K.A.Beauchemin and L.Holtshausen

CAB International 2011. Enzymes in Farm Animal Nutrition, 2nd Edition.

(eds M. R. Bedford and G. G. Partridge)

譯者：薛紅楓

        為什么在反芻動物日糧中使用飼料酶呢？

        反芻動物日糧中最初使用飼料酶的目的是降低產(chǎn)肉和奶的費(fèi)用。粗飼料和谷物飼料的費(fèi)用這些年逐年上升，因此，肉牛和奶牛的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)該更多地考慮如何改善飼料轉(zhuǎn)化率（降低每公斤產(chǎn)肉和產(chǎn)奶的飼料花費(fèi)）和提高動物的生產(chǎn)性能（增加每天日增重和奶產(chǎn)量）。因?yàn)樵黾尤占Z纖維降解率能夠增加動物對能量的利用率，因此大多數(shù)反芻動物飼料酶的研究都集中在如何使用纖維素酶來增加纖維性飼料的降解率。目的是使用最少的飼料來產(chǎn)生更多的奶和肉。反芻動物使用飼料酶的主要目的是改善粗飼料的降解，而關(guān)于改善淀粉的降解率的研究很少（Hristov等，2008；Tricarico等，2008；Klingerman等，2009）。一般粗飼料含有30-70%的中性洗滌纖維（NDF）。即使在理想的飼喂條件下，反芻動物消化道中NDF的降解率也不到65%，瘤胃中NDF降解率通常不到50%。通常改善反芻動物纖維的降解率能夠增加總腸道的表觀降解率。有報道稱改善反芻動物纖維的降解率能夠提高動物的干物質(zhì)采食量（DMI）（Dado和Allen，1995）。高的干物質(zhì)采食量對奶牛生產(chǎn)性能有益。例如，每天提高1%的粗料NDF降解率能夠增加0.17公斤的DMI和0.25公斤的標(biāo)準(zhǔn)乳（Oba和Allen，1999）。同樣每天提高1%的粗料NDF降解率能夠增加0.12公斤的玉米青貯的DMI和0.14公斤的標(biāo)準(zhǔn)乳（Jung等，2004）。提高瘤胃中NDF的降解率也能刺激微生物氮的合成，從而增加代謝蛋白質(zhì)的合成。因此，通過添加飼料酶能夠提高NDF的降解率，從而對改善奶牛和其他高產(chǎn)反芻動物的生產(chǎn)性能有很好的幫助。實(shí)際應(yīng)用模型因?yàn)榱鑫肝⑸鷳B(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，反芻動物瘤胃中飼料酶實(shí)際應(yīng)用仍舊有許多未知因素，在這方面需要進(jìn)一步研究（Beauchemin等，2004）。飼料酶在瘤胃微生態(tài)環(huán)境中相對是穩(wěn)定的（Hristov等，1998a；Morgavi等，2000b，2001）。當(dāng)牛采食飼料后，瘤胃環(huán)境的pH相對較低，這有助于飼料酶的穩(wěn)定（Morgavi等，2001）。Morgavi等（2000b）和Colombatto等（2003c）報道外源添加酶制劑可以增加瘤胃酶活性，瘤胃中酶的水解能力依靠飼料中酶的數(shù)量和酶在瘤胃條件（pH范圍5.5-6.8，39±1℃）下存活能力。例如，大多數(shù)木酶來源的酶在高溫和低pH環(huán)境下是優(yōu)勢酶種。瘤胃中低的酶活性將影響動物對日糧中酶的反應(yīng)。例如，Vicini等（2003）報道奶牛日糧中增加1-2種酶后牛奶產(chǎn)量沒有改善。原因可能是在瘤胃pH和溫度條件下下有三分之二的酶活損失掉了。Wallace等（2001）估計，酶制劑在瘤胃中有5-15%能發(fā)揮作用。Hristov等（2000）報道瘤胃中酶活性最大能達(dá)到56%，但是在研究中使用酶制劑的添加比例比實(shí)際應(yīng)用在牛飼料中的更高，因此來量化外源添加飼料酶提高瘤胃中酶活很困難。而且外源添加的飼料酶和瘤胃中的酶還會交互發(fā)揮作用，很難確定是哪種酶發(fā)揮的作用（Morgavi等，2000a）。這種交互作用在Hristov等（2000）和Wallace等（2001）中沒有給出合適闡述。此外，通過增加瘤胃中的酶的活性，提高纖維的分解在Nsereko等（2000b）中得到了闡述。Nsereko等認(rèn)為是飼料酶通過水解增加了底物飼料的表面積，從而使飼料的降解程度得到提高。另外Yang等（1999）、Wang等（2001）和Morgavi等（2004）報道瘤胃細(xì)菌對飼料纖維的水解不是切斷和打碎飼料大顆粒，而是改變了飼料的表面積，這種改變使飼料酶黏附在纖維的表面，并為微生物的繁殖做準(zhǔn)備。細(xì)菌的數(shù)量多少對纖維分解非常關(guān)鍵，增加飼料酶數(shù)量會增加瘤胃細(xì)菌數(shù)量，從而增加纖維的分解程度（Miron等，2001）。盡管反芻動物日糧中使用飼料酶主要是在瘤胃中發(fā)揮作用，只有少部分能夠過瘤胃，但是過瘤胃的這部分的功能也應(yīng)該被重視起來。

