新型高效飼料組合酶的最新理論研究與應用技術

馮定遠

酶制劑作為一種具有生物活性的天然催化劑，通過與底物的結合，降低反應所需要的活化能，可以極大地提高化學反應速度。飼用酶制劑的研究開發和推廣應用，已成為生物技術在飼料工業和養殖中應用的重要領域，酶制劑作為一種新型高效飼料添加劑，為開辟新的飼料資源、降低飼料生產成本提供了行之有效的途徑，同時可以提高動物生產性能和減少養殖排泄物的污染，為飼料工業和養殖業高效、節糧、環保等可持續發展提供了保障和可能性，而新型的飼料酶制劑不斷被研究和開發是重要前提。組合酶作為酶制劑產品設計的創新理念，有別于傳統的單酶和復合酶，能充分體現酶制劑的高效性、針對性，以“差異互補、協同增效”為核心理念。

1 飼料酶制劑的種類

至今為止，已發現有3000多種酶，用于飼料中只是其中很小的一部分。生物體內生化代謝途徑中的酶可分為氧化還原酶類、水解酶類、轉移酶類、裂合酶類、異構酶類和合成酶類等幾類。工業上應用的酶制劑大多數為水解酶。酶制劑的分類按作用底物的不同，可分為淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果膠酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纖維素酶、植酸酶、核糖核酸酶等。單胃動物能分泌到消化道內的酶主要屬于蛋白酶、脂肪酶類和碳水化合物酶類。底物大分子物質（如蛋白質、脂肪、多糖等）在酶的催化下被降解為易被吸收的小分子物質，如氨基酸、寡肽、脂肪酸、葡萄糖、寡糖等。飼料酶制劑的分類方法仍沒有統一，飼料酶制劑大致可分為外源消化酶和非消化酶兩大類。非消化酶是指動物自身不能分泌到消化道內的酶，這類酶能消化動物自身不能消化的物質或降解一些抗營養因子，主要有纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果膠酶等。外源消化酶是指動物自身能夠分泌，但大部分來源于微生物和植物的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶類等。催化水解同一種底物的酶可以有不同來源，例如，催化水解纖維素的酶有綠色木霉（Trichoderma viride）纖維素酶、嗜松青霉（Penicillium pinophilum）纖維素酶、生黃瘤胃球菌（R.flavefaciens）纖維素酶，等等。針對這一特點，我們先后系統地比較研究了不同來源的纖維素酶（黃燕華，2004）、不同來源的木聚糖酶（于旭華，2004）和不同來源的蛋白酶（未公開資料）。同樣，同一來源的生物，特別是微生物（包括真菌、細菌、放線菌等）可以產生不同的酶，例如，厭氧微生物能產生降解木聚糖、甘露聚糖的復合多酶系統。另外，所謂木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纖維素酶等是一個籠統的概念，它們是一類作用相近的酶的統稱，例如，纖維素酶主要有三種，即內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡糖苷酶。

所謂單酶或單一酶（Single Enzyme）是指特定來源而催化水解一種底物的酶制劑，如木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、里氏木霉（T.reesei）纖維素酶、康寧木霉（Trichoderma koningii）纖維素酶、曲霉菌（Aspergillus）木聚糖酶、隱酵母（Cryptococcus）木聚糖酶等等，它們都是單酶。

與單酶相對應的是復合酶。所謂復合酶（Complex Enzymes）是指由催化水解不同底物的多種酶混合（mix）而成的酶制劑。多種酶的來源可以不同，也可以相同，特別是有些商業系統微生物的固體發酵，單一菌株都可以產生多種酶。復合酶可以以動物種類及階段為目標設計酶譜和活性，如蛋雞日糧專用酶；也可以以日糧特性為目標配制酶的種類和有效成分，如小麥型日糧專用酶。目前飼料和養殖業使用的除少量是單酶添加劑外，大多數為復合酶添加劑。

2 組合酶和組合型復合酶的概念和特性

飼料工業和養殖業面臨影響可持續發展三大問題：違禁藥物和促生長劑大量使用導致的飼料安全問題、未被充分吸收利用養分的大量排放造成的環境污染問題和常規飼料原料缺乏及價格上漲問題。飼料酶制劑由于其獨特的作用，被廣泛認為是目前唯一能夠在不同程度同時解決這影響可持續發展三大問題的飼料添加劑。盡管這項技術已有了長足發展，但是迄今為止，全球單胃動物飼料僅有20%左右使用了酶，總價值約3億美元。于是飼料酶產業界質疑：飼料酶的發展為什么不能更快些？尤其那些已經顯示出良好商業前景的飼料酶。

