酶制剂在水产饲料中的应用及研究进展
水产养殖学论文：鱼类消化酶研究及其在水产养殖中的应用
鱼类消化酶研究及其在水产养殖中的应用【摘要】消化酶对于各种生物来讲都至关重要，这些酶类催化生物体内各项生化反应，只有深入研究酶类的功能特性，才能清楚了解其对生物体的作用。
研究鱼类体内消化酶，不仅对生物工程方面的研究也会产生巨大的意义，而且可以很好的应用在水产养殖方面，为养殖者在挑选养殖环境以及饲料方面提供依据。
【关键词】消化酶研究；影响因素；应用酶在生物体内起着非常重要的作用，很多生物化学反应都需要酶类的催化才能完成，酶本质是一种具有催化作用的蛋白质，是生物体内的高效催化剂。
它的活性受多种因素的影响，生物的食物来源，身存环境，酶所处温度对其活性都有不同程度的影响。
酶可以和体内多种物质进行能量转换，有其独特的生理特性及作用，对生物体来说是一种极其重要的物质。
如果能够深入的研究鱼类体内的消化酶，懂得这些酶的功能特性，那么这些研究成果将对水产养殖者配置合适的饲料有重大的意义，另外，研究消化酶对生物技术以及营养学也有一定的帮助。
一、鱼类体内消化酶种类鱼类体内的消化酶种类繁多，其中含有蛋白酶，蛋白酶又包括胃蛋白酶、肠蛋白酶等。
淀粉酶包括肝胰腺淀粉酶等。
有的鱼类还含有脂肪酶，多种酶类相辅相成，催化鱼类体内各项生物化学反应，为鱼类提供生命动力。
（一）胃蛋白酶胃蛋白酶是鱼类体内众多酶中的一种，存在于有胃的鱼体内，能够适应强酸环境。
胃蛋白酶最初是存在于细胞中的没有活性的一种颗粒物质，在其他蛋白酶或者胃分泌物的作用下转化为有活性的蛋白酶来进一步对蛋白质进行催化。
由于鱼类胃部分泌消化液为酸性，胃蛋白酶能存在于此处进行一系列的催化作用，必然适应了酸性环境，所以，大多数鱼类胃蛋白酶都可以在强酸环境下存在并完成相关反应的催化。
例如一些软骨鱼或者硬骨鱼体内的胃蛋白酶能够适应强酸环境，大多数可以正常发挥催化作用。
有相关权威研究表明，鱼类胃蛋白酶的PH值在4以下。
胃蛋白酶受温度影响较大，从30度到60度，酶活性都有不同的变化。
所以根据鱼类体内的胃蛋白酶的特性，养殖鱼类要选择合適的水温，根据时令的不同适当调节水温。
酶制剂在水产饲料上的应用
2021.3随着我国水产养殖业的规模化、集约化发展以及生态养殖理念的倡导，水产养殖业对饲料标准的要求也更加严格。
优质饲料源的原料紧缺，价格高，而普通饲料又往往存在适口性差、消化率低、活性物质少等问题。
因此，探求一种高效、低能饲料是诸多行业专家研究的热点。
酶制剂具有作用条件温和、催化效率高、耗能污染少等优点。
饲用酶制剂可以有效改善饲料应用中的缺陷，充分发挥其高效、无毒、无副作用的优势，对提高饲料利用率、减少环境污染具有积极作用，其应用效果备受认可。
一、饲用酶制剂种类及作用饲用酶制剂主要包括单酶制剂(淀粉酶、植酸酶、脂肪酶、蛋白质酶、纤维素酶等)和复合酶制剂(多种单酶制剂混合)。
1.单酶制剂(1)淀粉酶。
淀粉酶主要用于淀粉的消化和吸收，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶以及糖化酶。
在水产上，外源淀粉酶的添加能够促进幼体分泌内源淀粉酶，有利于其对饲料的消化吸收。
黄燕华等(2009)有关南美白对虾的研究发现，在饲料中添加含量为150毫克/千克的淀粉酶后，显著增加了对虾血清中的PD 和SOD 活性。
