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酶博士:复合酶到底有多神?

2016-07-11

  不少养殖户在选择调水底改类产品时,常常遇到产品标识上标注含有活性酶成分。众所周知,酶是生物体中具有催化功能的蛋白质(少数酶是RNA),但是水产养殖生产上使用的“生物酶”,到底起什么作用呢?多数渔药经销商都说不出个所以然来。甚至连渔药厂家的销售经理也难以回答,含混地认为应该对水体和底质的有害物质有较好的分解作用,更有郑州某厂家以配方是商业秘密为名回避。


  这样一个连高中生都明白的生物学概念,到底有多玄乎呢?


应用于饲料效果受限制


  在生物体内,起催化作用的酶发挥着非常广泛的功能。譬如,酶的一个非常重要的功能是参与在动物消化系统的工作。以淀粉酶和蛋白酶为代表的一些酶可以将进入消化道的大分子(淀粉和蛋白质)降解为小分子,以便于肠道吸收。淀粉不能被肠道直接吸收,而酶可以将淀粉水解为麦芽糖或更进一步水解为葡萄糖等肠道可以吸收的小分子。生物体中的化学反应很少是在没有酶的情况下进行的,酶在生物体内起着非常独特和关键的作用。


  通常情况下,反应在酶存在或不存在的两种条件下,其反应是相同的,只是前者的反应速度更快一些。


  而水生动物消化道相对较短,食糜在消化道停留的时间少,饵料消化不彻底。尤其水生动物不能分泌降解非淀粉多糖的酶类,而水产饲料中含有较多非淀粉多糖,且多具有抗营养作用。鱼虾不能自己合成纤维素酶、半纤维素酶、植酸酶、果胶酶等酶,只能依靠外源提供。



  外源酶缺乏使饵料中植物性原料如非淀粉糖、果胶、纤维素聚合物等难以消化分解;许多水产动物,尤其是肉食性鱼类对碳水化合物消化率较低,使蛋白质一部分作为能量而被消耗,导致排泄物中含大量氨氮,饵料利用效率低。水产饲料的营养水平较高,未消化的营养成分直接排泄到养殖水体中,造成水体污染、水质恶化。


  如此说来,酶制剂的使用应该能够有效改善水生生物对饵料消化不彻底的现象。酶制剂在畜禽日粮上得到广泛应用,而包含了各种功能性酶的水产复合酶产品其实也早已出现,但市场对水产复合酶的反映却一直比较平淡。


  中国科学院南海海洋研究所研究员何毛贤向《农财宝典》记者坦陈,目前酶制剂在水生动物中应用与畜禽饲料方面相比确实少很多,效果也相对有限。“水生动物为变温动物,其体温随水温的变动而改变,酶的活性必然也随之改变,酶的作用效果会同时受到影响。”何毛贤解释,养殖水生动物的投饵方式的特殊性,使酶制剂在水产饲料中的应用受到限制。


  广东粤海饲料集团工程中心副主任张璐也道出其中的原因:水产饲料在高温制粒过程中会造成酶制剂的损失;再者多数水生生物消化道呈中性或弱酸性,且体温最多为30℃左右,低于一般酶的最适温度。因此对饲料添加酶制剂是否能够提高利用率,其性价比如何还不是非常清楚,业界还处于观望状态。但可以肯定的是水产酶制剂的研究会是未来的热点研究方向。


酶制剂中酶只起辅助作用


  尽管在饲料上的应用还有待商榷,而在主打调水功效的微生态制剂产品方面,却能够经常看到酶制剂的身影。经过向山东、河南、上海等多家企业询价,《农财宝典》记者了解到,目前市面上水产用酶制剂价格在20-70元/KG。应用于水产养殖的微生态制剂中所使用的生物酶大都是从天然酵母中提取,包括淀粉酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麦芽糖酶、甘露聚糖酶、果胶酶、植酸酶、蛋白酶、木聚糖酶和半乳甘露聚糖酶。这些功能性酶有些具有独特的降解有害物质如胺、硫化物的功能,有些具有增强油脂和碳氢化合物的新陈代谢,从而加快吸收的功能。


  从理论上讲,复合酶制剂含有大量外源酶,能顺利分解非淀粉糖类化合物;同时复合酶制剂能促进内源消化酶分泌,加速饵料中蛋白质、淀粉、脂肪等大分子有机物的水解,起到降低饵料系数、促进生长速度的功能。


  但实际上,酶的蛋白质本性决定了温度和pH值是酶促反应的两个重要影响因素。中国科学院重庆绿色智能技术研究院工作人员唐薇分析:一方面渔药企业从酶制剂厂家购买原料,加工分装后再发货至经销商手中,经销商再逐渐消化库存。酶制剂从生产到投入使用的周期内,由于各种理化条件的改变,很有可能酶的生物活性已经丧失。另一方面,作为催化剂,酶需要有足够的浓度才能发挥出较为明显作用,否则只是隔靴搔痒。至关重要的是,自然条件下,温度和PH往往达不到酶促反映的最佳条件,这令酶制剂的效果大打折扣。


  目前,大多数水产养殖用产品中酶只是起辅助作用,比如市面上某种“净水复合酶除藻剂”,其成分中各类水解酶,将环境中的有机物分解成便于微生物吸收利用的小分子有机物,刺激土着微生物生长繁殖,增加藻类多样性指数,通过营养竞争抑制低等蓝绿藻的繁殖,而非酶类直接作用于有害藻类。


  按照酶制剂企业的报价,和市面上常见的含有酶制剂渔药产品的价格,只可能是微生物发酵后的粗提物。由于酶制剂所含酶类较多,所以称为复合酶,有些厂家也称为生物酶。尽管多家科研单位或厂家均是称复合酶一个名字,由于生产使用的菌种、原料配方、发酵条件等不同,所得产品中含多种酶的数量和比例均有很大差别。由于以上原因,表现在使用效果也有差异。在此提醒广大养殖户,不要只听复合酶的名字,更要注重研制和生产单位。

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