        飼料酶對反芻動物的作用

        現(xiàn)有的關(guān)于反芻動物日糧中添加飼料酶的研究主要集中在給反芻動物飼喂不同劑量濃度的飼料酶，觀察反芻動物的反應(yīng)（Beauchemin等，2003）。這些研究中給反芻動物飼喂不同種粗飼料，比如干草、大豆皮和玉米青貯等。在這些粗飼料中酶以不同的方式添加到日糧中，或者噴涂在粗料、拌到精料或噴涂在全混合日糧（TMR）中。但在文獻(xiàn)中并沒有提供飼料酶產(chǎn)品的信息和活性單位，有的盡管提供了酶活性單位，但是沒有提供酶活的檢測方法?？傊?，這些模糊因素導(dǎo)致了試驗(yàn)結(jié)果的非確定性。反芻動物日糧中使用纖維素酶的報道不少。試驗(yàn)結(jié)果顯示添加纖維素酶能夠增加了干物質(zhì)采食量（DMI）（Lewis等，1999；Beauchemin等，2000；Kung等，2000；Pinos-Rodnguez等，2002）和體內(nèi)纖維的降解率（Feng等，1996；Rode等，1999；Bowman等，2002；Pinos-Rodnguez等，2002；Kreuger等，2008b）、肉牛的日增重（Beauchemin等，1995，1997，1999a）和奶牛的產(chǎn)奶量（Lewis等，1999；Rode等，1999；Schingoethe等，1999；Yang等，2000；Adesogan等，2007）以及改善了肉牛和奶牛飼料轉(zhuǎn)化率（Beauchemin等，1997；Adesogan等，2007）。但是，也有研究報道給牛日糧中添加飼料酶對奶產(chǎn)量和肉牛的日增重沒有顯著影響（Kung等，2000；Knowlton等，2002；Sutton等，2003；Vicini等，2003；McAllister等，1999）。瘤胃內(nèi)環(huán)境中酶的含量相對是穩(wěn)定的，但是飼喂飼料后瘤胃pH相對比較低，低pH有利于增加飼料酶的穩(wěn)定性。例如，許多飼料酶在高溫和低pH下是優(yōu)勢菌群。不同動物種類（綿羊、山羊、肉牛和奶牛）在不同的條件下（如泌乳早期、中期和后期），瘤胃中菌群組成和含量是不同的。似乎給高產(chǎn)反芻動物日糧中添加飼料酶是最有效的。奶牛泌乳階段不同對添加飼料酶反應(yīng)是不同的。例如，Schingoethe等（1999）給泌乳早期（泌乳天數(shù)小于100天）的奶牛日糧中添加飼料酶能改善10-30%的飼料轉(zhuǎn)化率和18-24%的產(chǎn)奶量。然而在泌乳中期供給飼料酶沒有反應(yīng)。關(guān)于在泌乳早期和中期添加飼料酶的研究在其它地方也有報道（Zheng等，2000；Knowlton等，2002）。在肉牛、羊飼料中添加飼料酶提高生長速度的報道也不少（Beauchemin等，1995；Cruywagen和van Zyl，2008）。Beauchemin等（1995）報道在加工苜蓿顆粒的時候加入飼料酶，比對照組日增重增加了23-30%（見圖1）。Lewis等（1999）報道在泌乳早期奶牛的TMR日糧粗料中加入飼料酶（酶濃度為2.5ml/kg粗料DM），增加了15%的產(chǎn)奶量（3.5%的矯正標(biāo)準(zhǔn)乳）（見表1）。而增加和減少飼料酶的添加量對試驗(yàn)結(jié)果并沒有影響，而DMI的數(shù)值在所有的飼料酶的添加量下都是增加的。

