【飼料生產(chǎn)加工技術(shù)】蛋白酶的選擇與應(yīng)用10問

【飼料生產(chǎn)加工技術(shù)】蛋白酶的選擇與應(yīng)用10問

采訪：飼料工業(yè)雜志張雷受訪人：建明工業(yè)高級產(chǎn)品經(jīng)理張澤虎一問：請問當(dāng)今飼料產(chǎn)業(yè)中，酶制劑起到了什么樣的作用？張澤虎：建明是第一個把酶制劑的概念和產(chǎn)品引入中國的企業(yè)，80年代八寶威就受到了飼料廠的青睞，我經(jīng)常在與客戶的交談中聽到關(guān)于八寶威的作用評價，其實也是對飼料酶作用的部分認(rèn)知，比如使用了酶制劑后動物的生長性能得到了改善、過料現(xiàn)象少了、糞便不粘了等。其實我認(rèn)為使用飼料酶制劑最主要的作用有三個：一是提高飼料營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，改善生長性能并減少因不同批次原料營養(yǎng)成分的差異帶來的飼料品質(zhì)的波動；二是減少因使用大量黏性谷物和各種副產(chǎn)品導(dǎo)致的食糜和糞便的黏性，進(jìn)而減少動物腸炎等的發(fā)生幾率；三是減少飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子帶來的消化不良、脹氣、腹瀉等問題。當(dāng)然酶制劑的作用不僅限于此，還有包括使用篩選的非淀粉多糖降解產(chǎn)生寡糖改變腸道微生物區(qū)系、甘露聚糖酶降解導(dǎo)致的甘露聚糖減少過度的免疫刺激帶來的能量損失、一些功能性的酶類如葡萄糖氧化酶耗氧并形成酸性環(huán)境維護腸道健康等等。我相信隨著對飼用酶制劑研究的深入以及對底物性狀不斷的了解，還會有更多酶的作用被我們認(rèn)知和熟悉。二問：目前市場習(xí)慣中，蛋白酶的使用普遍嗎？張澤虎：據(jù)MarketsandMarkets的分析，中國去年飼用蛋白酶的營業(yè)額大約有990萬美元，并且在之后的五年時間里將會保持每年10.60%的復(fù)合增長率。在全球范圍內(nèi)，飼用蛋白酶已經(jīng)成為第四大單酶品種?？梢娊?jīng)過幾年的市場推廣和檢驗，蛋白酶產(chǎn)品已經(jīng)被飼料行業(yè)所接受。三問：蛋白酶的應(yīng)用，能夠幫飼料廠解決哪些問題？張澤虎：因為不是所有的蛋白酶都是有效的，這個之后還會談到，所以我只講在八寶威復(fù)合蛋白酶的應(yīng)用過程中，我們主要在以下幾點幫助客戶解決實際問題：第一，調(diào)整配方，節(jié)約成本。比如使用雜粕替換豆粕，或者降低蛋白和可消化氨基酸使用，節(jié)約成本；第二，就是提高蛋白原料的消化率，穩(wěn)定或提升飼料品質(zhì)。特別是在豆粕價格高漲的時候，飼料廠會降低其用量，取而代之的是一些雜粕等副產(chǎn)品，由于這些原料營養(yǎng)元素波動較大，因此飼料品質(zhì)也經(jīng)常出現(xiàn)波動，此時加上有效的蛋白酶，可以提高氨基酸和粗蛋白的消化利用率，穩(wěn)定飼料品質(zhì)。而在高豆粕配方中，蛋白酶可以通過水解豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，進(jìn)一步提高豆粕利用率；第三，水解抗?fàn)I養(yǎng)因子，減少消化障礙。比如豆粕中的大豆球蛋白和β伴大豆球蛋白、高粱和玉米中的醇溶蛋白等都是抗?fàn)I養(yǎng)因子，通過添加有效的蛋白酶，可以將這些抗?fàn)I養(yǎng)因子水解，提高這些原料的利用率；第四，減少氮排放，更環(huán)保。四問：最近中美貿(mào)易戰(zhàn)中，美國大豆會被中國征收25%的關(guān)稅，大豆成本會上升，請問蛋白酶能夠幫助飼料廠在這里面找到好的競爭優(yōu)勢嗎？張澤虎：中美貿(mào)易戰(zhàn)是時下的熱門話題，雖然建明也是美國企業(yè)，但是我們更是一家全球的企業(yè)，在全球化的背景下，任何形式的貿(mào)易戰(zhàn)都會使彼此受傷，也是我們不愿看到的。我們假設(shè)，蛋白原料不斷上漲，這必然會增加飼料廠的配方壓力。這從近幾個月的飼料漲價已經(jīng)可以看到端倪。