當然，酶制劑不能簡單等同于促生長劑，而且酶的影響因素很多，其發揮作用既有動物的因素，又有日糧的因素，還有酶本身的因素（Marquardt和Bedford，2001）。過去我們廣泛使用的是單一酶（如小麥型日糧添加一種單一的木聚糖酶），或者復合酶（如仔豬日糧使用蛋白酶和淀粉酶等組成的復合酶）。如何解決酶制劑使用的針對性和高效性是酶制劑發揮其效果的關鍵。目前在酶制劑理論研究和產品開發，恰恰在針對性和高效性存在很大的問題。應該承認，我們對酶在飼料中的應用了解還很有限，有很大的盲目性。如何高效地發揮酶的催化功能，必須在酶制劑的應用上，創新思維，構建新的應用體系。馮定遠(2004)在討論飼料工業的技術創新時就提出了飼料酶制劑應用的組合酶概念，它有別于傳統上的復合酶。此后，飼料酶行業已經開始關注并實踐。

所謂組合酶（Combinative Enzymes）是指由催化水解同一底物的來源和特性不同，利用酶催化的協同作用，選擇具有互補性的兩種或兩種以上酶的配合 (formulate)而成的酶制劑。例如，蛋白酶組合酶制劑由多種來源不同的蛋白酶組成，可以有木瓜蛋白酶和黑曲霉蛋白酶，甚至其他來源的蛋白酶；木聚糖酶組合酶制劑由多種來源不同的木聚糖酶組成，真菌木聚糖酶和細菌木聚糖酶的組合；纖維素酶組合酶制劑由木霉纖維素酶和青霉纖維素酶組成等等。組合酶不是簡單的復合，而應該是根據不同酶的最適特性、作用特點和抗逆性的互補有機組合。可以是多種內切酶的組合，也可以是內切酶和外切酶的組合。組合酶應用最常見的例子是有目的地選擇多種蛋白酶水解蛋白質原料生產生物活性肽，根據蛋白質原料的不同，幾種蛋白酶的要求不同；而目的肽的不同，幾種蛋白酶的選擇也不一樣。

飼料組合酶是酶制劑應用技術體系的一個技術創新。飼料組合酶一般應具備四個方面的特性：①催化水解同一底物酶的來源多樣性（在一定程度體現經濟性）；②酶的催化反應的配合性（催化水解位點的不同和配合）；③酶最適條件和抗逆特性的互補性；④酶的應用效果的高效性。飼料組合酶最終反映在解決催化飼料復雜底物的高效性問題。從嚴格意義上講，設計和開發生產飼料組合酶應考慮這些特性，組合酶不是多種催化水解同一底物酶的簡單混合，而是根據各自酶學特性的有機組合。

一般地，與常見的單酶與復合酶相比，科學合理的組合酶應考慮作用底物更有針對性、多種酶源的配合及互補和催化作用更加高效性。組合酶在飼料中應用的最大好處就是在酶的催化環境條件不理想的情況下，發揮其配合作用，從而達到高效能的目的。

如果考慮復合酶的作用同時，又要考慮組合酶的效果，可以配制應用組合型復合酶制劑（Combinative&Complex Enzymes）。一個典型的組合型復合酶制劑產品應該包括催化水解多種底物，而且催化水解同一底物的酶制劑有幾種來源不同的單酶組成，例如，應用大量雜粕和麥類的非常規原料的日糧，可以設計含有真菌木聚糖酶、細菌木聚糖酶、木霉纖維素酶和青霉纖維素酶等組成的組合型復合酶制劑。

目前酶制劑產品開發仍然比較混亂，其中一個方面就是不同企業產品酶活之間沒有可比性，只是籠統標明各種酶的活性，例如一個典型復合酶產品的例子，仔豬日糧專用酶：木聚糖酶(180000 U/g)、β-葡聚糖酶(25000 U/g)、纖維素酶(11000 U/g)、果膠酶(400 U/g)、淀粉酶(2000 U/g)、酸性蛋白酶(3000 U/g)，添加量為50～100 g/t。木聚糖酶活性180000 U/g是高還是低？比另一企業產品的木聚糖酶活性120000 U/g是更好嗎？不能簡單評判。

