饲料技术的目标之一是不断挖掘原料的潜在营养价值,寻求更佳的原料组合,寻找更具价值优势的饲料成本。生物技术与饲料技术的学科交叉为实现这一目标奠定了基础。
生物酶制剂的应用始于上世纪末,本世纪初期由于饲料原料成本的不断上升以及生物技术的日趋成熟,酶制剂在饲料中的应用逐渐被广泛认可。但长期以来酶制剂作为一种功能性添加剂仅仅只是“锦上添花”,而没有深入的挖掘出配方的潜力,在维持或者实现更佳生产性能的情况下,降低生产成本。
以植酸酶为例,目前,植酸酶在畜禽料应用广泛,但是由于常规植酸酶最适pH值范围为4~5.5,不适于水产动物偏中性的消化道环境。
如将目光关注在水产动物自身的消化生理特性,选择最适pH值近中性的植酸酶,则可在水产饲料中替代一定量的磷酸二氢钙,从而降低水产料饲料成本。2008年6月开始,在有胃鱼中进行探索性研究及一定规模的应用试验,情况表明:可在使用中性植酸酶的条件下,添加量500 U/kg配合饲料,(酶活定义:在温度30℃、pH值6.00条件下,每分钟从浓度为5.0mmol/L植酸钠溶液中释放1mmol无机磷,即为一个植酸酶活性单位),平均降低磷酸二氢钙5公斤/吨(维持饲料中磷酸二氢钙10公斤/吨),降低饲料成本6.5~10元/吨配合饲料(磷酸二氢钙以3300元/吨计)。而在无胃鱼中(以青鱼为例),可在使用中性植酸酶的情况下(500 U/kg配合饲料,酶活定义同上),平均降低磷酸二氢钙7.5公斤/吨(保持饲料中磷酸二氢钙7.5公斤/吨),降低饲料成本14.75~20元/吨配合饲料。以单月产8000吨水产料计,使用该项技术可在节省磷源方面平均降低饲料成本7.2~13.9万元/月。
但值得注意的是:
1) 动物不同生长阶段对于有效磷的需求量不同,实验表明,上述青鱼料日粮中使用植酸酶替代7.5公斤磷酸二氢钙与对照组生长性能差异不显著(对照组中磷酸二氢钙为15公斤),但如果在对照组基础上直接添加中性植酸酶(500 U/kg配合饲料),可提高生长性能39%。因此,幼龄水产动物阶段,使用中性植酸酶可获得到更佳的生产性能和饵料系数;成年水产动物阶段,使用植酸酶可在维持畜禽生产性能的情况下,有效降低饲料成本(8~18元/吨配合饲料);
2 )生物酶制剂在不同温度条件下有效活性不尽相同,生产实际中,由于季节和气候的影响,水体的温度不断改变,水产动物基本为变温动物,其消化道的温度随水体温度而变化,因此,当投食季节温度较低时,需考虑植酸酶在不同温度下的有效活性,并考虑相应的保险阈值,以实现有效生物活性。
除植酸酶的广泛应用外,由于常规大宗饲料原料价位高企,需要充分使用非常规的农副产品类原料,使得以非淀粉多糖酶为主的饲用复合酶在生产中也得到广泛应用。通常饲料配方中以植物原料为主,其含有大量的非淀粉多糖类物质(NSPs),由于动物肠道内没有内源性分解NSPs的生物酶,因此NSPs无法被动物直接消化、利用,反而会影响其中可有效利用的养分,如淀粉、蛋白质的消化和利用。
以2009年4月至7月各分公司典型配方计算,日粮中含有木聚糖3.40~8.00%、β-葡聚糖0.95~2.90%、β-甘露聚糖0.39~0.63%等,通过相应酶制剂的应用,可释放潜在能值55.15~84.05千卡/吨配合饲料(参照沈水宝、冯定远的ENIV体系及相关数据库),如将这一部分潜在能值中的30千卡/吨用于降低饲料成本,其余25~50千卡/吨用于平衡玉米等大宗原料由于水分、容重等差异造成的批次间原料不稳定,则可在维持饲料产品性能(主要是料肉比、料蛋比)情况下,平均降低饲料成本15~18元/吨。以月产万吨饲料的分公司计,使用该项技术可通过优化配方空间,平均降低饲料成本15~18万元/月。
如同一把钥匙对应一把锁,酶制剂的应用具有较强的针对性,营养师需清楚了解不同日粮组成中非淀粉多糖类物质(NSPs)的情况,并针对性应用相对应的酶制剂,挖掘出配方潜在营养价值空间,实现利益和品质的有效博弈,为养殖户提供更加稳定的产品,为社会更有效利用资源,为企业创造更大的利润空间。