在过去的畜牧生产实践中 ， 抗生素作为药物添加剂发挥了很大作用 。 随着抗生素禁令的颁发和执行 。 无污染、无残留的绿色饲料添加剂 ， 愈来愈受到行业重视 。 饲用酶制剂因主要来自于微生物发酵 ， 可以发挥多种功能 ， 帮助企业实现降本增效 ， 被公认为是一种安全、适合替代抗生素的绿色饲料添加剂 。
1饲用酶制剂诞生的时代背景
1.饲料原料多样性引起的消化利用率不高
2020年开篇就很艰难 ， 新冠疫情的爆发不仅对人类健康造成了巨大的威胁 ， 同时也对各行各业造成了不同程度的冲击和影响 ， 畜牧业也不例外 。 尤其是全球疫情大爆发的情况下 ， 粮食主产区国家陆续关闭港口 ， 导致国内豆粕一时价格飞涨 ， 而最近玉米的价格也是受到很大影响出现上涨 。 在饲料主要原料玉米豆粕价格不稳定的情况下 ， 越来越多的非常规原料被用到畜禽料中 ， 比如小麦、麸皮、棉粕、菜粕、豌豆粉、棕榈粕等 。
这些原料从营养价值角度来说各有优缺点 ， 有些原料能值或蛋白水平甚至高于玉米豆粕 ， 但是这些原料也有一个共同的问题-非淀粉多糖（NSP）和抗营养因子 。 表1列举了常见的蛋白原料中纤维的含量 。 相比于豆粕而言 ， 其他蛋白原料粗纤维、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）含量较高 ， 有些甚至是豆粕的2倍多 。 这些纤维性组分往往包含了半纤维素、纤维素、木质素等 ， 而猪本身对这些物质的消化利用能力很差 。 这也是为什么限制了这类非常规原料在畜禽料中大量使用的原因 。
表1蛋白原料营养和纤维组成

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*参考《中国饲料成分及营养价值表》
2.饲料批次间差异引起的营养水平差异
除了不同原料本身的组成差异外 ， 同一种原料不同批次、不同产地、不同季节 ， 其营养水平和组成也不尽相同 。 以玉米为例 ， 不同季节的玉米粗蛋白含量都不相同 ， 整体而言上半年收获的玉米粗蛋白含量高于下半年（表2） 。 不单单是玉米存在变异 ， 其他原料也存在类似的情况 ， 比如小麦麸皮中氨基酸含量的组成等（表3） 。 这种差异可能会导致在动物体内养分释放的不同 ， 以玉米为例 ， 其在肉鸡小肠末端消化能表现出极大的变异 ， 最大和最小消化能差2528kcal/kg ， CV值达到47%（图1） 。 而正常在非特殊情况下（应激、疾病感染、免疫刺激等） ， 其动物的基本营养需求是不变的 。 对于配方师来说 ， 如何减少批次间差异导致的动物性能差异也是一大挑战 。 如何找到一个“电熨斗” ， 来“熨平”饲料批次间的不同 ， 确保饲料质量的稳定 ， 从而保证动物生产性能和健康十分关键了 。
表2不同季节玉米粗蛋白差异

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*数据来自农业部饲料工业中心
表3我国当前小麦麸皮氨基酸含量数据

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*数据来自农业部饲料工业中心

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图1肉鸡对玉米能量消化率变异
2饲用酶制剂的应用价值
考虑到原料本身的复杂性和不稳定性 ， 饲用酶制剂应运诞生 。 酶制剂的作用主要包括了以下几点：
1.提高饲料养分消化利用率
2.改善动物生产性能
3.减少饲料不可消化部分对动物造成的负面影响
4.减少未消化饲料排放
5.保护环境、减少水源污染、减少饲料浪费
尤其是在幼龄动物阶段 ， 本身消化酶系统发育不完全 ， 对于仔猪来说 ， 断奶前母乳中主要是脂肪和易于消化的酪蛋白 ， 其碳水化合物主要以乳糖为主 ， 不含淀粉和纤维 ， 并且在这个阶段仔猪胃中盐酸分泌很少 ， 所以其本身消化酶系统尚未发育完全 。 而断奶对于仔猪来说是生命中一个重大的应激 ， 很多研究数据发现在断奶后 ， 仔猪消化酶活急剧下降 ， 这对本来就脆弱的消化系统更是雪上加霜 。 所以 ， 外源酶的补充对仔猪安全度过断奶阶段也是非常关键的 。 而即使是进入生长育肥阶段 ， 猪后肠对于纤维性原料的利用率就很低 ， 所以 ， 为了把饲养成本中最贵的饲料价值最大化 ， 外源酶的添加也是非常重要的 。 简而言之 ， 不论是内因-仔猪本身消化系统不完善 ， 大猪对纤维利用能力有限 ， 还是外因-饲料组成复杂 ， 纤维性成分高 ， 饲料批次差异 ， 酶制剂在猪料中的使用都是必不可少的 。 有研究数据表明在饲料中使用酶制剂不仅能提高回肠消化能 ， 而且能降低回肠消化能变异度（图2） 。 所以在猪料中选择合适的饲用酶制剂对于释放饲料养分、减少饲料差异、改善动物性能至关重要 。 分页标题#e#