組合酶的另一個作用是可以部分解決不同企業產品酶活之間可比性問題。組合酶的成分一般都要注明酶的來源，例如，小麥-雜粕型日糧專用組合型液體酶：哈茨木霉木聚糖酶(450000 U/g)、藍狀菌木聚糖酶(350000 U/g)、纖維桿菌纖維素酶(300000 U/g)，嗜松青霉纖維素酶(350000 U/g)，添加量為80～100 g/t。由于明確了酶的來源，酶活的意義就能夠比較容易規范。

在上述的小麥-雜粕型日糧專用組合型液體酶配方中，考慮了木聚糖降解酶間的協同作用。木聚糖降解酶的同型協同作用已經在藍狀菌（Talaromyces byssochlamydoides）(Yoshioka等，1981) 和哈茨木霉（Trichoderma harzianum）(Wong等，1986)中得到了很好的驗證。

3 提出新型飼料組合酶的理論基礎

3.1 催化降解同一底物的酶來源很多，它們之間的催化功能既有可替代的、也有不可以替代的。這樣，可替代性就有更多的選擇性，對整體降低應用成本有好處；不可替代性就存在著互補性，對真正發揮酶的最大效率有好處。例如，蛋白酶有來源于動物、植物和微生物的蛋白酶，而動物、植物和微生物蛋白酶又分別有許多種。同樣，植酸酶有來源于微生物、植物和動物的植酸酶，Dvorakova（1998）綜述了3類植酸酶的結構和動力學特征。纖維素酶和木聚糖酶多由細菌和真菌產生，此類微生物包括：需氧性微生物（aerobes）、厭氧性微生物（anaerobes）、嗜溫微生物（mesophiles）、嗜熱微生物（thermophiles）和極溫微生物（extremophiles）。耐超高溫的微生物[如棲熱袍菌屬（thermotoga sp.）、激烈熱球菌（pyrococcus furiosus）和熱絲菌屬（thermofilum sp.）]能生長在 85～110 ℃環境中，并能產生極其穩定的分解纖維素和半纖維素的酶（Simpson等，1991；Antranikian，1994；Witerhalter等，1995）。細菌纖維素酶有多種不同水解纖維素的機理，例如耗氧菌[纖維桿菌屬（Cellulomonas）、假單胞桿菌屬（Pseudomonas）、嗜熱放線菌（Thermoactinomycetes）、褐色高溫單胞菌（T.Fusca）、細小雙孢子菌（Microbispora）]和糞堆梭菌（C.stercorarium）產生的纖維素分解酶系，有點類似于耗氧真菌產生的纖維素分解酶，這些纖維素分解酶系通過不同酶組分的相互協作來降解纖維素（Beguin 等 ，1992；Wood，1992；Gilbert 和 Hazlewood，1993）。植酸酶可以大致分成6-植酸酶和3-植酸酶兩類。這種分類是根據植酸分子水解的起始位點而劃分的，6-植酸酶多來源于植物，3-植酸酶是由真菌（Aspergillum sp.）產生的（Dvorakova，1998）。

3.2 不同來源酶的酶學性質是不同的，它們催化降解的位點不同，有些是外切酶，有些是內切酶。有目的互補組合，能夠發揮各自性能，配合而達到最佳的作用效果。例如，木聚糖酶對多聚木聚糖的內部β-1,4鍵有活性，這種木聚糖酶稱為內切木聚糖酶。根據其對不同多糖的活性，內切木聚糖酶又可分為特異性和非特異性木聚糖酶（Coughlan，1992；Coughlan等，1993）。特異性內切木聚糖酶僅對木聚糖的β-1,4鍵有活性，而非特異性內切木聚糖酶可以水解以β-1,4鍵連接的木聚糖、混合木聚糖的β-1,4鍵及其他β-1,4連接的多糖，如CM-纖維素。大多數內切木聚糖酶能特異性地作用于木聚糖的非取代木糖苷鍵，并釋放取代的和非取代的木寡糖。相反，其他內切木聚糖酶特異性作用于在主鏈上的接近取代基團的木糖苷鍵。例如，來源于黑曲霉（Aspergillus niger）的兩種酶（PI 8.0和9.6）對去掉阿拉伯糖取代基的木寡糖和木聚糖表現很小活性或沒有活性（Frederick等，1985）。對混合木聚糖（具有 β-1,3、β-1,4鍵的 rhodymenan）作用的大多數內切葡聚糖酶能特異地作用于β-1,4鍵（Coughlan，1992）。同時，內切木聚糖酶除了能降解主鏈外，還可根據其能否降解支鏈釋放阿拉伯糖而分為兩類（Coughlan 等，1993）。

