畜禽胃腸道疾病是影響生產的主要疾病之一，傳統預防措施是在飼料中添加抗生素。近10年來，隨著科學水平的提高，人們對抗生素的副作用有了深刻認識，如耐藥菌的產生，抗生素在畜產品的殘留以及抗生素的長期使用而導致畜禽細胞免疫及體液免疫功能的下降等。溶菌酶是1922年Alexander Fleming發現的一種能選擇性的溶解微生物細胞壁的酶類，經試驗證明可用于防治畜禽胃腸炎、消化不良及化膿性過程。另外還可起到非專用性生長激素的作用。作為畜禽飼料添加劑的酶類，應在飼料加工及通過胃內酸性環境時仍能保持較高的酶活力，溶菌酶所具有的耐熱、耐酸特性為其作飼料添加劑提供了保證。
1.溶菌酶
溶菌酶(Lysozyme Ec 3.2.17）又稱胞壁質酶，它廣泛存在于鳥類、家禽的蛋清中和哺乳動物的淚液、唾液、血漿、乳汁、胎盤以及體液、組織細胞內，其中在蛋清中含量最豐富（約0.3%）。在一些植物體如卷心菜、蘿卜、無花果和微生物體內也存在溶菌酶。溶菌酶是一種糖苷水解酶，在干燥條件下可在室溫下長期保存，其純品為白色或微白色結晶型或無定型粉末，無臭、味甜、易溶于水，不溶于丙酮、乙醚等。其化學性質穩定，在pH4—7范圍內，100℃處理1min仍能保持原酶活性，但在堿性環境中該酶對熱穩定性較差。最適pH為6.6，等電點pH＝10.5－11。在實際應用中，溶菌酶具有抗菌、抗病毒、止血、消腫、鎮痛及加快組織修復等功能，因此，可用于醫療和食品添加劑，用于提取微生物細胞內各類物質和進行原生質體制備及融合育種。近年來，在飼料行業中也開展了一些有關溶菌酶的應用方面的研究工作，但還有待于進一步的研究開發，為了更好地促進這一開發研究工作，本文概述了國內外有關溶菌酶在畜禽飼料添加劑方面的應用情況。
2.溶菌酶的抑菌機理
溶菌酶是一種堿性蛋白，相對分子量為14.6×103，它的一級結構由129個氨基酸殘基組成2200個原子，其穩定性主要與多級結構中的4對二硫鍵、氫鍵及疏水鍵有關，而且它通過其肽鍵上的第35位的谷氨酸和第52位的天冬氨酸構成的活性部位水解破壞組成微生物細胞壁的N—乙酰氨基葡糖（NAG）—N乙酰氨基葡糖乳酸（NAM）間的β—1，4糖苷鍵，使革蘭氏陽性菌體細胞壁不溶性多糖水解生成可溶性粘肽，是一種具有殺菌作用的天然抗感染物質.