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图2日粮回肠消化能
3酶制剂发酵工艺的发展趋势
目前国内外酶制剂主要利用液态发酵来生产（submergedfermentation,SmF） ， 液态发酵的优点包括了：
·纯种培养 ， 目标产物更明确；
·发酵过程参数可控
·有利于大规模、工厂化、现代化生产 。
但是随着近些年来大家对发酵的不断认识 ， 液态发酵的缺点也非常突出：
·多采用基因编辑菌；
·酶系不丰富；
·多是单一菌株生产单一酶 ， 不同酶之间协同性较差；
·发酵过程产生大量的废气和废水 。
而固态发酵（solidstatefermentation ， SSF）其实拥有很长的历史 ， 具有8000多年历史的制曲酿酒技术以及酱油生产工艺 ， 都是采用了固态发酵的方法生产的 。 相比于传统液态发酵 ， 固态发酵具有以下优点：
·发酵底物多使用富含不易降低纤维的农产品或农产品副产物 ， 比如麦麸、米糠、秸秆、木薯、甘蔗渣等 ， 更接近饲料组成；
·固态发酵产生的酶系更全面、协同性更好；
·固态发酵中微生物周围由于水分较少且存在固态颗粒物质 ， 养分和代谢产物呈现明显的分层现象 ， 表现为异质性 ， 从而能够更好的刺激微生物的持续发酵 ， 代谢产物抑制效果较小 ， 最终表现为微生物发酵能力高 ， 发酵时间段 ， 终产物浓度高；
·从生产角度出发 ， 由于发酵终产物浓度高 ， 所以有利于后续加工环节；
·SSF模拟天然发酵过程 ， 所需气压低 ， 降低能耗和废水排放 ， 有研究表明在同量基质反应体系中 ， 液态发酵仅电能消耗就比固态发酵高出了8~10倍；
·SSF主要采用天然的微生物 ， 具有更高的生物安全性 。
综上所述 ， 由于固态发酵具有发酵污染小、酶系丰富、产量高、周期短、能耗低等优势 ， 国内外对固态发酵酶制剂的研究及应用的关注度逐年提高 。
4固态发酵制剂领域的研究和应用
在固态酶制剂发酵领域 ， 奥特奇生物制品有限公司（以下简称奥特奇）处于世界领先地位 ， 其产品主要针对畜牧产业 ， 由于发酵方式独特 ， 在酶制剂市场上极具竞争力 ， 同时 ， 奥特奇的发展模式也为未来固态酶制剂的发展指明了方向（表4） 。
表4国际酶制剂企业生产的复合酶制剂统计及分析

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奥特奇在固态发酵上面有大量的数据 ， 覆盖了不同的畜种 ， 比如家禽、猪等 ， 尤其是在猪上针对非常规原料的使用上面进行了大量的研究 。
卡赛萨特大学的研究从非常规原料-木薯的合理使用出发 ， 试验采用了160头228日龄断奶仔猪 ， 设计了以下四个处理组：
1.+Control:木薯（42.7%）-豆粕基础日粮
2.+Control/SSF:+Control处理组+特威宝SSF
3.-Control:+Control处理组能量降低75kcal/kg ， Ca含量降低0.1%
4.-Control/SSF:-Control处理组+特威宝SSF
结果发现在基础日粮上添加特威宝SSF能分别提高回肠和总消化道干物质消化率2.65%和2.06% ， 有机物的消化率分别提高1.89%和3.42% 。 而调整配方后的处理组通过使用SSF ， 回肠和总消化道干物质消化率分别提高1.58%和1.23% ， 有机物的消化率分别提高2.07%和2.25%（图3） 。 整体而言 ， 不论是在基础日粮还是配方调整后的日粮中使用特威宝SSF都可以提高动物的消化利用率 ， 改善饲料使用情况 ， 另外配方调整后的日粮配合特威宝SSF的使用能达到基础日粮的效果 ， 表明酶制剂的使用可以额外释放饲料中的能量、钙等养分 。