3.3 如果飼料成分復雜底物，特別是非淀粉多糖的降解需要多種酶之間協同作用。二個或更多的酶之間的有效配合，其作用效果好于單一添加任何一種酶制劑的疊加作用，這種現象就是協同作用。Giligan等（1954）在水解纖維素的過程中，首次證實了不同纖維素酶間的協同增效作用。類似的幾項研究驗證了在晶體纖維素的溶解過程中，內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶之間的協同作用（Wood，1988；Klyosov，1990；Bhat，1994）。有報道在真菌纖維素酶中存在五種協同作用：①內切葡聚糖酶和一種稱為C1的非水解蛋白間的協同作用（Reese等，1950）；②β-葡聚糖酶和內切葡聚糖酶或者CBH之間的協同作用（Eriksson等，1985）；③兩個免疫學上相關的或截然不同的CBH之間的協同作用（Wood等，1986）；④源自相同或不同微生物內切葡聚糖酶和CBH之間的協同作用（Wood等，1989）；⑤兩種內切葡聚糖酶之間的協同作用（Klyosov，1990）。另外，細菌纖維素酶和真菌纖維素酶之間也有協同作用，來自嗜熱纖維素單胞菌（C.thermocellum）的多酶復合體的亞基之間存在協同作用（Bhat等，1994；Wood 等，1994）。Coughlan 等（1988）、Wood（1988）以及 Klyosov（1990）等深入地研究了來自真菌的纖維素酶之間的協同作用。大部分的協同模式有：①內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶間的協同作用；②外切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶之間的協同作用；③內切葡聚糖酶和內切葡聚糖酶之間的協同作用。Wood等（1972）認為，被內切纖維素酶裂解的纖維素鏈可以變成外切纖維素酶的底物，兩種酶相互協同降解纖維素。但是該模型不能解釋兩種不同CBHs間的協同作用、或者CBH不能與來自不同微生物的內切葡聚糖酶相互協同作用的現象。因此，使用高純度的內切葡聚糖酶和來自嗜松青霉(P.pinophium)的CBHs的研究表明，只有兩種內切葡聚糖酶（EGⅢ和EGⅤ）對纖維素具有很強的吸附性，與CBHsⅠ和CBHsⅡ有協同作用（Wood等，1989）。他們認為，在CBHsⅠ和Ⅱ與內切葡聚糖酶之間的協同作用，是因為這兩類酶間的不同立體空間結構造成的。有效而徹底的分解木聚糖需要有不同特性的主鏈裂解酶和支鏈裂解酶的協同作用（Coughlan 等，1993；Coughlan 等，1993）。對于木聚糖降解酶來講，因為底物來源的天然差異，所以僅衡量產生的還原糖量，不足以證實其協同作用。因此，必須分離和純化，并進行定性、定量分析其分解產物，以獲得木聚糖降解酶協同作用的更為清晰的資料。事實上兩種酶之間的協同作用模式有三種類型：①同型協同；②異型協同；③抗協同（Coughlan等，1993）。同型與異型協同可能有一種或二種產物。同型協同可以是在二種或多種的側鏈裂解酶之間的協同，也可能是在二種或多種的主鏈裂解酶之間的協同（Coughlan等，1993）。同樣，植酸水解為肌醇的全部過程已經確定，已經清楚，沒有哪一個單獨的酶能水解植酸分子中所有的磷酸，因此，整個水解過程是在很多非特異性酶的聯合作用下完成的（Maenz，2004）。

3.4 在一定條件下（特定的作用環境和時間），某一種酶數量或活性進一步增加并不能提高催化性能，各種酶和對應的底物濃度的反應基本動力學是米氏方程（陳石根等，2001）。而不同來源作用同一種底物的酶的米氏方程不一樣（陳芳艷，2010）。

