飼料能量是影響動物生長的第一大因素，而動物所需總能量的60%-80%來源于飼料中的淀粉。研究報道，飼料中的淀粉在回腸末端消化率一般不超過85%，即有15%的淀粉很難被動物消化吸收。通過添加外源淀粉酶可提高飼料中淀粉消化吸收，從而改善動物生產(chǎn)性能，添加外源淀粉酶的作用和意義越來越明顯。

淀粉酶能催化淀粉水解成低聚糖、麥芽糖及葡萄糖，市場上的飼用淀粉酶應(yīng)用最多的是中溫淀粉酶，來源于枯草芽孢桿菌，中溫淀粉酶最初主要被應(yīng)用在食品和淀粉糖等工業(yè)，后來逐漸被應(yīng)用到飼料中，但是其是否適合于飼料工業(yè)？在動物體內(nèi)最終具有多大活性？這些都還有待考究。

酶是一種具有生物催化活性的蛋白質(zhì)，其活性的發(fā)揮需要一定的條件，其應(yīng)用也具有很強的針對性。對于飼用酶制劑，只有當(dāng)所選的酶制劑產(chǎn)品適宜于飼料類型、動物狀態(tài)和環(huán)境條件時，酶制劑才能顯示出應(yīng)有的明顯效果。選擇合適的飼用酶，必須要考慮其發(fā)揮作用的每一個環(huán)節(jié)和制約因素，從酶制劑添加到飼料中，經(jīng)飼料加工工藝，被動物采食，又經(jīng)動物消化道，在消化道內(nèi)發(fā)揮活性，這一系列的過程都是飼用酶發(fā)揮作用的關(guān)鍵階段。下面就分別從飼料加工和動物消化道兩階段闡述不同淀粉酶的效果差異。

1.飼料高溫制粒加工階段

根據(jù)馮定遠老師《飼料酶制劑理論與實踐的新假設(shè)——飼料酶發(fā)揮作用位置的二元說及其意義》一文，酶制劑不僅在動物消化道環(huán)境中發(fā)揮作用，在飼料高溫制粒加工過程也可發(fā)揮部分作用。飼料在高溫調(diào)質(zhì)過程必須加入水蒸氣，使物料含水分18%左右，這些“必需水”的存在，滿足了酶作用的水活性度的要求，增大了酶分子的柔順性，使其以非共價作用力維系形成活性結(jié)構(gòu)，從而達到可以發(fā)生催化作用的基本條件，產(chǎn)生酶促反應(yīng)。針對飼料高溫制粒階段，在選用淀粉酶時應(yīng)注意兩點：①保證其在飼料高溫制粒過程即可以發(fā)揮高效水解功能，②避免高溫制粒環(huán)節(jié)對酶蛋白的損害，選用高溫耐受性好的酶制劑。

畜禽顆粒飼料的調(diào)質(zhì)溫度可達90℃，在這個溫度下淀粉酶酶活性越高，酶解效果越好。由圖1可知，基于淀粉酶的酶活定義，在其它條件不變的情況下，在不同溫度下淀粉酶會表現(xiàn)出不同的酶促反應(yīng)效率，即酶活不同。諾能淀粉酶在60℃-90℃范圍內(nèi)比市場同類淀粉酶產(chǎn)品A和B均具有更高的活性，也就是說在高溫制粒過程中，諾能淀粉酶對飼料中淀粉的水解能力要遠高于其它兩種市場同類產(chǎn)品，且制粒溫度越高，諾能淀粉酶的強水解能力體現(xiàn)越明顯。

圖1.不同淀粉酶在不同溫度下的酶活性比較

酶制劑需要能夠耐受高溫制粒過程才能最終達到動物體，在動物體內(nèi)發(fā)揮作用。將不同的淀粉酶產(chǎn)品完全溶解到水中，然后置于不同溫度的水浴中處理3min，通過檢測處理前后淀粉酶酶活的變化，評估不同淀粉酶對溫度的耐受程度。由圖2可知，市場同類淀粉酶產(chǎn)品在A和B高溫水浴中處理后酶活均有損失，特別是80℃以后，酶活損失嚴(yán)重，特別是90℃，酶活損失殆盡，而諾能淀粉酶在經(jīng)過高溫水浴處理后，仍具有90%的酶活存留，說明諾能淀粉酶對飼料高溫制粒過程具有極強的耐受性。

