內外針對不同飼料已提出了許多改進措施，加外源酶制劑被認為是最有效、最有潛力的途徑。因為它可以針對其中的特異性底物專一性發揮作用，可以降低或消除非淀粉多糖等抗營養因子的抗營養作用，釋放出被屏蔽的營養物質，提高整個營養物質的消化利用率，從而提高了飼料的利用價值。

目前NSP酶的作用機理已經很完善，主要表現在以下幾方面（張子儀，2000）：①降低消化道食糜粘性。NSP酶能夠將日糧中高粘度的水溶性NSP水解成多糖片段，降低腸道內容物粘度，減少粘度對養分和內源消化酶的擴散阻礙作用，提高日糧養分的消化率和吸收利用率。②破壞植物性飼料原料細胞壁。因為NSP是植物細胞壁的重要組成成分，添加此類酶制劑能夠打破細胞壁，使細胞壁包裹的各種營養物質充分釋放出來，與畜禽腸道內源消化酶充分接觸，提高各種飼料養分的消化率。③補充內源酶的不足，提高內源酶活性。外源酶可以彌補幼齡畜禽消化道內源酶等的不足。幼齡畜禽的內源消化酶一般均處于不足狀態。Owsley等（1986）報道，在飼料中加入可分解纖維素、蛋白質和淀粉的酶，腸道中可供進一步水解基質增加，從而促進內源酶的分泌。并且由于水溶性NSP降低內源酶活性，添加NSP酶降解水溶性NSP，可提高腸道內源酶如α-淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶的活性。④影響畜禽消化道微生物菌群，提高畜禽免疫機能。非淀粉多糖酶制劑可使消化道中多糖降解，并產生寡聚糖及其衍生物，如將豆粕中的甘露聚糖降解成甘露寡糖，后者可防止致病菌在后腸道定植，減少病菌對機體毒害作用。減少仔雞下痢、仔豬腹瀉等畜禽腸道疾病，增強畜禽的免疫力和健康水平，改善動物生產性能。

3 酶制劑在幾種豬非常規飼糧中的應用

因為這些非常規原料含有大量的、單胃動物不能降解和利用的抗營養因子，所以限制了此類原料的利用。酶制劑在非常現飼料原料上的應用效果要優于常規飼料原料，其對谷物日糧的飼料利用率和家禽的生產性能均有不同程度的提高。目前，酶制劑在豬非常規日糧中的應用也日趨成熟。

3.1 酶制劑在豬稻谷日糧中的研究進展

以往關于復合酶制劑的研究主要集中在以麥類或玉米為基礎的飼糧中，對于酶制劑在稻谷飼糧中的研究相對較少。最近的研究顯示，復合酶制劑能明顯改善稻谷飼糧的應用價值。

許梓榮等（2001）報道了以木聚糖酶、β-葡聚糖酶和纖維素酶組成的復合酶制劑GXC對稻谷型日糧生長豬生產性能的影響及部分機理研究，結果表明，添加 GXC后，生長豬日增重提高8.78%（P<0.05），料重比降低9.42%（P<0.05），與玉米組無差異；飼糧中粗蛋白、粗脂肪和粗纖維表觀消化率均有顯著或極顯著提高，分別提高18.78%（P<0.01）、16.04（P<0.05）和18.57% （P<0.05），與玉米組無明顯差異；降低了食糜粘度。可見在稻谷日糧中加入非淀粉多糖酶可顯著提高稻谷日糧的利用率，改善生長豬的生長性能。

張石蕊等（2003）以杜長大生長豬為試驗對象，研究了稻谷按一定比例（30%、60%、100%）替代飼糧中的玉米并添加復合酶制劑對生長豬生產性能的影響，結果顯示，以30%、60%、100%稻谷替代飼糧中的玉米并添加復合酶制劑可取得較好的增重效果，高比例替代后增重幅度較玉米飼糧提高 0%～3.5%，以60%稻谷組效果最好；在不同加酶稻谷飼糧中，30%、60%稻谷組的飼料轉化效率較好，與玉米組相當。