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图3断奶仔猪日粮中使用酶制剂对回肠和总消化道消化率的影响分页标题#e#
在饲料中使用酶制剂的另一方面是减少抗营养因素 ， 比如降低食糜黏度、改善微生物区系 ， 而特威宝SSF作为固态发酵酶 ， 其酶系组成丰富 ， 能有效的降低复杂的底物 ， 从而改善肠道健康 。
以南京农大的试验数据为例 ， 试验采用了200只初始体重在28.7kg的70日龄的三元生长育肥猪 ， 试验包括了四个处理：
1.对照：玉米豆粕日粮
2.CSD：玉米豆粕DDGS日粮（生长料10%DDGS ， 育肥料15%DDGS）
3.CSD+SSF：CDS日粮+200g/T特威宝SSF（奥特奇固态发酵酶制剂）
4.CSDS-50+SSF：CDS日粮每吨能量减少50kcal+200g/T特威宝SSF
在这个试验中对肠道微生物区系进行了统计 ， 结果发现在特威宝SSF使用的情况下 ， 肠道内乳酸菌数量显著增加而大肠杆菌数量显著下降 。 这也表明特威宝SSF对肠道微生物区系调控方面也发挥了重要的作用（图4） 。

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图4生长育肥猪饲料中使用特威宝SSF对肠道微生物区系的影响
同时研究发现 ， 试验DDGS的添加水平会对生长育肥猪的生长性能造成一定的负面影响 ， 其中 ， ADG减少约1g0 ， 且料肉比增加 ， 而在此基础上添加特威宝SSF后 ， ADG相比于对照组（玉米豆粕日粮）增加了g28 ， 相比CSD处理组增加了g38 。 那么把CSD组能量降低后添加特威宝SSF组看到什么效果呢？试验猪只的ADG相比于对照组提高了1g9 。 从生产性能角度来看 ， 直接添加高水平的DDGS会影响动物的生长 ， 而特威宝SSF的使用能有效释放饲料中更多的养分 ， 减少DDGS造成的不良影响 ， 能释放至少5kcal0的能量 。

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表5不同处理组对生长育肥猪生产性能的影响
那么饲料的成本发生了怎样的变化呢？在本次试验中也进行了比较（图5） 。 相比于对照玉米豆粕日粮的成本 ， 使用试验添加量的DDGS能降低生长猪料成本约80元//吨 ， 在育肥猪阶段能降低成本117元//吨 。 而直接在CDS日粮中直接添加特威宝SSF ， 平均饲料成本能降低约85元//吨 ， 而将配方能量下调后配合SSF使用 ， 经济效益最高 ， 饲料成本平均能减少127元//吨 。

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图5饲料相对成本
饲料的价值最终要在终端农产品体现 ， 如果综合考虑饲料成本和生产性能 ， 我们用每公斤增重成本来考虑 ， 结果发现虽然直接使用DDGS会降低饲料的相对成本 ， 但是考虑对生产性能的负面影响 ， 其增重成本反而高于玉米豆粕日粮 ， 但是如果合理使用酶制剂 ， 我们可以看到增重成本的显著下降 ， 尤其是在直接使用特威宝SSF的情况下 ， 与玉米豆粕组相比 ， 每公斤增重成本降低0.54元（图7） ， 假如出栏重在1kg00 ， 也就意味着每只猪的饲料成本降低38.5元 ， 那么针对万头猪场 ， 也就代表着利润增加38.5万元 。

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图6每公斤增重成本
小结
当饲料原料选择变化多端 ， 当饲料批次差异不能消除 ， 当饲料本身存在抗营养成分、消化受限 ， 当动物本身消化受限 ， 酶制剂不再是一种可有可无的饲料添加剂 ， 而更多的成为了一种不可或缺的“原料”在饲料中使用 。 这种时候 ， 如何选择一种酶制剂 ， 能够应对原料的千变万化、批次的高低起伏、有效释放饲料养分、降低饲料成本 ， 对于饲料养殖企业在竞争愈发激烈的行业就至关重要 。 液态发酵见证了酶制剂的快速发展 ， 而固态发酵技术则是酶制剂行业的再次创新 ， 固态发酵酶制剂以其丰富的酶系、酶谱和对底物极高的适应性 ， 以不变应万变 ， 迎刃而解各种挑战 ， 而奥特奇作为酶制剂固态发酵先驱者 ， 是饲料的最佳伴侣 ， 您的最佳选择！分页标题#e#
本文作者：尹晓楠奥特奇研发技术部
【农民静儿|降本增效-合理使用酶制剂，提高饲料猪场效益】您的在看 ， 是我们的动力~

来源：(农民静儿)

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标题：农民静儿|降本增效-合理使用酶制剂，提高饲料猪场效益