酶是活细胞产生的具有特殊催化能力的蛋白质,它广泛存在于各种生物体内,参与机体和各种生化反应。
将生物体内产生的酶经过加工后的产品称为酶制剂。目前,细菌、真菌等微生物是各种酶制剂的主要来源。最早记载科学描述外源性酶制剂在动物营养中的作用可追溯到20世纪20年代,在此后的30年里,科学家开始研究外源酶在家禽饲料中的应用,并达到了广泛应用。但水产饲料中应用酶制剂的研究才刚刚起步,且大部分研究是关于酶制剂作用效果的研究。本文主要总结了饲用酶制剂在水产饲料中的应用研究现状,并对将来酶制剂的在水产饲料中的应用进行了展望。1 主要饲用酶的种类及其功能 世界上已发现的酶的品种有1700多种,生产用酶已达300多种,饲用酶亦有20多种。这些酶主要为消化性酶,多为水解系列酶。主要有纤维素酶(C1酶、Cx酶、p—葡萄糖昔酶)、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶(淀粉酶、糖化酶)、蛋白酶(中性蛋白酶、酸性蛋白酶)、植酸酶。现把饲料中应用较多,起作用较大的几类 别纤维素酶酶种酶系介绍于表1。3 酶制剂在水产饲料中应用现状3.1 纤维素酶 国外学者于二十世纪七十年代末开始了免疫调节剂在水产养殖业中的应用研究,发现p—葡聚糖、几丁质、左旋眯陛等对控制疾病促进动物生长具有重要意义。
进一步研究发现葡聚糖中仅p—(1,3)—葡聚糖具有免疫促进作用和抗肿瘤活性。 酵母葡聚糖对鱼类的免疫激活作用国外学者已有许多报道,酵母葡聚糖能使大西洋鲑、斑点叉尾蛔、虎纹虾对病原菌的抵抗力增强。p—(1,3)—葡聚糖能提高虹蹲鱼、大西洋鲑和舌鲍体内溶菌酶活性、补体活性和巨噬细胞杀菌活力,巨噬细胞和血细胞超氧化酶活力增强。肤聚糖是革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分,Matsuo等的实验表明长期服用肤聚糖能够促进幼虹蹲的生长和抗病能力;TakahashiYMkinoll等的研究表明用肤聚糖等喂养鱼类和甲壳类动物,能够C1酶:作用于不溶性纤维素表面,使结晶纤维素链开裂、长链纤维素分子末端部分游离和暴露,从而使纤维素链易于水化。Cx酶:作用于经C1酶活化的纤维素、分解p—1,4键的纤维素酶。主要包括内切—1,4—p,葡聚糖酶,主要生成纤维二糖、纤维三稳等;外切—1,4—p—葡聚糖酶作用于低分子多糖,从非还原性末端游离出葡萄糖。 ·p—葡萄糖甘酶:将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。主要是将植物细胞中的半纤维素酶解为各种五碳糖,并可降低半纤维素溶于水后的粘度果胶酶可裂解单糖之间的糖甘链,并脱去水分子,分解包裹在植物表皮的果肢,降低肠道内容物的粘度,并促使植物组织的分解。——淀粉酶为内切酶,将淀粉大分子水解成易溶解的中等和低分子物质。——将淀粉酶水解的一些低分子物质进一步水解成葡萄糖徽一M路一糖酶对白缉幼鱼脂肪合成酶及肝组成的影响。饲料中D—葡萄糖含量的增加,导致稚缉的血糖、血浆三酰甘油脂以及4种主要肝脂肪合成酶活性的提高。肝体指数、肝重及肝糖元水平均随饲料中D—葡萄糖含量的提高而逐渐增加。
许国焕等在实验室条件发酵并提纯了2种多聚糖——p—葡聚糖和肚聚糖,研究了其对我国主要淡水养殖品种彭泽脚生长的影响及免疫激活作用。研究表明,两种多糖对彭泽脚的生长率及成活率与对照组无明显差异,仅略有提高。饲料中添加酵母细胞壁、p—葡聚糖、肚聚糖后均提高了血清溶茵酶活性,尤以p—葡聚糖最为显着;酵母细胞壁、肚聚糖均能提高受免彭泽脚凝集抗体效价,但2种多聚糖对抗体形成动态影响有一定时差。肚聚糖能在更短的时间内提高血清凝集抗体效价,增强特异性免疫功能。 徐国武等在含大麦粉41.3%的饲料中添加p—葡聚糖酶饲喂鲤鱼,结果表明,添加p—葡聚糖酶于含大麦(35%)的饲料中,能提高鲤鱼的增重率和降低饵料系数。提高饵料粗蛋白、粗脂肪、干物质的消化率。分析认为:①大麦的胚乳细胞中含有大量的p—葡聚糖,这些p—葡聚糖可在肠道中部分溶解,使肠道食糜粘性增加,结果使肠粘膜表面不动水层增厚,营养物质的扩散受阻。鲤鱼肠道中缺乏p—葡聚糖酶,从而影响营养物质的消化吸收;②p—葡聚糖是大麦细胞壁的主要成分之一,不能被消化酶水解。大分子消化酶也不能通过细胞壁进入细胞内,因而对细胞内容物形成一种包被结构。 余年丰等(2001)在以豆饼、菜子饼为主的饲料中添加2400U/kg纤维素酶(由葡萄糖酶、葡萄糖内切酶以及p—葡聚糖酶共同组成)饲喂团头妨,提高了鱼体对饲料营养物的利用率。说明纤维素酶能促进动物肠道蠕动,刺激内源消化酶分泌。
3.2 木聚糖酶
木聚糖是植物细胞壁的主要成分之一,属于非淀粉多糖,为一种广泛存在于植物中的半纤维素,它是由p—1,4糖昔键连接而成的木糖聚合物。通常,木聚糖以异质多糖形式存在并与纤维素结合在一
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