唐鐵軍（2003）采用體外酶解-透析方法研究了4種復合型NSP酶對稻谷消化率的影響，結果表明：不同的NSP酶對稻谷消化率間存在顯著差異。較優的兩組復合酶制劑對稻谷日糧干物質和蛋白質的消化率比不加酶組均有顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）的提高；飼養試驗結果表明，在稻谷型飼糧中加入兩種不同的經體外消化試驗篩選的復合型NSP酶，生長肥育豬的生產性能有明顯改善，其中加入酶制劑的兩組后期平均日增重分別比不加酶組高15.22%和 18.70%，飼料利用率比不加酶組（3.76、3.51 vs 4.40）分別顯著（P<0.05）和極顯著（P<0.01）改善。

李衛芬等（2004）研究了NSP酶對早秈稻谷及其糙米體外消化的影響，結果顯示：添加NSP復合酶制劑使早秈稻谷干物質、粗蛋白、粗脂肪和粗纖維的體外消化率分別提高了16.29%、9.10%、10.11%、92.07%,使糙米中上述營養物質的體外消化率分別提高了27.46%、26.41%、 20.67%和7.16%，達極顯著水平；使早秈稻谷和糙米中各種氨基酸體外消化率顯著提高，幅度分別為9.48%～40.79%和 7.93%～41.74%。

魏文貴（2005）研究了稻谷按30%、60%、100%比例替代玉米并添加復合酶制劑對生長豬的影響。結果表明，添加復合酶制劑后，飼以稻谷型飼糧的生長豬日增重相比玉米-豆粕型有提高的趨勢（P>0.05），F/G有一定的改善。添加復合酶制劑的綜合生產性能以60%稻谷飼糧組最佳，略優于玉米組，可在一定程度上促進稻谷型飼糧的能量和營養物質消化率的提高。此外，與玉米型飼糧相比，稻谷型飼糧使糞大腸桿菌數提高，乳酸桿菌和雙歧桿菌數相對較低：添加復合酶制劑后，糞微生物菌群結構發生良好改變，大腸桿菌數有一定的降低，而乳酸桿菌和雙歧桿菌數一定程度提高。

3.2 酶制劑在豬小麥日糧中的研究進展

添加酶制劑可以降低消化道食糜的粘度（Bedford等，1992;Bedford，1991），提高飼料營養物質的消化率（Graham等，1989），提高豬的生長性能（Bedford等，1992）。Lunen等（1996）報道，小麥日糧添加木聚糖酶，豬的生長速度提高9.2%。王修啟等 （2000）報道，用小麥替代日糧中玉米的30%~60%,添加戊聚糖酶制劑，可提高生長豬的日增重，40%～50%組效果最佳，全期平均日增重與對照組相比，提高10%以上，飼料報酬得到改善，而且小麥型日糧加酶有改善豬AH體品質的趨勢。

馬艷鳳（2002）研究報道，用小麥代替40%日糧玉米，斷奶仔豬回腸、盲腸營養物質表觀消化率有下降趨勢，仔豬生長速度和飼料利用效率降低，仔豬盲腸和回腸中大腸桿菌數有增加趨勢，乳酸桿菌數有降低趨勢。但添加木聚糖酶和β-甘露聚糖酶后仔豬回腸和盲腸養分的表觀消化率增加，日增重提高近50 g,飼料增重比降低9.0%，顯著提高仔豬生長速度和飼料轉化效率；盲腸中大腸桿菌和乳酸桿菌數的比值有原來的0.95降低到0.86，顯著提高了有益菌群的數量，有益于仔豬健康生長。并且小麥日糧添加酶制劑后，仔豬的消化率和生長性能甚至優于玉米組，這表明小麥作為能量飼料，通過添加適當的酶制劑完全可以替代部分玉米飼喂斷奶仔豬。

唐鐵軍（2003）研究在生長肥育豬的小麥日糧中加入非淀粉多糖酶制劑后，豬的生產性能尤其飼料利用率顯著改善，而在前期表現更為明顯，這與 Schulaze（1996b）的結果一致，表明在豬的小麥日糧中加入非淀粉多糖酶制劑的作用效果是肯定的，適宜的酶制劑可顯著改善豬的生產性能。