圖2.不同淀粉酶的耐熱性比較

諾能淀粉酶不僅能夠耐受飼料高溫制粒過程，而且在高溫制粒過程中亦能發(fā)揮較高的水解能力，因此對于生產(chǎn)顆粒飼料的企業(yè)，諾能淀粉酶將會是更好的選擇。

2.動物消化道階段

酶制劑發(fā)揮作用的原理表明，酶制劑催化相應(yīng)底物水解需要在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下進行，而動物消化道環(huán)境比較復(fù)雜。對于飼用酶制劑而言，一方面需要在動物消化道環(huán)境中發(fā)揮高水解作用，另一方面必須能夠耐受消化道環(huán)境的破壞，從而在消化道中持續(xù)長時間發(fā)揮作用。

動物在采食后，食糜和胃液混合物pH處于2.0-4.5范圍內(nèi)，因此對于飼用淀粉酶需要在此范圍內(nèi)保持較高活性才能對底物淀粉進行催化水解，由圖3可知，基于淀粉酶的酶活定義，在其它條件不變的情況下，在不同pH條件下淀粉酶會表現(xiàn)出不同的酶促反應(yīng)效率，即酶活不同。諾能淀粉酶在pH2.0-4.5范圍內(nèi)酶活明顯高于市場同類淀粉酶產(chǎn)品A和B，特別是pH低于4.0的環(huán)境中，市場常見淀粉酶產(chǎn)品A和B均無活性，即在此階段，淀粉酶A和B是不發(fā)揮催化水解作用的。

圖3.不同淀粉酶在不同pH條件下酶活性對比

將不同的淀粉酶溶解，置于不同pH緩沖液中放置一定時間，即將酶蛋白暴露于不同pH緩沖溶液中，通過測定淀粉酶處理前后的酶活變化，評估淀粉酶對不同pH緩沖溶液的耐受程度。由圖4可知，在放置4h后，淀粉酶對pH環(huán)境表現(xiàn)出不同的耐受，諾能淀粉酶對酸性的pH環(huán)境表現(xiàn)良好的耐受性，特別是pH4.0-5.0范圍內(nèi)，說明諾能淀粉酶較市場同類淀粉酶產(chǎn)品A和B更易于在動物消化道環(huán)境發(fā)揮作用，更適合作為飼用酶制劑使用。

圖4.不同淀粉酶對酸性環(huán)境的耐受性比較

綜合效果評價

根據(jù)不同淀粉酶對飼料制粒的耐受性、動物消化道的耐受性等評價不同淀粉酶的綜合效果，由圖5可見，在pH＜4.5時，市場普通淀粉酶產(chǎn)品A和B遠不及諾能淀粉酶，基本不能發(fā)揮催化作用；在pH5-5.5范圍內(nèi)，諾能淀粉酶酶活效價是市場普通淀粉酶產(chǎn)品A和B的2-7倍，說明諾能淀粉酶在胃中即開始發(fā)揮作用，且作用優(yōu)勢明顯?？梢?，諾能淀粉酶在動物消化道中能夠發(fā)揮更強催化作用，更適于做飼用酶使用。

圖5.不同淀粉酶的綜合效果評價

結(jié)論

綜上所述，濟南諾能生物有限公司研發(fā)的淀粉酶比市場普通淀粉酶產(chǎn)品A和B更適用于在飼料中應(yīng)用。淀粉的水解過程需要多種淀粉酶的參與，目前國內(nèi)外對淀粉酶系的研究并不多，從菌種到應(yīng)用均有待深入，濟南諾能生物工程有限公司將致力于淀粉酶系的開發(fā)，以終端應(yīng)用為標(biāo)準(zhǔn)開展系列工作，力爭為飼料和養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用帶來更適合的產(chǎn)品。