        纖維素酶對飼喂高粗料日糧反芻動物的正效應(yīng)已為大多數(shù)人所認(rèn)可，也有文獻(xiàn)證明在高谷物肉牛日糧中添加一些飼料酶有相應(yīng)的正效應(yīng)。Beauchemin 等（1997）在高粗料（95%，DM基礎(chǔ)）的日糧（精料以玉米或者大麥為主）中添加木聚糖酶，結(jié)果顯示以大麥為精料飼喂時，肉牛的飼料轉(zhuǎn)化率和日增重分別提高了11%和9%（表2），而以玉米為精料的沒有顯著變化。給自由采食的牛供給飼料酶的效果比給限制飼喂的牛效果好。自由采食牛的纖維降解率比較低，原因是纖維停留在瘤胃的時間相對比較短，瘤胃的pH并沒有下降到適宜纖維降解的最適點(diǎn)上，而瘤胃纖維降解率的高低是最能代表反芻動物整個消化道纖維降解率的指標(biāo)。

        Yang等（2000）報道，在奶牛和綿羊飼料中添加飼料酶，奶牛消化道中DM降解率比羔羊低17%（表3），同時發(fā)現(xiàn)在高產(chǎn)奶牛日糧中添加飼料酶比給處于維持能量需要的奶牛日糧添加飼料酶效果要好。相關(guān)文獻(xiàn)報道，飼料酶能有效提高反芻動物生產(chǎn)性能，盡管研究結(jié)果有時并不一致。降解纖維素的主要酶活性反芻動物飼料酶主要是纖維素和半纖維素酶（因?yàn)槔w維素和半纖維素是植物細(xì)胞壁中主要結(jié)構(gòu)性碳水化合物）（Van，1994）。目前各個廠家用的菌種來源不同，廠家之間市場上這兩種酶差異比較大（Considen and Coughlan,1989）。菌種來源不同影響酶的使用效果。目前主要的纖維素水解酶有：內(nèi)切、外切葡聚糖酶和ß-葡萄糖苷酶，內(nèi)切葡聚糖酶能隨意水解纖維素鏈，外切葡聚糖酶從非還原糖末端水解纖維素鏈，產(chǎn)生纖維二糖，ß-葡萄糖苷酶繼續(xù)作用纖維二糖釋放出葡萄糖。事實(shí)上如果打算完全水解纖維素，內(nèi)切、外切葡聚糖酶和ß-葡萄糖苷酶這三種酶必須共同起作用，同時有報道在水解纖維素的過程中，其他半纖維素酶（如甘露、阿拉伯和葡萄糖苷酶、半乳糖酶以及乙酰基-木聚糖脂酶等都在參與。