3.5 同一類酶而來源不同其最適條件差異很大。不同菌屬來源、不同發酵方式生產的纖維素酶在酶系組成及酶學特性上存在差異（孟雷等，2002）。絕大多數來自真菌的內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的分子量均在20～100 kDa的范圍內，而β-葡萄糖苷酶的分子量范圍為50～300 kDa。通常情況下，來自真菌的酶活性的最佳pH值在4.0～6.0之間，而來自細菌的酶的最佳活性pH值為6.0～7.0之間（Wood，1985）。來自嗜溫（mesophilic）真菌和細菌的內切葡聚糖酶、CBHs和β-葡萄糖苷酶的最佳活性溫度是40～55℃（Wood等，1988；Bhat等，1989；Christakopoulos等，1994），而來自嗜溫和嗜熱微生物的纖維素酶的最佳活性溫度分別為 60～80 ℃和 90～110 ℃（Khandke等，1989；Bhat等，1993；Antranikian，1994）。在黃燕華（2004）的試驗中三種纖維素酶分別來自木霉固體發酵、木霉液體發酵和青霉液體發酵，三種酶的組分和酶學特性都存在差異。三種不同來源的纖維素酶在相同測定條件下其酶活差別較大。由于不同來源的酶活性上的差別，在實際應用中以重量比來添加，顯然會造成使用效果差異較大。不同來源的纖維素酶雖然作用相同，但具有不同的最適pH值和溫度，因此，用同一種測定方法測定不同來源的纖維素酶得到的酶活值尚不能完全具有代表性。

3.6 同一類酶而來源不同其熱穩定性差異很大。例如：經80℃高溫處理1～3 min后，三種纖維素酶的剩余酶活差異較大；其中，青霉液體發酵的酶的熱穩定性較好，剩余酶活仍保留了94.8%。而木霉固體發酵酶和木霉液體發酵酶熱穩定性較差（黃燕華，2004）。

3.7 同一類酶而來源不同其對于胃腸道的蛋白水解酶的耐受性差異很大。對于畜禽胃腸道環境的穩定性最終決定外源酶制劑的應用效果，只有在消化道內能保留足夠的活性，存留足夠的時間，酶制劑才能發揮應有的作用。研究發現，在消化道環境中對于3種纖維素酶，木霉液體發酵酶的穩定性最好，木霉固體發酵酶最差（黃燕華，2004）。另外，在體外試驗中胃蛋白酶對木霉固體發酵酶影響最大，木霉液體發酵酶耐受性較好。

3.8 來源于不同飼料中的一些離子對同一類酶的活性影響差異很大。如我們的研究發現：Fe2+、Zn2+和Ca2+對3種纖維素酶的CMCase和FPase活性均有抑制作用，但抑制作用都不顯著，只有木霉液體發酵酶的CMCase活性受Ca2+影響較大；Mn2+對3種纖維素酶的CMCase和FPase活性均有激活作用；Cu2+對3種纖維素酶的CMCase活性有激活作用，但對其FPase活性則是抑制作用，其中木霉液體發酵酶受影響最大；Mg2+對3種纖維素酶的作用出現了差異，它使青霉液體發酵酶的CMCase和FPase活性提高，而使木霉固體發酵和木霉液體發酵酶的CMCase和FPase活性降低，其中，木霉液體發酵酶的FPase活性受影響較大（黃燕華，2004）。離子對酶活抑制或激活影響的不一致，可能是因為不同來源的纖維素酶需用作電子載體的特定金屬離子不同造成的。

