Cox等（1986），Bjiorck等（1984）及D.Pettersson等（1990）的研究表明，制粒可以破碎細胞壁（Saunder等，1969），促進粗纖維、粗蛋白等營養物質的消化吸收，提高飼料轉化率。但是在制粒過程中，由于蒸汽的輸入和壓模機處理時的摩擦，溫度可達到60～100℃，而溫度的升高將導致酶的失活。F.G.Silversides和M.R.Bedford（1999）的研究表明，制粒使木聚糖酶活性損失很大，其中90℃下制粒55s和140s后，酶活性損失率分別高達79.0％和82.5％。以上試驗還證實了，制粒導致了酶活性的損失，而且隨著溫度的升高和時間的延長，酶活損失有增加的趨勢。
本試驗就添加木聚糖酶的玉米—豆粕型日糧在不同制粒溫度和時間對酶活性的影響進行研究。試驗結果將對添加酶制劑飼料的制粒工藝及其參數的確立提供必要的參考，最大限度地降低制粒過程中酶制劑活性的損失，保證酶制劑在動物日糧中發揮其最佳功效。
1 材料與方法
1.1 試驗日糧
日糧采用玉米—豆粕型日糧，日糧配制參照NRC（1994）肉雞營養需要，日糧配方見表1，木聚糖酶在試驗日糧中的添加量為1g/kg。
1.2 試驗設計及樣品分析
試驗采用2×3兩因素設計，制粒溫度分別為75℃、85℃和95℃，制粒時間為5min和10min。試驗日糧在實驗室中用小型2.5mm孔徑的制粒機制粒，每次制粒20kg，各處理組采集3個子樣本（約200g），混合均勻后貯存于室溫下，待分析。木聚糖酶的活性采用Khan A.W.,Tremblay D., LeDuy A.（1986）方法測定。酶活單位（U/g）定義：在pH值5.5、50℃條件下，1min內能催化產生1μmol還原糖（木糖）的酶量。
1.3 試驗結果統計分析
試驗結果利用SAS8.2統計軟件進行ANVOA分析，并用LSD方法進行差異顯著性檢驗。
2 試驗結果
木聚糖酶在75℃、85℃和95℃溫度條件下，制粒5min，酶活性的損失率分別為15.58％、24.54％和59.96％；制粒10min，酶活性的損失率分別為19.80％、27.40％和61.93％。不同制粒溫度，酶活性損失率差異極顯著（P＜0.01），不同制粒時間，酶活性損失率差異顯著（P＜0.05），詳見表2。
3 討論
體外酶活檢測是確定酶活損失的有價值的手段。試驗結果表明，制粒過程中高溫擠壓會導致酶活發生明顯的損失，而且隨著制粒溫度的升高和時間的延長，損失率相應增加，特別是在95℃下，酶的活性幾乎損失殆盡。不過，體外檢測僅僅是其中的一種手段。顯然，在飼料的處理與消化條件下，緩沖液中的酶制劑在最適pH值下的活性僅僅提供非常有限的酶活信息。事實上，大多數研究人員（Pettersson和Rasmussen，1997；Perez-Vendrell等，1999）已經認識到酶與飼料之間互作的重要性，飼料對酶制劑的活性具有一定的保護作用，并且測定了配合飼料中的酶活。飼料浸提液粘度的測定（Spring等，1996；Bedford等，1997）為在飼料被家禽采食前評定酶活的效應提供了一種指標。Preston等（1999）研究證實了這種效應的存在。其結果表明，即使在其飼料終產品中完全喪失酶活，補充酶制劑仍可使家禽生產性能明顯改善。
為了弄清飼料加工處理對酶作用的影響，必須通過家禽生產性能來測定飼料中酶的添加效應與熱處理效應。酶的失活并不總是通過家禽生產性能的差異直接得到反映（Bedford等，1997；Perez-Vendrell等，1999；Silversides和Bedford，1999）。Bedford等（1997）發現，隨著加工溫度從65℃增加到105℃，酶的失活百分率呈線性變化，而肉雞的生產性能（體增重、耗料增重比）是在81~83℃的加工溫度時達到最佳。
隨體外酶活的下降而提高家禽的生產性能，預示著僅僅依賴酶活測定的危險性，但也許并不像顯示的那樣矛盾。加熱除了影響酶外，還影響其它許多方面（Pickford，1992）。適度加熱可以促進淀粉的凝膠化，加速細胞壁的破碎，提高營養素的利用率，從而改善家禽的生產性能，這也是對飼料進行制粒處理的基本原因之一。較高的加工溫度也會使非淀粉類多糖的溶解度增加，從而增加了家禽腸道內容物的粘度，降低了家禽的生產性能，這實際上又增加了對外源性酶的需要。Silversides和Bedford（1999）研究表明，在小麥基礎日糧中未添加外源性木聚糖酶的情況下，肉雞腸道內容物的粘度隨加工溫度的增加而顯著增加。而在日糧中添加木聚糖酶時，即使在較高的加工溫度下，也可使肉雞腸道內容物的粘度下降，并且在最高溫度下，其粘度實際降低量最大。在較高的加工溫度下，酶仍可發揮較大的作用，這可能是由于酶在此時可獲得較多的底物。酶在加工前或加工期間可能具有活性，從而降低了體內外的粘度測值。較高的加工溫度使家禽的生產性能下降，這不僅是由于腸道內容物粘度的增加以及外源性酶的作用減弱，而且是由于維生素和其它酶類的失活，以及淀粉與蛋白質消化率的下降。隨著耐熱性或穩定化處理的酶制劑的商品化，加熱對維生素及其它營養物質的破壞也可能限制生產上所用的加工溫度。
在過去幾年中，人們對飼料源病原體以及影響制粒質量的因素的關心，促使飼料生產商提高飼料加工的溫度、時間和壓力，并將飼料進行二次制粒或膨化（Pickford，1992）。飼料加工處理程度的加強使 酶的穩定性更加重要。目前已采取幾種途徑來克服這難題，最基本的酶活保護方法就是Pettersson和Rasmussen（1997）在其研究中所建議的方法，即從耐熱性的微生物體內中分離生產耐熱性的酶類。另一種酶活保護方法就是在制粒冷卻后在其飼料顆粒上噴涂酶制劑，但這需要額外增加某些加工設備及加工工序（Perez-Vendrell等，1999b）。
纖維素酶和半纖維素酶是目前飼用酶制劑中的主要成分，根據其菌種來源，大致分為真菌類和細菌類，而且酶的熱穩定性因酶的菌種來源不同而差異明顯（Godfrey,T.和Reichelt,J. 1983）。Pettersson和Rasmussen（1997）研究證實，由高溫霉（Thermomyces）、腐質霉（Humicola）和木霉（Trichoderma）分離到的木聚糖酶在熱穩定性上存在差異。由木霉（Trichoderma）分離到的木聚糖酶在75℃調質溫度下明顯失活；而由高溫霉與腐質霉分離到的木聚糖酶在85℃調質溫度下可保留80%以上的活性。其中由高溫霉分離到的木聚糖酶，即使在95℃的調質溫度下仍可保留70%以上的活性。
4 小結
飼料酶在動物采食飼料前可能具有一些活性，因此體外酶活的總損失可能并不總是意味著收益的總損失。這似乎部分依賴于酶及其分析方法。在一些情況下，體外的分析值就是一種誤導；而在另一些情況下，酶的含量與動物的生產性能具有明顯的相關關系。進一步開發耐熱性的酶類及在飼料加工或被動物采食前發揮酶的作用，可能是通過添加酶類而獲得最大收益的途徑。
參考文獻