        降解木聚糖的酶種有內(nèi)切ß-1，4-木聚糖酶和ß-1,4-木糖苷酶，兩種酶能夠分別產(chǎn)生短的木聚糖鏈和木糖(Bhat和Hazlewood，2001)。其他還有許多半纖維素酶，如甘露聚糖酶、阿拉伯呋喃聚糖、牛乳糖苷酶、乙?；揪厶酋ッ负桶⑽核狨ッ傅?。酶在飼料中使用的關(guān)鍵活性量商品用復(fù)合酶中包括許多品種酶的活性，對于反芻動物需要的酶品種有其動物種屬的特異性。外源添加的酶需要與瘤胃中微生物所需酶具有協(xié)同性。此外，外源添加的酶能否發(fā)揮作用需要依靠飼料中底物的化學(xué)組成。因此，一種特定的復(fù)合酶不會對所有的日糧配方有效，例如，Beauchemin等（1995）提出對于飼喂苜蓿干草和大麥青貯的架子牛來說所供給的飼料酶含量是不同的，一般來說，飼喂苜蓿干草的牛日糧中應(yīng)該適量供給飼料酶，而對于飼喂大麥青貯的牛日糧中可以不用飼喂飼料酶。Colombatto等（2003b）用體外的方法評價了26種飼料酶，僅僅有一種飼料酶同時對苜蓿干草和玉米青貯有效。最近，Eun和Beauchemin（2008）報道添加飼料酶能夠改善體外NDF降解率。對苜蓿干草，使用45種飼料酶來開展包含83個酶處理的8個研究，對玉米青貯，使用23種飼料酶來開展包含61個酶處理的6個研究。所有的研究都是在同一體外發(fā)酵產(chǎn)氣儀上進(jìn)行的，試驗(yàn)條件都一樣（pH6.0，溫度39℃和同樣的底物）。酶活定義在不同實(shí)驗(yàn)室內(nèi)是不一樣的（Colombatto和Beauchemin,2003）。試驗(yàn)結(jié)果表明飼料酶能夠提高苜蓿干草NDF降解率12.3%，范圍從-32.1到82.3%（表4）。能夠提高玉米青貯NDF降解率14.3%，范圍從-23.3到60.5%。因此，可以通過在飼料中添加飼料酶來增加NDF的降解率。還有資料報道添加外切葡聚糖酶能顯著增加NDF的降解率，能分別提高苜蓿干草和玉米青貯75%和55%的NDF降解率。然而，當(dāng)添加內(nèi)切葡聚糖酶時，也能同樣提高玉米青貯NDF降解率。（Wallace等，2001；Eun等，2007b）。但是大多數(shù)研究結(jié)果顯示，外切葡聚糖酶對提高NDF降解率效果更明顯。

        對于木聚糖酶，酶的特性在飼料中的作用比酶活性更重要。Eun和Beauchemin（2007a）采用體外瘤胃產(chǎn)氣法評價了添加單一品種的飼料酶和復(fù)合酶（13種內(nèi)切葡聚糖酶和10種木聚糖酶）對苜蓿干草降解率的影響。結(jié)果顯示，其中6個內(nèi)切的葡聚糖酶和5個木聚糖酶增加了有機(jī)物（OM）的降解率，增加幅度在20%以上。內(nèi)切葡聚糖酶的活力與有機(jī)物（OM）的降解率之間的相關(guān)系數(shù)為0.5（r2=0.5）。在這些研究中，木聚糖酶的活性測定是使用阿拉伯木聚糖酶，以燕麥為底物測定的，測定條件為pH5.4和37℃，或者使用樺木為底物進(jìn)行，測定條件為pH6.0和39℃。然而，研究顯示，纖維素酶和木聚糖酶對于粗料纖維的降解率都是有效的。纖維素酶的濃度對于粗料降解率是重要的，而木聚糖酶的類型和特性似乎比濃度更重要。其他活性阿魏酸酯酶對于反芻動物，多數(shù)研究都集中在纖維素酶和木聚糖酶上。眾所周知，木質(zhì)素和酚酸類物質(zhì)是植物細(xì)胞壁多糖的必不可少的組成成分。木質(zhì)素通過阿魏酸鍵與植物細(xì)胞壁多糖緊密相連，阻止了微生物對細(xì)胞壁中木聚糖的降解（Jung和Allen, 1995）。微生物利用酯酶降解了一些支鏈和交叉的植物聚合體（Williamson等，1998）。有文獻(xiàn)報道阿魏酸酯酶可以有效的提高粗料的降解率。降解纖維素的酶種中應(yīng)該含有一定量的阿魏酸酯酶，但因?yàn)闇y定方法的復(fù)雜性，很難測其含量。然而，有證據(jù)顯示，日糧中添加阿魏酸酯酶能夠改善各種粗料DM和NDF的降解率（Yu等，2005）。例如，Krueger等（2008a）最近報道通過使用含有較高阿魏酸酯酶的多糖酶確實(shí)能夠提高一些低質(zhì)粗料體外NDF的降解率。研究顯示酶水解植物細(xì)胞壁多糖后釋放酚酸類物質(zhì)從而增加降解率，但是不同種粗料反映的結(jié)果不同。Nsereko等（2008）發(fā)現(xiàn)青貯飼料中的乳酸菌有助于阿魏酸酯酶在瘤胃中發(fā)揮作用。在對10000個乳酸菌的篩選中發(fā)現(xiàn)有500個含有阿魏酸酯酶活性。四季黑麥草在青貯過程中能產(chǎn)生阿魏酸酯酶，通過青貯能增加四季黑麥草的NDF降解率9-11%，但是在飼喂青貯飼料前添加乳酸桿菌素對NDF降解率沒有影響。這表明并不是在青貯的所有階段都有阿魏酸酯酶產(chǎn)生。值得調(diào)查的是給動物飼喂能夠產(chǎn)生阿魏酸酯酶的乳酸菌是有效的。