武明欣(2015)对刺参的研究显示，添加外源淀粉酶饲养的刺参肥满度明显提高，生产性能大幅提高。
此外，相关研究发现，在饲料中单独添加淀粉酶无明显效果，但是基于水产类的淀粉酶活性远低于畜禽类，在生产上通常与其他种类的酶制剂一起应用于水产饲料中。
(2)植酸酶。
植酸酶对提高植酸磷的利用率具有促进作用，主要作用为催化植酸水解(陈斓，2006)。
程宗佳(2004)研究表明，在虹鳟基础日粮中添加植酸酶显著提高了干物质、粗蛋白质以及大部分氨基酸的消化率。
石学刚等(2010)研究也证实了此观点，植酸酶在改善饲料营养价值、节约饲料资源、降低饲料成本等方面有积极意义。
孟祥科等(2013)研究发现，在饲料中添加1000～1500单位/千克的植酸酶可以显著促进红鳍东方鲀幼鱼的生长。
(3)脂肪酶。
饲料用脂肪酶属于消化酶，具有促进动物生长、促进维生素及色素的吸收和利用、提高饲料能量利用率等作用。
酶制剂在水产养殖饲料中的应用(精)
酶制剂在水产养殖饲料中的应用关键词 :酶制剂 ; 水产养殖1 酶制剂 (酶、酵素的概念酶制剂是由一种或多种可以分解饲料营养分子链的生物活性物质组成的微量添加剂。
它可降解饲料中各营养组分的分子链 , 或者改变动物消化道内酶系的组成 , 促进消化 , 大幅度提高饲料效率 ,促进动物生长。
酶制剂的探索性应用已有多年 , 但是作为商品酶制剂应用到实际生产上只是近年的事。
目前在生产中应用的酶主要有淀粉酶 (蛋粉酶、糖化酶、蛋白酶 (中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶 (C1酶、 B-葡萄糖苷酶、半纤维素酶、果胶酶、植酸酶等 , 可以分别降解饲料中的淀粉、蛋白质、纤维素、果胶质和抗营养因子等。
在商品酶制剂分类中又可以分为单一酶和复合酶。
2 酶制剂在水产养殖上的应用溢多酶是一种复合酶 , 含有较高活性的木聚糖酶、纤维素酶和蛋白酶。
通过在草鱼 (Ctenopha- ryngodon godonidells饲料中添加 0.1%的溢多酶 , 生长速度较对照组提高了 6.6%,饵料系数下降了 0.29, 每千克养殖成本降低了 8.93%。
处理组的粗蛋白和灰分明显增加 , 说明在草鱼饲料中添加合适的酶制剂可以增强蛋白转化率 [1]。
陈天华 [2] 发现在彭泽鲫 (Carassius auratus幼鱼的饲料中添加 0.05%、 0.1%、 0.2%、 0.3%的溢多酶时 , 幼鱼的平均增长率分别较对照组提高 8. 0%、 7. 6%、17.3%、 9.0%,畸形率明显下降。
在幼鱼阶段添加酶制剂的效果较好是因为该阶段的鱼类消化系统尚未发育完全 , 消化腺分泌的消化酶尚不充足 , 所以在此阶段添加外源性酶以补充内源性酶的不足是必要和可行 , 需要掌握合适添加的量。
在鲤(Cyprinus carpio饲料中添加复合纤维素酶可提高生长率和降低饲料成本 , 与对照组相比分别提高了 11.96%和 14.63, 饵料系数降低了 16.36%[3]。
饲料中添加溶菌酶对草鱼生长性能和抗感染能力的影响