3.溶菌酶在畜禽飼料中的應用
3.1作飼料防腐劑和殺菌劑 由于溶菌酶本身是一種天然蛋白質，無毒性，是一種安全性高的飼料添加劑。它能專一性的作用于目的微生物的細胞壁，而不能作用于其它物質。該酶對革蘭氏陽性菌、枯草桿菌，耐輻射微球菌有強力分解作用。對大腸桿菌、普通變形菌和副溶血弧菌等革蘭氏陰性菌等也有一定的溶解作用。與聚合磷酸鹽和甘氨酸等配合使用，具有良好的防腐作用，在飼料中添加溶菌酶可防止霉變，延長飼料的貯存期，減少不必要損耗。溶菌酶用于飼料中，黃健等指出溶菌酶與葡萄糖氧化酶有增效作用，且抗酸作用還可以通過花生四烯酸的加入可到進一步增強。
3.2具有防治仔豬腹瀉的作用 Linderman等報道，仔豬斷奶時，胰腺的分泌突然下降，使動物消化功能出現短期障礙，養分吸收降低而導致腹瀉。添加溶菌酶制劑后能有效地控制因消化不良而引起的腹瀉。因為溶菌酶可以提高內源性蛋白酶的活性，促使抗炎多肽的產生，因而具有抵抗和消除炎癥的作用。 李小輝等[15]報道它與免疫球蛋白在功能上有著緊密的聯系，并能與其它生命活性物質入補體增強抗體的活性，從而殺滅細菌，因為溶菌酶對引起仔豬腹瀉的埃希氏大腸桿菌和輪狀病毒具有較強的抑制作用。在現代飼料工業中，經常使用微生物添加劑[16]，其作用是維持動物體消化道內微生態平衡。在微生態系統中，微生物添加劑抵抗病原菌的主要方式是依靠競爭性排斥作用，即產生不利有害菌的產物，例如產生溶菌酶和抗菌物質，乳酸、過氧化氫等[17]。
Morgan等報道溶菌酶制劑還能有效防止球蟲病。飼喂小麥基礎日糧的雞，添加和不添加酶對球蟲病的應激呈現不同的反應，對照組雞生長被抑制52.5％，而加酶組為30.5％，而且損傷系數要好得多。
3.3用于防治胃腸炎、消化不良等疾病 胃腸道微生物區系過度發酵會干擾消化的正常生理過程。Choct等認為，完整的可溶性NSP的提高將以有害的方式增加小腸中發酵微生物的活性。Carre等報道，添加酶制劑后，使NSP的分子量減小，降低食糜粘度，從而減少回腸微生物發酵，增加盲腸的發酵作用，為機體提供部分能量，相應改善動物的生產性能。
胃腸道微生物的發酵狀態還與動物的某些疾病有關，NSP的增加使發酵水平提高。添加酶制劑后，可使結腸和直腸中短鏈脂肪酸的產生顯著下降，從而預防某些疾病的發生。
酶還能改變腸道微生物群，增加腸道有益菌，使腸道內的胺，甲酚等有害物減少，增加機體抗病力，提高動物的生產性能。
南京農業大學畜牧系王林云教授于1993年11月2日至1994年1月31日，在吳江市第一畜場進行了肉豬飼養重復試驗結果，增重提高12.7％，每千克增重少耗料0.27，每頭肥豬增收24.14元。
蘇州市畜禽公司、蘇州新城飼料研究所于1993年9月1日至10月19日進行“愛維菌”肉雞飼養試驗結果，育成率提高3.85％，增重率提高12.9％，每千克增重少耗料0.23千克，每羽提高經濟效益1.32元。
邵春榮等經飼喂肉仔雞、犢牛、仔豬等畜禽證明，溶菌酶可用于防治畜禽腸胃炎、消化不良及化膿性過程，另外還可起到非專用性生長激素的作用?！袄嗝泵钢苿侨毡咎镞呏扑幑旧a的，含有瘤胃內容物、復合酶制劑、酵母、磷酸氫鈣、纖維素酶、丙酸和硫酸鈷等。其添加量（9/頭·日），羊和犢牛為30～50，成年牛為100～200，與飼料混勻后喂用。該產品可促食欲，具有加強瘤胃機能，提高飼料效率，預防前胃馳緩、食滯、急性膨脹、下痢等。