        蛋白酶

        蛋白酶對粗料的降解也很重要。實(shí)驗(yàn)室中研究報道添加絲氨酸蛋白酶能夠增加苜蓿干草的體外NDF降解率（Colombatto等，2003a,b）和稻秸的NDF降解率（Eun 等，2006）。Eun和Beauchemin（2005）給奶牛日糧中添加1.25毫升/公斤日糧DM（533毫克甲酸丙酯/毫升），與體外的研究結(jié)果相似（Colombatto等，2003a,b；Eun 等，2006）。當(dāng)飼喂低粗料日糧（18.2%燕麥青貯，16.0%的苜蓿干草和65.8%的精料，干物質(zhì)基礎(chǔ)），總消化道中NDF降解率提高了26%，當(dāng)飼喂高粗料日糧（44.5%燕麥青貯，16.0%的苜蓿干草和39.5%的精料，干物質(zhì)基礎(chǔ)），對消化道中NDF降解率沒有影響。使用不同的蛋白水解酶發(fā)現(xiàn)，苜蓿干草的體外NDF降解率提高了19%（添加劑量為0.25毫克/克DM），玉米青貯的提高了17%（添加劑量為0.5毫克/克DM）（Eun和Beauchemin，2007b）。調(diào)查顯示，蛋白酶通過降解細(xì)胞壁中含氮物質(zhì)而增加了纖維的降解率（Colombatto等，2003a）。酪氨酸殘?jiān)诖蚱齐p子葉植物（如苜蓿干草）細(xì)胞壁的交叉作用中發(fā)揮了重要作用（Jung, 1997）。堿性蛋白酶在增加纖維降解率方面作用比酸性蛋白酶更有效（Eun等，2007a）。通常堿性蛋白酶來源于芽孢桿菌，酸性蛋白酶來源于曲霉。蛋白酶活力與纖維降解率的相關(guān)性依靠蛋白酶的類型來確定。