就像我剛才說的，豆粕價格高企的時候，飼料品質(zhì)會變得更具波動性，此時用有效的蛋白酶將會增強企業(yè)的競爭力，減少這種波動，目前我們的研究結(jié)果表明，使用八寶威復(fù)合蛋白酶可以顯著提高10種氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率，其中包括了賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸等必需氨基酸，因此有效的蛋白酶是飼料中的多種氨基酸。另外，企業(yè)也可以通過按照蛋白酶的潛在營養(yǎng)價值調(diào)整配方，以節(jié)約成本，從另一個角度提高競爭力。五問：是不是所有的蛋白酶都可以幫助飼料廠獲得競爭優(yōu)勢？換句話說，是不是所有的蛋白酶都是有效的？張澤虎：就像我每次講蛋白酶，我都會提到“有效”二字一樣，并不是所有的蛋白酶都是一樣的，也并不是所有蛋白酶都可以幫助飼料廠解決實際問題。這里面就涉及到很多關(guān)于蛋白酶對底物的親和力、耐受性等多方面的指標(biāo)。六問：一般的飼料廠，該如何去選擇適合自己的蛋白酶產(chǎn)品？張澤虎：首先，如果沒有能力自己評估蛋白酶有效性的企業(yè)，可以去評估生產(chǎn)商的資質(zhì)、是不是有充足、可信的科研報告以及該產(chǎn)品的市場占有率；如果企業(yè)擁有條件可以進(jìn)行評估的，可以參考以下步驟：①所用的的蛋白酶首先要符合我國的法律法規(guī)；②對于需要高溫制粒的品種，需要評估耐熱性；③評估蛋白酶的耐受胃酸能力、耐受金屬離子能力以及是否會被胃蛋白酶和胰蛋白酶影響；④實驗室模擬胃腸消化，針對飼料底物的消化能力；⑤動物消化實驗；⑥動物生長實驗進(jìn)一步驗證。七問：現(xiàn)在飼料廠在使用蛋白酶的時候，是通過調(diào)整配方形式還是直接添加？張澤虎：兩種情況都有，這個要看使用蛋白酶的目的。如果考慮節(jié)約成本，會選擇調(diào)整配方，當(dāng)下蛋白原料價格比較高，采用這種方式會多一些；如果企業(yè)想提升競爭力，會選擇直接添加，一般在豬的教保料階段多是直接添加，減少抗?fàn)I養(yǎng)因子，降低營養(yǎng)型腹瀉使用。八問：飼料廠在選擇蛋白酶時如何計算投資回報率？張澤虎：一般有兩種方法：一個就是調(diào)整配方使用，可以直接計算降低了多少成本；另一種是直接添加，通過改善動物的生長性能計算投資回報率，八寶威復(fù)合蛋白酶的投資回報率約為4-5。九問：建明的八寶威蛋白酶有什么特點？張澤虎：建明對八寶威復(fù)合蛋白酶的研究長達(dá)4年的時間，前面幾年的時間主要是關(guān)于蛋白酶基本理化指標(biāo)的認(rèn)識和動物對蛋白消化的特點的研究，通過研究發(fā)現(xiàn)：基本上酸性蛋白酶的耐熱性能很差，甚至有的酸性蛋白酶耐酸性也不好；而中堿性蛋白酶，雖然在耐熱性能上好于酸性的蛋白酶，但是耐酸性卻很差，超過20%耐酸率的都很少；有的蛋白酶雖然酶活很高，但是對豆粕、菜粕、玉米、高粱等蛋白底物幾乎不水解，親和力也很差。因此，在發(fā)現(xiàn)這些問題后，建明的科學(xué)家進(jìn)行了針對性的研究與開發(fā)，通過與建明意大利Cavriago包被工廠的合作，通過雙層包被技術(shù)使得產(chǎn)品具有更強的熱穩(wěn)定性和抗逆性，使得八寶威復(fù)合蛋白酶與市場上同類產(chǎn)品相比更具優(yōu)勢：①針對飼料原料底物特異性的篩選，組合了酸性、中性和堿性的蛋白酶，對大多數(shù)飼料原料如豆粕、菜粕、棉粕、DDGS、高粱、玉米等具有非常高的水解效率；②耐熱性能更好，八寶威復(fù)合蛋白酶和八寶威水產(chǎn)蛋白酶分別在85℃和90℃制粒溫度條件下保留率可達(dá)80%以上；③耐酸性更突出，pH值為3條件下處理30min的耐酸性可超過80%；④根據(jù)動物消化道環(huán)境進(jìn)行的包被緩釋設(shè)計，保證在胃、小腸都有蛋白酶活性，并在2h內(nèi)充分釋放；⑤經(jīng)過多次不同品種動物消化實驗、生長實驗檢驗的有效蛋白酶十問：蛋白酶對豬場的環(huán)保問題解決，有沒有幫助？張澤虎：我們很早就重視了豬場氮排放的問題，并進(jìn)行了研究。一般來講，豬場使用蛋白酶有兩個好處，一個是減少氮排放，我們的研究結(jié)果顯示在生長豬上添加八寶威復(fù)合蛋白酶，可以顯著降低糞和尿中氮的排放，假設(shè)一頭