趙京楊報道，使用含乳酸桿菌、酵母菌、芽孢桿菌和白地霉菌等活菌的液態益生素飼喂仔豬，添加組日增重比對照組提高11.42％，腹瀉率降低37.52％；聶實踐使用臘樣芽孢桿菌取得了良好效果，降低了仔豬的腹瀉率、提高增重效果明顯。另有報道，通過給母豬飼喂益生素調整母豬體內微生物區系、凈化母豬體內微環境，減少大腸桿菌等有害菌和氨等有害物質的排放改善外部環境，使仔豬減少了接觸病源微生物的機會，從而降低仔豬腹瀉等疾病的發生。梁明振研究結果，添加益生素組平均日增重和飼料利用率分別比對照組提高4.6％和5.7％，血清總蛋白較對照組高，而血清尿素氨較對照組低，這也說明益生素對仔豬的生產性能和仔豬對飼料蛋白質的利用具有良好的促進作用；
張國龍等報道，35日齡斷奶仔豬日糧中添加0.2％～0.4％活菌制劑可使糞中大腸桿菌總數明顯降低，同時血清中SOD酶的活性高于對照組約為3.4個亞硝酸單位，增加35％。根據Jon A Vander hoof臨床及其引起的紊亂（包括輪狀病毒引起的腹瀉、與抗生素有關的腹瀉、梭菌引起的腹瀉等）。
3.4可促進雞體的健康 在不用任何抗生素情況下，于肉雞飼料中添加飼用溶菌酶制劑，可促進雞體的健康，提高增重和飼料報酬，減少死亡。邵春榮等用自制的飼用溶菌酶制劑作為飼料添加劑，對175羽肉用仔雞進行了飼養對比試驗，結果顯示：在不用任何抗生素的情況下，添加4～100mg/kg的飼用溶菌酶制劑，試驗組平均增重比對照組提高2～2.8％，飼料消耗量降低2.1～5.2％，存活率提高14～17％，飼料報酬提高5.0～8.8％，自制的溶菌酶制劑活力高（1200～2000U/mg）添加量小，容易保存，飼喂效果明顯。
曹江山等采用添加了溶菌酶的萬康迪飼用酶制劑飼喂同一雞舍的雞，試驗表明，產蛋數增加7.04％，蛋重增加7.06％，產蛋率提高5.76％，飼料轉化率提高6.69％，比對照組增加收入0.46元。純的溶菌酶生產需時長、勞動量大，成本高，而在畜禽養殖業上應用則可用粗制品。
Okonenona.T等用雞蛋白在0～4℃下添加5％苛性鈉和氯化鈉，加熱，得到白色凝膠狀物，用于飼喂肉雞，結果活重比對照組提高2％，飼料報酬提高5.0～8.8％，存活率提高2～9％。
3.5促進飼料中營養物質的消化、吸收 飼用溶菌酶可以促進飼料中營養物質的消化、吸收，提高飼料的消化率，最大限度地提高飼料原料的利用率[32]。
3.6在水產養殖工業中的應用 活菌制劑[33]中有益微生物進入水產動物機體后，形成優勢菌群，產生溶菌酶、過氧化氫等物質，可殺滅潛在病原菌，并且產生各種消化酶，有利于養分分解，具有高度安全性，不會對水產動物產生任何危害，也不會在水中和魚體內有殘留。
4溶菌酶使用時的注意事項
在使用溶菌酶時首先應充分研究掌握溶菌酶的特性，其次，要控制好物理因素如水分、pH值、離子強度等對其活性的影響。因為溶菌酶通常對革蘭氏陽性菌的作用非常有效，但對革蘭氏陰性菌則無效或效果很差，因此首先要弄清要抑制菌的微生物種類，才能更大程度地發揮溶菌酶的作用[1]。
5小結及展望
由于飼料工業中長期使用抗生素而導致畜禽細胞免疫及體液免疫功能下降，同時抗生素可在畜禽體內殘留而危及人類的健康，飼料工業中急需無毒、無害的添加劑[34，35]。飼用酶制劑應運而生[36]，它們一般是直接用作飼料添加劑的水解酶?？梢愿淖兡c道微生物群落，促進飼料的消化、吸收，提高飼料的利用率。但是這類酶熱穩定性差，易失活，在胃內酸性環境下易被破壞，因而起不到實際效果[37]。但是飼用溶菌酶具有以下優點可補其不足：