        淀粉酶

        目前也有少部分文獻(xiàn)報道有關(guān)淀粉酶在反芻動物上的應(yīng)用。這部分研究中的大多數(shù)的淀粉酶來源于米曲霉。關(guān)于纖維降解酶的研究中也包括淀粉酶的研究，但是都沒有標(biāo)示出淀粉酶的活力。此外，一些淀粉酶產(chǎn)品也提供細(xì)胞壁水解酶的效果，但是在評價淀粉酶的運(yùn)行機(jī)制上相對比較困難。對于反芻動物，淀粉是碳水化合物的重要組成部分。反芻動物腸道淀粉表觀降解率超過90%（Firkins等，2001；Zinn等，2007）。通常反芻動物不使用外源添加的淀粉酶，但反芻動物對淀粉的實(shí)際降解率比預(yù)期的要小，特別是對于干的、蒸汽壓片玉米和經(jīng)過加工的大麥。而且，淀粉在腸道內(nèi)降解的位點(diǎn)是變化的，不同位點(diǎn)的淀粉利用效率是不同的（Firkins等，2001）。導(dǎo)致這些變化的原因可能是不同的位點(diǎn)淀粉酶含量不同，導(dǎo)致淀粉的降解程度也不同。Tricarico等（2008）發(fā)表了一篇關(guān)于來源于米曲霉的淀粉酶的綜述。綜述中指出給反芻動物添加淀粉酶能夠增加肉牛的DMI和日增重以及奶牛的產(chǎn)奶量，但是同時降低了奶中乳脂肪含量。Klingerman等（2009）報道給奶牛添加淀粉酶提高了DMI和牛奶產(chǎn)量，但是淀粉的降解率并沒得到改善。Tricarico等（2008）報道來源于米曲霉的淀粉酶沒有增加反芻動物的淀粉降解率，但可增加瘤胃發(fā)酵的丁酸和乙酸的摩爾比。還有報道淀粉酶能夠增加直鏈淀粉和支鏈淀粉釋放低聚糖的數(shù)量。

        植酸酶

        家禽和豬日糧中植酸酶的使用已經(jīng)非常成熟，植酸酶主要用來解決減少磷的排放和節(jié)約磷酸氫鈣的使用量。植酸酶能夠?qū)⒅参锛?xì)胞中的植酸鹽中的磷元素釋放出來供單胃動物使用。相比來說，瘤胃中含有豐富的植酸酶，反芻動物能夠利用植酸中的磷（Guyton等，2003；Nakashima等，2007）。然而，研究發(fā)現(xiàn)盡管反芻動物瘤胃中植酸酶比較豐富，但是對于飼喂高精料日糧的反芻動物利用植酸鹽中的磷元素的能力還很有限。例如，在飼喂谷物的牛糞便中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)量的植酸鹽，但是在飼喂牧草的牛糞便中植酸鹽的數(shù)量就很少（Benjamin和Leytem，2004）。同時，Bravo等（2002）報道在高精料日糧中添加植酸酶增加了瘤胃中磷的溶解性，但在高粗料日糧中添加沒有變化。出現(xiàn)上述結(jié)果的原因可能是精料和粗料中日糧植酸磷含量不同造成的（Ravindran等，1994）。奶牛日糧中磷元素的表觀腸道降解率是可變的（10-15%），如大麥為主的日糧的磷元素的表觀腸道降解率是低的（Knowlton和Herbein，2002；Kincaid等，2005）。調(diào)查發(fā)現(xiàn)日糧中添加外源植酸酶能夠提高肉牛和奶牛磷的利用率，因此可通過這種方式減少日糧配方中磷的添加量，進(jìn)而也能減少糞便中磷的排出量。在飼喂大麥和玉米為主的奶牛日糧中添加植酸酶可減少糞便中的磷的排放量，增加血液中無機(jī)磷的含量（Kincaid等，2005）。Knowlton等（2007）報道在奶牛日糧添加纖維素酶和植酸酶的復(fù)合酶（Cattle-Ase-P, Animal Feed Technologies, Greeley, Colorado）能夠降低磷的排泄量。也有報道發(fā)現(xiàn)在泌乳奶牛日糧中添加酶制劑能將表觀磷的降解率從40.5%提高到50.1%（Knowlton等，2005）。Hurley等（2002）報告給飼喂整株玉米的肉牛添加植酸酶，磷的降解率得到了提高。然而，Kincaid等（2005）報道給奶牛飼喂植酸酶卻沒有得到同樣的效果。有些文獻(xiàn)報道給奶牛和肉牛飼喂植酸酶對磷的降解利用有正面效應(yīng)，但是這種效應(yīng)的提高幅度隨動物的基礎(chǔ)日糧組成、飼養(yǎng)方式和采食水平的變化而變化。給飼喂谷物日糧，特別是沒加工的谷物（如大麥和小麥）的泌乳奶牛和肉牛添加植酸酶，一般都能得到正面效果。