3.3 酶制劑在豬米糠日糧中的研究進展

米糠是稻谷的副產品，研究表明在肉雞和豬含大量米糠的日糧中應用以木聚糖酶為主的非淀粉多糖酶制劑可顯著改善日糧的應用價值。馮定遠等（2000）所進行的消化試驗表明：在含有高含量米糠和小麥麩的豬日糧中使用非淀粉多糖酶制劑能夠明顯提高豬日糧營養物質的消化率，其中粗纖維消化率提高了48.9%，粗蛋白消化率提高了16.5%，干物質消化率提高了11.3%。

李祥（2006）報道了高米糠日糧添加酶制劑對豬生產性能的影響，試驗表明：飼料酶制劑對15 kg體重仔豬（日糧中添加10%米糠）的粗纖維消化率有顯著改善，而在60kg階段（日糧中添加15%米糠）添加飼料酶制劑，對干物質、蛋白質和粗纖維的消化率都有改善。在豬的生長和肥育階段，日糧中添加酶制劑可提高飼料轉化效率，特別是在生長階段的改善達到了顯著水平（P<0.01）。這表明豬采食高纖維水平日糧后，酶能改善日增重及日糧中非淀粉多糖的利用，從而提高飼料的轉化效率。

3.4 酶制劑在豬雙低菜籽粕日糧中的研究進展

雙低菜籽粕中的非淀粉多糖組成極為復雜、多樣。唐鐵軍（2003）研究了在生長肥育豬玉米-雙低菜籽粕型日糧中添加以木聚糖酶、β-葡聚糖酶為主的NSP酶和單一細菌性木聚糖酶的效果，結果發現，平均日增重和飼料利用率與玉米-豆粕型基礎日糧一致，每千克增重成本在前期比對照組分別低0.51元和0.47 元，在后期比對照組分別低0.69和0.81元，該結果表明：選擇適宜種類、適宜水平非淀粉多糖酶制劑，可提高含雙低菜籽粕日糧的飼用價值，改善生長肥育豬的生產性能。Gdala等（1997）在仔豬的小麥-雙低菜籽粕型日糧中添加木聚糖酶，結果回腸干物質消化率顯著提高，總NSP的消化率也有提高的趨勢。ZijIstra等（2000）在仔豬小麥-雙低菜籽粕型日糧中添加NSP復合酶（β-葡聚糖酶和木聚糖酶），結果平均日采食量提高11%，平均日增重提高15%。Zijlstra等（2003）在仔豬小麥-雙低菜籽粕型日糧中添加NSP復合酶，結果生產性能顯著改善，其中平均日增重提高13%，采食量提高16%。以上研究表明，在仔豬小麥-雙低菜粕型日糧中加NSP酶是有效果的，但作用機制不盡一致，有待進一步研究。

方正峰（2005）以長大二元雜交去勢公豬為研究對象，研究復合酶制劑在生長豬雙低菜籽粕日糧中的使用效果，結果表明，添加適宜種類和水平的纖維素酶和木聚糖酶可進一步提高雙低菜籽粕中纖維的降解率和營養物質消化率；可在一定程度上降低雙低菜籽粕中纖維的抗營養作用，進一步改善雙低菜籽粕的飼用價值和生長豬的生產性能。

3.5 酶制劑在豬其它粗纖維日糧中的研究進展

何維海（2006）以長×大×榮三元雜交豬為研究對象，對照組飼喂高消化率的玉米豆粕型日糧，試驗組飼喂的是含有菜粕、稻谷、麥麩、蠶豆的粗纖維水平較高的日糧并添加復合酶。研究高粗纖維水平日糧中添加復合酶對生長豬生長性能的影響。結果表明，日糧中相對加大粗纖維水平較高的農副產品的用量，同時添加含木聚糖酶、β-葡聚糖酶和蛋白酶的復合酶可有效提高生長豬日增重和飼料報酬，對充分利用農副產品資源，提高養殖效益有積極意義。

4 存在的問題

綜上所述，酶制劑的使用無疑增加了飼料原料選擇的自由度，擴大了飼料原料的利用率及使用范圍，改善動物的生產性能，降低動物生產的投入產出比，但目前由于缺乏非常規飼用原料營養成分的確切數據，因此酶制劑的使用量上缺乏明確的指導，這無疑限制著酶制劑的使用效率，此問題有待進一步的深入研究。