（1）熱穩定性強、耐酸性，便于儲藏和運輸，是一種安全性很高的添加劑[38]。
（2）飼用溶菌酶可使用溶菌酶的粗制品，節省了生產成本，同時還具有添加量小、容易保存等優點。
（3）作為畜禽飼料添加劑酶類，應在飼料加工及通過胃內酸性環境時仍能保持較高的酶活力，溶菌酶所具有的耐熱、耐酸特性為其用作飼料添加劑提供了保證[39]。
（4）最大限度地提高飼料原料的利用率，促進營養物質的消化和吸收[40]。我國現有的溶菌酶的生產幾乎都采用從雞蛋清中提取溶菌酶，因此研究開發經濟高效的溶菌酶生產方法是急需解決的問題。預測今后飼用溶菌酶的生產及應用應在以下幾個方面開展：
（1）高效無毒菌株的篩選；
（2）高效生產菌的基因重組；
（3）新工業新技術的研究開發應用；
（4）拓寬溶菌酶的品種及應用領域；
（5）飼料高效防腐劑。
參考文獻略
1.溶菌酶
溶菌酶(Lysozyme Ec 3.2.17）又稱胞壁質酶，它廣泛存在于鳥類、家禽的蛋清中和哺乳動物的淚液、唾液、血漿、乳汁、胎盤以及體液、組織細胞內，其中在蛋清中含量最豐富（約0.3%）。在一些植物體如卷心菜、蘿卜、無花果和微生物體內也存在溶菌酶。溶菌酶是一種糖苷水解酶，在干燥條件下可在室溫下長期保存，其純品為白色或微白色結晶型或無定型粉末，無臭、味甜、易溶于水，不溶于丙酮、乙醚等。其化學性質穩定，在pH4—7范圍內，100℃處理1min仍能保持原酶活性，但在堿性環境中該酶對熱穩定性較差。最適pH為6.6，等電點pH＝10.5－11。在實際應用中，溶菌酶具有抗菌、抗病毒、止血、消腫、鎮痛及加快組織修復等功能，因此，可用于醫療和食品添加劑，用于提取微生物細胞內各類物質和進行原生質體制備及融合育種。近年來，在飼料行業中也開展了一些有關溶菌酶的應用方面的研究工作，但還有待于進一步的研究開發，為了更好地促進這一開發研究工作，本文概述了國內外有關溶菌酶在畜禽飼料添加劑方面的應用情況。
2.溶菌酶的抑菌機理
溶菌酶是一種堿性蛋白，相對分子量為14.6×103，它的一級結構由129個氨基酸殘基組成2200個原子，其穩定性主要與多級結構中的4對二硫鍵、氫鍵及疏水鍵有關，而且它通過其肽鍵上的第35位的谷氨酸和第52位的天冬氨酸構成的活性部位水解破壞組成微生物細胞壁的N—乙酰氨基葡糖（NAG）—N乙酰氨基葡糖乳酸（NAM）間的β—1，4糖苷鍵，使革蘭氏陽性菌體細胞壁不溶性多糖水解生成可溶性粘肽，是一種具有殺菌作用的天然抗感染物質.
3.溶菌酶在畜禽飼料中的應用
3.1作飼料防腐劑和殺菌劑 由于溶菌酶本身是一種天然蛋白質，無毒性，是一種安全性高的飼料添加劑。它能專一性的作用于目的微生物的細胞壁，而不能作用于其它物質。該酶對革蘭氏陽性菌、枯草桿菌，耐輻射微球菌有強力分解作用。對大腸桿菌、普通變形菌和副溶血弧菌等革蘭氏陰性菌等也有一定的溶解作用。與聚合磷酸鹽和甘氨酸等配合使用，具有良好的防腐作用，在飼料中添加溶菌酶可防止霉變，延長飼料的貯存期，減少不必要損耗。溶菌酶用于飼料中，黃健等指出溶菌酶與葡萄糖氧化酶有增效作用，且抗酸作用還可以通過花生四烯酸的加入可到進一步增強。