        預(yù)測酶制劑在反芻動物上的效果

        最通常的篩選反芻動物酶制劑方法是體外連續(xù)培養(yǎng)方法（Eun和Beauchemin，2008）。相比體內(nèi)試驗(yàn)，體外法省時、省力，而且試驗(yàn)條件容易控制。同時，體外法能同時開展多個酶種試驗(yàn)。如果使用動物試驗(yàn)來評價，最好選擇生長?；蛘呙谌樵缙谀膛磉M(jìn)行。下面是一個采用體外法來篩選酶制劑的實(shí)例：使用24小時體外連續(xù)培養(yǎng)方法來評價兩個酶制劑產(chǎn)品（來源于Dyadic International, Jupiter, Florida）是否改善玉米青貯的NDF降解率（Eun和Beauchemin，2007b）。這兩個酶制劑產(chǎn)品包括內(nèi)切、外切葡聚糖酶和木聚糖酶。試驗(yàn)分為3個處理：處理一為添加兩種酶制劑的復(fù)合物，處理二為添加單一酶制劑，處理三為對照組（不添加酶制劑）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：處理一的玉米青貯NDF降解率提高了31%，ADF的降解率提高了47%。處理二的玉米青貯NDF降解率提高了13%，ADF的降解率提高了19%。在體外試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，Adesogan等（2007）采用處理一進(jìn)行動物評價試驗(yàn)。酶通過后噴涂噴灑在TMR日糧上，添加的酶活的單位濃度和Eun和Beauchemin（2007b）的體外試驗(yàn)是一樣的。飼喂動物頭數(shù)是60頭泌乳早期奶牛，采用高精料飼養(yǎng)的一組，添加酶制劑后產(chǎn)奶量平均每天增加3公斤（增加幅度是9%），沒有改變DMI。而采用低精料飼養(yǎng)的一組，添加酶制劑后飼料效率改善了15%，說明產(chǎn)奶量的改善幅度更大。結(jié)果顯示無論對于高精料還是低精料組使用酶制劑對產(chǎn)奶性能都有改善，但是改善的幅度是不一致的，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是日糧中纖維量不同所致（低精料日糧中粗料NDF含量是7.6毫克/克，高精料日糧中粗料NDF含量是10.3毫克/克）。因?yàn)檫@兩種日糧中使用的酶制劑量是相同的，低精料日糧中粗纖維上分配的酶制劑量相對少。

        酶制劑在反芻動物上的應(yīng)用前人研究在日糧中添加酶制劑方式有將酶制劑直接投到瘤胃中（Lewis等，1996；Hristov等，1998b，2008）；有將酶以微丸的形式直接添加到TMR中（Knowlton等，2002；Titi和Tabbaa，2004；Elwakeel等，2007）；還有以液體的方式后噴涂在TMR上（Higginbotham等，1996；Beauchemin等，1999b；Yang等，2000；Sutto等，2003，Vicini等，2003）?；蛘邍娡吭谌占Z配方中某些組成成分上，比如干草（Beauchemin等，1995；Yang等，1999；Lewis等，1996），青貯飼料（Beauchemin等，1995），干草和青貯的混合料（Schingoethe等，1999；Kung等，2000；Zheng等，2000；Dhiman等，2002），精料（Rode等，1999；Yang等，2000；Sutto等，2003），或者預(yù)混料中（Bowman等，2002）。給動物日糧中添加酶制劑似乎是最好的提高生產(chǎn)性能的手段，然而，這項(xiàng)研究必須深入進(jìn)行?，F(xiàn)存的文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)似乎直接向瘤胃中添加酶制劑效果并不明顯（Lewis等，1996；Hristov等，1998b，2008）。同樣，以微丸的形式直接添加到TMR中，效果也不明顯（Knowlton等，2002；Elwakeel等，2007）。對于以各種方式噴涂的效果目前還沒有明確的報道。然而，實(shí)際上以噴涂的方式添加酶制劑，理論上效果更好，因?yàn)橥ㄟ^噴涂對植物纖維進(jìn)行預(yù)降解，改變纖維的結(jié)構(gòu)，有利于微生物分解纖維（Lewis等，1999；Rode等，1999；Schingoethe等，1999；Zheng等，2000）。Feng等（1996）發(fā)現(xiàn)當(dāng)在新鮮或者濕的粗料中添加酶制劑效果不明顯，但在干草中添加后增加了纖維的降解率。同樣，Yang等（2000）報道當(dāng)在奶牛日糧的精料中添加酶制劑后增加了降解率和產(chǎn)奶量，但在TMR中直接添加對產(chǎn)奶量沒有明顯影響。在濕料和水分含量高的青貯飼料中添加酶制劑降低酶的使用效率的原因可能是酶與底物接觸機(jī)會少所造成的。在青貯飼料中添加酶制劑會加速需氧菌的繁殖速度，從而降低青貯飼料的營養(yǎng)價值（Wang等，2002）。一些研究發(fā)現(xiàn)盡管酶制劑在飼料中主要以粗料為底物，但在精料中添加效果更好（Rode等，1999；Yang等，2000）。我們通過體外的方法得到了證實(shí)，試驗(yàn)處理分為在TMR中添加酶制劑的試驗(yàn)組和不添加酶制劑的對照組。結(jié)果表明在TMR中添加酶制劑的試驗(yàn)組中NDF降解率得到了提高。此外發(fā)現(xiàn)無論是否采用TMR飼喂方式，還是奶牛來源的瘤胃液中添加酶制劑都能提高NDF的降解率。