饲料中添加溶菌酶对草鱼⽣长性能和抗感染能⼒的影响饲料中添加溶菌酶对草鱼⽣长性能和抗感染能⼒的影响摘要在基础饲料中分别添加溶菌酶制品0(对照)、100、200、300、400和500mg/kg,每组设置5个重复,饲喂草鱼(6.93±0.27g)60d,旨在根据草鱼的⽣长性能和抗感染能⼒评价溶菌酶的添加效果,并确定其适宜⽤量。
结果表明,饲料中添加溶菌酶对草鱼⽣长性能和抗感染能⼒有显著影响。
试验前45d,试验组的草鱼特定⽣长率显著低于对照组;60d,100~300mg/kg组的草鱼特定⽣长率与对照组差异不显著,400mg/kg组和500mg/kg组显著低于对照组。
各试验组草鱼的饲料系数随饲料中溶菌酶含量的增加呈现先降低再升⾼的趋势,200mg/kg组饲料系数最低。
通过腹腔注射的⽅法对草鱼进⾏嗜⽔⽓单胞菌攻毒,结果表明,200~500mg/kg组的草鱼死亡率显著低于对照组和100mg/kg组。
饲⽤溶菌酶对草鱼内源免疫酶活性和内源消化酶活性有⼀定的刺激作⽤。
抑菌试验结果表明,该溶菌酶制品对常见⾰兰⽒阴性菌有明显的抑菌作⽤。
综合草鱼的⽣长性能和抗感染能⼒,认为该试验条件下溶菌酶制品在草鱼饲料中的适宜添加量为200~300mg/kg。
近年来,⾷品安全越来越受到⼈们的重视。
⽔产动物药物残留[1]、激素含量超标以及耐药性[2-3]等问题,已经在很⼤程度上制约了我国⽔产养殖业的发展,开发新的安全型饲料添加剂或药物成为⽔产养殖健康发展的必然要求和趋势。
溶菌酶(lysozyme)就是新型安全型饲料添加剂的⼀种,专⼀作⽤于⽬的微⽣物的细胞壁⽽不能作⽤于其他物质[4]。
现今,国内外⾼度关注溶菌酶,已经将溶菌酶应⽤于医药[5]和⾷品⾏业[6],在畜禽饲料中的应⽤也取得了很好的效果。
程时军等[7]研究表明,添加溶菌酶制剂能改善动物⽣产性能和预防某些疾病。
邵春荣等[8]经饲喂⾁仔鸡证明,溶菌酶可⽤于防治肠胃炎、消化不良及化脓性过程,另外还可起到⾮专⽤性⽣长激素的作⽤。
酶制剂在海参养殖中的作用
《水产养殖》2019年第2期资助项目：江苏省第十四批“六大人才高峰”高层次人才项目作者简介：翟宏旭（1980—），女，本科，工程师，研究方向为微生态与酶制剂.E-mail ：405543681@ 通信作者：刘艳（1980—），女，博士，副教授，研究方向为分子生物学.E-mail ：vicky800206@163.cm海参（Sea Cucumber ，Holothurians ），属于棘皮动物门（Echinodermata ），海参纲（Holothuroidea ），是我国八大海珍产品之一，具有较高的营养价值和广泛的药用价值，是海洋中最常见的无脊椎动物[1-2]。
海参身体呈圆筒状，成年海参体长大约10~20cm ，特大的可达30cm ，体色较暗，多肉刺[3]。
我国主要的经济种类有刺参、糙刺参、黑海参等。
近年来随着海参养殖集约化的发展，各种疾病及环境胁迫影响也愈渐显著，给海参养殖带来了巨大损失。
随着国家对抗生素禁用，无害无污染的生物制剂在海参养殖中的应用成为人们研究的热点。
酶制剂作为一种绿色环保、无药物残留的新型饲料添加剂，其在家畜、家禽、水产养殖中的效果得到了许多研究者的关注和认可[4-7]。
然而酶制剂在水产养殖中的研究多集中用于鱼类和虾蟹类，在海参中的应用尚处于起步阶段，作用机理和功能仍不明晰，需要进行大量的研究。