4 飼料組合酶的設計技術

4.1 差異性篩選技術

組合酶的篩選首先需要明確作用于同一底物的多個酶不是同一種酶，如木聚糖酶有內切酶和外切酶（蘇玉春，2008）、植酸酶有3-植酸酶(EC 3.1.3.8)和6-植酸酶(EC 3.1.3.26)（付大偉，2010）等。為確定組合酶組合篩選的對象為不同的酶，可采取以下4種方法進行區分：①蛋白分子特性的差異性篩選。如Sapag等（2002）研究了26個來源的木聚糖酶，通過比較長度、分子量和等電點可發現其中哪些是同種酶（見表1）。其中，通過電泳的方式測定酶蛋白的分子量最直接、簡單和快捷，如我們課題組在2004年從市場上采集了2個企業的木聚糖酶，通過電泳發現真菌性木聚糖酶和細菌性木聚糖酶的分子量分別為23.65和24.45 kDa，屬于不同的木聚糖酶（于旭華，2004）。②不同來源酶的氨基酸組成和含量。如于旭華（2004）比較了6個來源的木聚糖酶，發現其氨基酸組合和含量上有明顯差異（見表2）。③米氏常數的比較。如陳芳艷（2010）對蛋白修飾改造之后谷胱甘肽過氧化物酶與修飾前的米氏常數比較發現分別為1.484 mmol/l和0.2857 mmol/l。④對酶蛋白的三維空間結構進行分析。如采用X-ray衍生技術分析到的瘤胃微生物植酸酶（郭瑞庭等，2004）、大腸桿菌植酸酶（Liu等，2004；Xiang等，2004）和芽孢桿菌植酸酶（Ha等，2000；Shin等，2001）的空間結構分別見圖 1、2、3。

表1 不同微生物來源木聚糖酶的蛋白質分子特性

表2 3#真菌木聚糖酶和4#細菌木聚糖酶氨基酸組成和含量（%）

圖1 瘤胃微生物植酸酶

圖2 大腸桿菌植酸酶

圖3 芽孢桿菌植酸酶

4.2 互補性篩選技術

差異性是組合酶組合篩選的基本條件，而不同單酶的差異性則是組合酶組合篩選的基本要求。為確定組合酶組合篩選的對象之間的互補性，可根據酶最適條件和抗逆特性進行篩選：①酶最適條件的互補性。如于旭華（2004）比較分別來源細菌和真菌的木聚糖酶耐熱性，發現真菌性木聚糖酶3#在30～50℃之間具有比細菌性木聚糖酶4#更高的活性，而在50～80℃則相反，理論上兩者組合具有充分利用腸道和加工過程中多個水解位點的組合增效性；而酸性植酸酶在pH值2～4.5條件下具有比中性植酸酶更高的酶活，而在pH值4.5～7.0條件下則相反，具有在不同pH值條件下的互補性（李春文，2007）。②抗逆特性的互補性。如于旭華（2004）在比較木聚糖酶對Ca2+濃度耐受性發現，真菌性木聚糖酶在低Ca2+濃度條件下具有較高的活性，而細菌性木聚糖酶在高Ca2+濃度條件下具有較高的活性；而黃燕華（2004）比較三個來源的纖維素酶對胃蛋白酶和胰蛋白酶耐受性的結果發現，纖維素酶B在胃蛋白酶處理條件下具有最高活性，而纖維素酶C在胰蛋白酶處理條件下具有最高的活性。

4.3 組合酶篩選的基本方法

在差異性和互補性篩選的基礎上，組合增效才是組合篩選的最終目的。根據前兩部分的工作，我們歸納出，一般組合酶組合篩選的思路可選擇內切+外切、中性+酸性及真菌性+細菌性3種。在此基礎上，篩選的方法可以以組合之后提高產物的降解效率、組合提高酶的活力、組合提高降解原料的效率、體內和體外消化代謝試驗、飼養試驗等。其中，在以中性+酸性的模式篩選組合蛋白酶時發現，相對單酶，中性和酸性蛋白酶以3：7的比例組合可顯著提高豆粕總水解度、可溶性蛋白水解度和蛋白浸出率（曾謹勇，2010；雷建平，2010），而且可提高豆粕降解產物中小肽的含量；內切+外切篩選技術方面，Wood等（1989）發現，來自嗜松青霉(P.pinophlum)的CBHS（外切葡聚糖纖維二糖水解酶）（Ⅰ和Ⅱ型）與內切葡聚糖酶（EⅠ至EⅤ）之間在水解棉花纖維上具有顯著的協同作用；真菌性+細菌性篩選技術方面，我們最近選擇了4種不同來源的木聚糖酶，其中真菌性木聚糖酶A+細菌性木聚糖酶C按3：7組合，顯著提高了降解木聚糖、小麥的效率，并在后期肉雞飼養試驗中也表現出相對單酶更高的生長性能；此外，張民（2010）選用組合木聚糖酶、真菌酸性木聚糖酶、真菌中性木聚糖酶、細菌中性木聚糖酶進行蛋雞的飼養試驗表明，添加1：1：1組合的木聚糖酶對產蛋雞產蛋率和降低料蛋比的影響顯著優于不同來源的單一木聚糖酶。