        日糧配方酶制劑能夠提高纖維的降解率，能為動物生長和產(chǎn)奶提供更多的消化能。然而，高的生產(chǎn)性能同時增加了動物對代謝蛋白質(zhì)的需要。因此，必須明確當(dāng)使用酶制劑的時候必須保證動物日糧配方中足夠的代謝蛋白質(zhì)的含量。同時，使用酶制劑增加瘤胃中纖維的降解率也同時增加了瘤胃酸中毒的風(fēng)險，飼料在瘤胃中的發(fā)酵程度直接影響瘤胃pH。如果日糧中淀粉含量高、有效纖維含量低，發(fā)酵程度越高瘤胃pH降低幅度就越大。例如，Eun和Beauchemin（2005）給奶牛飼喂高精料日糧（粗料僅占34%，DM基礎(chǔ)）時，瘤胃pH僅為5.6。配方中增加蛋白水解酶能夠提高整個腸道NDF降解率26%（從39.9到50.2%），同時瘤胃pH降低到5.5，這個數(shù)值是避免瘤胃酸中毒的臨界值。還有一些研究報道給反芻動物日糧中添加酶制劑后發(fā)生了瘤胃酸中毒，同時乳脂肪含量降低了（Lewis等，1996；Sutto等，2003；Rode等，1999）。因此，當(dāng)日糧中物理有效纖維含量低的時候要謹(jǐn)慎使用酶制劑。為了避免瘤胃酸中毒，在使用酶制劑的時候，日糧中應(yīng)該適當(dāng)增加粗料的比例（或者減少淀粉的用量）。因此，酶制劑對于改善飼喂高粗料日糧的反芻動物生產(chǎn)性能有利。結(jié)論在飼喂粗料的反芻動物日糧中添加酶制劑能改善其生產(chǎn)性能。反芻動物最優(yōu)先考慮的應(yīng)該是纖維素類的酶種。盡管使用酶制劑在改善反芻動物的奶產(chǎn)量、日增重和飼料轉(zhuǎn)化率方面有許多正面報道，但是還有許多意見不一致的地方。反芻動物使用酶制劑的配方設(shè)計原則應(yīng)該是盡可能的提高纖維的降解率，同時酶制劑中關(guān)鍵酶的活性應(yīng)該與日糧中底物盡可能匹配，從而減少酶制劑的浪費(fèi)。采用體外法模擬瘤胃內(nèi)環(huán)境來篩選合適的酶種為下一步進(jìn)行動物試驗(yàn)提供理論依據(jù)是經(jīng)濟(jì)、合理的運(yùn)行方式。