该文从我国海参养殖现状和其营养需求出发，概述了海参的消化吸收特点，详述了酶制剂在海参养殖中的作用，并对可能存在的问题进行分析，最后对酶制剂在未来海参养殖中的应用进行了展望。
1海参养殖现状和营养需求1.1我国海参养殖现状我国海参养殖业有着悠久的历史，经过几十年的发展，我国目前的刺参商品苗生产规模已经位列世界首位。
世界海参养殖以刺参和糙海参为主，中日韩为刺参的主要养殖国家，其他国家均以糙海参为主要养殖对象[8]。
海参养殖业的蓬勃发展，随之也带来很多问题。
我国的海参养殖技术不规范，无法满足海参营养需求；品种单一，无法适应大规模的现代化养殖模式；高密度的养殖使饵料利用率降低，剩存饵料、生物残留物、有害藻类堆积，这些有机物经过一系列的生理生化作用后，病菌大量繁殖，导致水质恶化，降低海参的安全性和品质[9]。
鱼类消化酶研究进展
鱼类消化酶研究进展鱼类消化酶的研究进展摘要：鱼类消化酶是鱼类消化生理研究的重要内容，随着水产养殖业的发展，鱼类消化生及其影响因素日益受到人们的重视。
综述了鱼类消化酶的分布，以及各种因素对消化喃活性的影响，并重点阐述近年来广泛研究的各种营养因素与鱼类消化酶活性的关系关键词：鱼类；消化酶；研究进展1897年，E .Buchener 成功地从酵母细胞中提取出能催化酒精发酵的酶类，论证了在主要放能代谢途径中，起催化作用的主要酶类可以不依赖于细胞的结构而起作用。
在此之前，人们一直认为酶类与细胞的结构和生命活动密切相关。
1926年，Sulluner 从刀豆提取液中分离出了酶结晶，并提出了酶是蛋白质，但在当时却未被接受。
直到1936年，提炼了胃蛋白酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的结晶，酶是蛋白质的观点才建立起来。
酶是催化生物化学反应的一类特殊的蛋白质，生物体内的很多化学反应都是在酶的催化作用下完成的，它具有催化的高效性和专一性。
而且酶的活性可以被调节，与不同能量形式的转化密切相关。
因此，酶在生物体内起着非常独特和关键的作用。
消化酶是酶的一种，具有酶的所有特征，主要是消化腺和消化系统分泌的具有消化作用的酶类。
它能将食物大分子消化分解成可被生物体吸收的小分子物质，从而使生物获得用于维持生命，生长和繁殖等活动所需的能量和营养。
鱼类的消化酶活性是反映鱼类消化生理机能的一项重要指标，尤其鱼类生活史早期阶段，形态、生理等都会发生很大的变化，各种消化酶的发生是随着消化道的发育而逐步变化完善的。
因此鱼类消化酶的研究对于研制鱼类的配合饵料和阐明其消化吸收机理具有重要意义。
近年来，我国的水产科技工作者也对鱼类的消化酶进行了比较深入和系统的研究，为人工养殖提供了理论基础。
一 .消化酶的种类与分布消化酶是指由消化系统和消化腺分泌的，起营养和消化作用的酶类。
研究表明，不同的消化酶在鱼类各消化器官内的分布存在差异，同一种酶在不同消化器官中的分布也存在明显的差异。
植酸酶在水产饲料中的应用_吴建军
吴建军，执业兽医师（水生生物），全国国标渔药咨询指导员，曾在多家渔药公司任职，主要从事渔药及功能性水产添加剂的研究、开发与推广工作。
长期服务于养殖一线，具有较丰富的实践经验。
现任职武汉新华扬生物股份有限公司，负责水产酶制剂的技术推广。