3.2具有防治仔豬腹瀉的作用 Linderman等報道，仔豬斷奶時，胰腺的分泌突然下降，使動物消化功能出現短期障礙，養分吸收降低而導致腹瀉。添加溶菌酶制劑后能有效地控制因消化不良而引起的腹瀉。因為溶菌酶可以提高內源性蛋白酶的活性，促使抗炎多肽的產生，因而具有抵抗和消除炎癥的作用。 李小輝等[15]報道它與免疫球蛋白在功能上有著緊密的聯系，并能與其它生命活性物質入補體增強抗體的活性，從而殺滅細菌，因為溶菌酶對引起仔豬腹瀉的埃希氏大腸桿菌和輪狀病毒具有較強的抑制作用。在現代飼料工業中，經常使用微生物添加劑[16]，其作用是維持動物體消化道內微生態平衡。在微生態系統中，微生物添加劑抵抗病原菌的主要方式是依靠競爭性排斥作用，即產生不利有害菌的產物，例如產生溶菌酶和抗菌物質，乳酸、過氧化氫等[17]。
Morgan等報道溶菌酶制劑還能有效防止球蟲病。飼喂小麥基礎日糧的雞，添加和不添加酶對球蟲病的應激呈現不同的反應，對照組雞生長被抑制52.5％，而加酶組為30.5％，而且損傷系數要好得多。
3.3用于防治胃腸炎、消化不良等疾病 胃腸道微生物區系過度發酵會干擾消化的正常生理過程。Choct等認為，完整的可溶性NSP的提高將以有害的方式增加小腸中發酵微生物的活性。Carre等報道，添加酶制劑后，使NSP的分子量減小，降低食糜粘度，從而減少回腸微生物發酵，增加盲腸的發酵作用，為機體提供部分能量，相應改善動物的生產性能。
胃腸道微生物的發酵狀態還與動物的某些疾病有關，NSP的增加使發酵水平提高。添加酶制劑后，可使結腸和直腸中短鏈脂肪酸的產生顯著下降，從而預防某些疾病的發生。
酶還能改變腸道微生物群，增加腸道有益菌，使腸道內的胺，甲酚等有害物減少，增加機體抗病力，提高動物的生產性能。
南京農業大學畜牧系王林云教授于1993年11月2日至1994年1月31日，在吳江市第一畜場進行了肉豬飼養重復試驗結果，增重提高12.7％，每千克增重少耗料0.27，每頭肥豬增收24.14元。
蘇州市畜禽公司、蘇州新城飼料研究所于1993年9月1日至10月19日進行“愛維菌”肉雞飼養試驗結果，育成率提高3.85％，增重率提高12.9％，每千克增重少耗料0.23千克，每羽提高經濟效益1.32元。
邵春榮等經飼喂肉仔雞、犢牛、仔豬等畜禽證明，溶菌酶可用于防治畜禽腸胃炎、消化不良及化膿性過程，另外還可起到非專用性生長激素的作用?！袄嗝泵钢苿侨毡咎镞呏扑幑旧a的，含有瘤胃內容物、復合酶制劑、酵母、磷酸氫鈣、纖維素酶、丙酸和硫酸鈷等。其添加量（9/頭·日），羊和犢牛為30～50，成年牛為100～200，與飼料混勻后喂用。該產品可促食欲，具有加強瘤胃機能，提高飼料效率，預防前胃馳緩、食滯、急性膨脹、下痢等。
趙京楊報道，使用含乳酸桿菌、酵母菌、芽孢桿菌和白地霉菌等活菌的液態益生素飼喂仔豬，添加組日增重比對照組提高11.42％，腹瀉率降低37.52％；聶實踐使用臘樣芽孢桿菌取得了良好效果，降低了仔豬的腹瀉率、提高增重效果明顯。另有報道，通過給母豬飼喂益生素調整母豬體內微生物區系、凈化母豬體內微環境，減少大腸桿菌等有害菌和氨等有害物質的排放改善外部環境，使仔豬減少了接觸病源微生物的機會，從而降低仔豬腹瀉等疾病的發生。梁明振研究結果，添加益生素組平均日增重和飼料利用率分別比對照組提高4.6％和5.7％，血清總蛋白較對照組高，而血清尿素氨較對照組低，這也說明益生素對仔豬的生產性能和仔豬對飼料蛋白質的利用具有良好的促進作用；
張國龍等報道，35日齡斷奶仔豬日糧中添加0.2％～0.4％活菌制劑可使糞中大腸桿菌總數明顯降低，同時血清中SOD酶的活性高于對照組約為3.4個亞硝酸單位，增加35％。根據Jon A Vander hoof臨床及其引起的紊亂（包括輪狀病毒引起的腹瀉、與抗生素有關的腹瀉、梭菌引起的腹瀉等）。