5 飼料組合酶應用的價值和意義

組合酶產品并不是一個完全新的產品，已經有少量飼料酶制劑產品初步具有組合酶的特性。但是，總體而言，開發應用組合酶或組合型復合酶還很少，有意識、專門化設計生產組合酶或組合型復合酶就更少。組合酶有別于傳統上的復合酶，作為一個專門類別的新型酶制劑進行討論，規范和完善它的概念、特性和作用還是第一次，其目的是為了強調它的重要性和應用前景。目前，飼料組合酶的應用主要有如下幾方面的價值。

5.1 催化同一底物而來源不同的酶的價格是不同的，互相組合，可以利用一些來源方便，商業生產成本比較低的酶制劑，再結合一些相對成本高、而作用能夠互補的酶制劑，在保證酶添加使用效果的情況下，整體降低飼料酶制劑添加劑的使用成本，有利于酶制劑添加劑推廣使用。

5.2 飼料生產成本的問題，相當程度是由于原料成本上漲造成的，開發和有效利用非常規飼料原料是關鍵。非常規飼料原料主要是由于含有一些抗營養因子，影響了它們的高效利用。目前處理非常規飼料原料往往使用一些專門的酶制劑，但是由于一些非常規飼料原料成分和結構的復雜性，一般的單酶或者復合酶并不能有效的解決其利用效率的問題。組合酶或組合型復合酶由于其酶種來源及其互補和協同特性，在理論上具有比一般單酶或復合酶的酶學特性的優勢，能夠發揮其快速高效作用的潛能。因此，組合酶或組合型復合酶在提高非常規飼料原料日糧的利用效率、有效地開發非常規飼料原料資源等方面具有巨大的潛力。

5.3 一些畜禽由于種類和生長階段、消化生理特性的關系，不能很好地利用人工配制的日糧，特別是日糧中含有較多的植物性成分和一些難于利用的成分，使一些飼料產品的質量低且不穩定。例如，仔豬對大豆蛋白的抗原性問題、谷物抗性淀粉利用問題、水產動物對植物蛋白利用問題、寵物對植物成分利用問題等。人們嘗試開發的一些所謂特別飼料，例如，早期的豬禽無魚粉配方、仔豬無乳制品日糧、低魚粉或無魚粉水產飼料、甚至最近的豬禽無玉米、豆粕日糧，等等，盡管有成功的例子，但廣泛應用不多，當然因素很多，其中一個重要的因素是處理好動物的消化生理和日糧成分的特性關系。解決動物的消化生理和日糧成分的特性關系問題的一個措施是應用飼料酶制劑。但是，在開發上述飼料產品，人們普遍考慮了酶制劑，甚至使用了一些專門的酶制劑或強化了用量，而通常效果并不理想。如果我們利用組合酶或組合型復合酶互補性和協同特性，有針對性開發特種動物專用或者特種類型日糧專用的組合酶或組合型復合酶，組合酶或組合型復合酶有可能為部分或全部解決這些問題提供一種有效措施。

應用組合酶添加劑的前提是日糧中存在大量復雜的大分子、難分解的營養或抗營養成分底物，需要多種針對同一底物的酶配合完成水解任務。相反，有一些相對容易分解的底物，可能一種酶就可以完成有效的催化任務，就沒有必要一定使用組合酶。所以，從應用成本角度，應用飼料酶的總原則是：可以應用單酶（單一酶）添加劑基本解決問題的，就不要使用組合酶或復合酶添加劑；可以應用復合酶添加劑基本解決問題的，就不要使用組合型復合酶添加劑。

組合酶與廣泛應用的復合酶的目的意義是不同的，飼料復合酶的特點是解決催化多種飼料成分底物的問題；而飼料組合酶的最大特點是解決催化飼料成分底物的高效性問題。目前，飼料酶制劑應用的最大問題就是高效性問題，特別是酶如何在飼料加工過程中能夠發揮作用，以及考慮在消化道的抗逆性，在短時間內如何使酶的配合發揮最大效率的問題最突出。隨著非常規飼料原料的大量使用，高效的組合酶將更有優勢。因此，今后飼料酶制劑的發展方向，應該是研發和使用更多的組合酶或組合型復合酶產品。

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