植酸酶在水产饲料中的应用文/吴建军 周樱 詹志春植酸酶是一类能高效降解植物性饲料原料中抗营养因子——植酸及植酸盐的酶制剂，自上个世纪80年代开始在饲料中推广应用以来，已有2/3以上畜禽饲料都有使用植酸酶，其使用效果已得到广大从业人员的认可。
由于水产养殖动物在生理上和饲料上的复杂性与特殊性，长期以来植酸酶在水产饲料中的研究与应用进展较为缓慢，近年来，磷酸二氢钙的价格持续上涨和植物性原料在水产饲料中大量使用导致水质污染问题日趋严重，有效地推动植酸酶在水产饲料中的应用的研究和推广。
1 水产饲料中的植酸及其抗营养作用植酸，又称肌醇六磷酸，是广泛存在于谷物等植物性饲料原料中的一种抗营养因子，它是由一个完整的磷酸肌醇构成的环状结构，每一个植酸分子中含有六个带负电荷的磷酸根，具有很强的螯合能力。
正是由于植酸具有很强的螯合能力，在饲料中它可与钙、磷、锌、镁、铜、锰等多种二价或三价阳离子形成不溶性的复合盐，即植酸盐，大量的研究表明，这些植酸盐在水产动物的消化道中不能被消化利用。
植酸除了能与矿物元素阳离子发生螯合外，其分子中带负电的磷酸基团还能与蛋白质的末端氨基或蛋白质中的赖氨酸和精氨酸残基上的游离氨基结合，形成植酸-蛋白质或植酸-金属离子-蛋白质不溶性复合物，降低这些营养物质的利用率（Cheryan,1980）。
同时，植酸还能和动物消化道中的胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶等结合，使酶活性降低，导致蛋白质、淀粉及脂类等营养物质利用率下降。
在高水平的情况下，植酸还降低鱼类的生长率、饲料利用率、成活率以及甲状腺功能，再加上植酸本身的毒性，会导致鱼类幽门盲囊上皮细胞结构异常，影响鱼类的正常消化功能。
植酸酶在水产饲料中的研究进展
结合，形成不易被消化的物质，而植酸酶能够分解植酸，释放出蛋白
质，从而提高蛋白质的利用率。
CHAPTER 02
植酸酶在水产饲料中的应用
植酸酶对水产饲料营养价值的影响
提高饲料中磷的利用率
植酸酶可以水解植酸，释放出磷，提高饲料中磷的利用率，减少 磷的排放，降低环境染。
促进水产动物的生长
植酸酶可以释放出植酸中的营养物质，提高饲料的营养价值，促 进水产动物的生长。
植酸酶在水产饲料中的前景 展望
提高植酸酶的活性与稳定性
探索适合水产饲料的植酸酶品种
01
通过基因工程或筛选具有高活性的植酸酶品种，提高其在水产
饲料中的活性。
优化发酵工艺
02
通过改进发酵工艺，提高植酸酶的产量和纯度，进而提高其在
水产饲料中的稳定性。
添加辅酶或激活剂
03
寻找能够提高植酸酶活性或稳定性的辅酶或激活剂，以改善其
基因克隆与表达
通过基因工程技术，将植酸酶基因克隆到 表达载体中，实现植酸酶的高效表达。
VS
基因改造
对植酸酶基因进行定点突变或插入等改造 ，提高植酸酶的活性、稳定性或抗逆性。
植酸酶的生产工艺研究
微生物发酵
利用微生物发酵法生产植酸酶，研究发酵条件、工艺参数等对植酸酶产量的影响。
化学合成
研究化学合成法生产植酸酶的工艺路线及优化方法。
植酸酶的作用机制
01
破坏植物细胞壁
植酸酶能够分解植物细胞壁中的植酸，从而释放出其中的营养物质，
提高饲料的营养价值。
02
促进矿物质吸收
植酸酶能够分解植酸，释放出磷酸和肌醇等矿物质，这些矿物质能够
被动物吸收利用，促进动物的生长和发育。