3.4可促進雞體的健康 在不用任何抗生素情況下，于肉雞飼料中添加飼用溶菌酶制劑，可促進雞體的健康，提高增重和飼料報酬，減少死亡。邵春榮等用自制的飼用溶菌酶制劑作為飼料添加劑，對175羽肉用仔雞進行了飼養對比試驗，結果顯示：在不用任何抗生素的情況下，添加4～100mg/kg的飼用溶菌酶制劑，試驗組平均增重比對照組提高2～2.8％，飼料消耗量降低2.1～5.2％，存活率提高14～17％，飼料報酬提高5.0～8.8％，自制的溶菌酶制劑活力高（1200～2000U/mg）添加量小，容易保存，飼喂效果明顯。
曹江山等采用添加了溶菌酶的萬康迪飼用酶制劑飼喂同一雞舍的雞，試驗表明，產蛋數增加7.04％，蛋重增加7.06％，產蛋率提高5.76％，飼料轉化率提高6.69％，比對照組增加收入0.46元。純的溶菌酶生產需時長、勞動量大，成本高，而在畜禽養殖業上應用則可用粗制品。
Okonenona.T等用雞蛋白在0～4℃下添加5％苛性鈉和氯化鈉，加熱，得到白色凝膠狀物，用于飼喂肉雞，結果活重比對照組提高2％，飼料報酬提高5.0～8.8％，存活率提高2～9％。
3.5促進飼料中營養物質的消化、吸收 飼用溶菌酶可以促進飼料中營養物質的消化、吸收，提高飼料的消化率，最大限度地提高飼料原料的利用率[32]。
3.6在水產養殖工業中的應用 活菌制劑[33]中有益微生物進入水產動物機體后，形成優勢菌群，產生溶菌酶、過氧化氫等物質，可殺滅潛在病原菌，并且產生各種消化酶，有利于養分分解，具有高度安全性，不會對水產動物產生任何危害，也不會在水中和魚體內有殘留。
4溶菌酶使用時的注意事項
在使用溶菌酶時首先應充分研究掌握溶菌酶的特性，其次，要控制好物理因素如水分、pH值、離子強度等對其活性的影響。因為溶菌酶通常對革蘭氏陽性菌的作用非常有效，但對革蘭氏陰性菌則無效或效果很差，因此首先要弄清要抑制菌的微生物種類，才能更大程度地發揮溶菌酶的作用[1]。
5小結及展望
由于飼料工業中長期使用抗生素而導致畜禽細胞免疫及體液免疫功能下降，同時抗生素可在畜禽體內殘留而危及人類的健康，飼料工業中急需無毒、無害的添加劑[34，35]。飼用酶制劑應運而生[36]，它們一般是直接用作飼料添加劑的水解酶?？梢愿淖兡c道微生物群落，促進飼料的消化、吸收，提高飼料的利用率。但是這類酶熱穩定性差，易失活，在胃內酸性環境下易被破壞，因而起不到實際效果[37]。但是飼用溶菌酶具有以下優點可補其不足：
（1）熱穩定性強、耐酸性，便于儲藏和運輸，是一種安全性很高的添加劑[38]。
（2）飼用溶菌酶可使用溶菌酶的粗制品，節省了生產成本，同時還具有添加量小、容易保存等優點。
（3）作為畜禽飼料添加劑酶類，應在飼料加工及通過胃內酸性環境時仍能保持較高的酶活力，溶菌酶所具有的耐熱、耐酸特性為其用作飼料添加劑提供了保證[39]。
（4）最大限度地提高飼料原料的利用率，促進營養物質的消化和吸收[40]。我國現有的溶菌酶的生產幾乎都采用從雞蛋清中提取溶菌酶，因此研究開發經濟高效的溶菌酶生產方法是急需解決的問題。預測今后飼用溶菌酶的生產及應用應在以下幾個方面開展：
（1）高效無毒菌株的篩選；
（2）高效生產菌的基因重組；
（3）新工業新技術的研究開發應用；
（4）拓寬溶菌酶的品種及應用領域；
（5）飼料高效防腐劑。
參考文獻略
