文:夏旻灝 董濤 左建軍 馮定遠(yuǎn)
圖:內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院研究員 盧德勛
2019年11月14日于北京召開(kāi)的第三屆飼料酶制劑科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì),來(lái)自內(nèi)蒙古牧業(yè)科學(xué)院研究員盧德勛先生基于酶制劑在飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,結(jié)合反芻動(dòng)物生理特性,提出了反芻動(dòng)物酶制劑產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)體系組成和反芻動(dòng)物酶制劑產(chǎn)品飼用技術(shù)“體系”作戰(zhàn)模式等兩個(gè)核心概念。
盧德勛先生于2005年首次提出“飼料營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)組學(xué)”理論,近來(lái)又對(duì)其相關(guān)理論進(jìn)行深度思考和解析,這一理論是立足于系統(tǒng)生物學(xué)中間發(fā)展起來(lái)的“組學(xué)”的概念,采用高通量的組學(xué)技術(shù)研究飼料或日糧內(nèi)營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)功效因子和主效因子組對(duì)動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能影響的前沿科學(xué)理論。這一理論和技術(shù)對(duì)酶制劑產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用有重要指導(dǎo)作用。而酶制劑類型、飼料組成、日糧營(yíng)養(yǎng)水平這三方面的關(guān)系變化使酶制劑的應(yīng)有有著較高的可行性和必要性:
一是科學(xué)合理的酶組成(如某些特殊的單酶、復(fù)合酶、組合酶、配合酶)
二是復(fù)雜難以為瘤胃微生物消化的飼料成分(高纖維、高淀粉日糧)
三是高營(yíng)養(yǎng)水平的日糧(特別是高產(chǎn)奶牛富營(yíng)養(yǎng)化的配方設(shè)計(jì),超過(guò)了瘤胃微生物和消化道后段內(nèi)源酶消化的能力)
可見(jiàn)反芻動(dòng)物酶制劑產(chǎn)品需解決下述三大問(wèn)題:1、日糧成分的復(fù)雜性。2、酶制劑的抗逆性。3、效果評(píng)價(jià)的特殊性。
另,當(dāng)反芻動(dòng)物酶制劑產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)體系面對(duì)生產(chǎn)實(shí)際需留意以下六點(diǎn):
1、外源酶與瘤胃微生物的菌酶協(xié)同互作
2、外源酶與微生物酶、宿主動(dòng)物消化道酶的關(guān)系
3、外源酶應(yīng)充分考慮反芻動(dòng)物反芻行為
4、外源酶應(yīng)用模式分段:瘤胃功能建立前后
5、外源酶應(yīng)盡量避免導(dǎo)致反芻動(dòng)物消化道代謝功能紊亂
6、關(guān)鍵在于復(fù)合酶的提升,要應(yīng)用組合酶和配合酶,特別是配合酶
反芻動(dòng)物酶制劑產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)體系主要包括以下三個(gè)核心:1、飼料組合酶和配合酶制劑產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)。2、酶制劑產(chǎn)品活性與抗逆性及功能評(píng)價(jià)技術(shù)。3、酶制劑產(chǎn)品飼用技術(shù)體系。
在飼料組合酶和配合酶制劑產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)中,需要建立反芻動(dòng)物的組合酶和配合酶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念,其中最為核心的設(shè)計(jì)原則為:1、針對(duì)不同飼料種類或基礎(chǔ)日糧組成,設(shè)計(jì)特異性的組合酶制劑,使這種酶制劑的組成能符合特定干草、目標(biāo)底物的成熟程度以及結(jié)構(gòu)性障礙。2、根據(jù)不同的飼料加工方法、酶制劑投放方法和動(dòng)物采食量高低設(shè)計(jì)相應(yīng)的酶制劑產(chǎn)品。3、根據(jù)酶的來(lái)源優(yōu)化組合酶制劑內(nèi)酶的種類和活性。
在酶制劑產(chǎn)品活性與抗逆性及功能評(píng)價(jià)技術(shù)中,抗逆性評(píng)價(jià)主要為以下三方面:1、使用瘤胃瘺管技術(shù)評(píng)價(jià)酶在瘤胃內(nèi)微生物對(duì)酶活的影響。2、pH變化對(duì)酶活的影響。3、在模擬條件下主要金屬離子濃度對(duì)酶活的影響以及瘤胃溫度與酶最適溫度的差異。更需結(jié)合包括瘤胃綜合指標(biāo)(微生物(重要微生物的數(shù)量與活性)、微生態(tài)(各類微生物比例)、理化指標(biāo)(如pH值、過(guò)瘤胃速度)、發(fā)酵類型與產(chǎn)物(如揮發(fā)性脂肪酸比例))和健康與有效利用指標(biāo)(酸中毒發(fā)生程度、其他代謝病比例、有效利用年限統(tǒng)計(jì))等進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。
酶制劑產(chǎn)品飼用技術(shù)體系主要有以下三方面:1、在組學(xué)型酶制劑產(chǎn)品研制過(guò)程中要根據(jù)動(dòng)物不同生理階段、不同飼養(yǎng)決策目標(biāo)和環(huán)境因素設(shè)計(jì)針對(duì)性產(chǎn)品,使其系列化。2、在日糧優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中要針對(duì)不同飼料原料的特點(diǎn)和日糧類型,盡可能做到日糧內(nèi)基本營(yíng)養(yǎng)成分與營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)成分優(yōu)化組合。3、在融入動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)工程技術(shù)體系,進(jìn)行‘體系’作戰(zhàn)時(shí),利用營(yíng)養(yǎng)工程技術(shù)的‘導(dǎo)彈智能化’動(dòng)態(tài)優(yōu)化功能達(dá)到精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)效果。
反芻動(dòng)物酶制劑產(chǎn)品飼用技術(shù)“體系”作戰(zhàn)模式主要分為以下兩種:
1、利用酶制劑產(chǎn)品直接處理混合粗飼料模式( P+3M技術(shù)體系 )。
2、在日糧設(shè)計(jì)時(shí)將酶制劑產(chǎn)品添加到日糧或精補(bǔ)料內(nèi)模式(通用營(yíng)養(yǎng)工程技術(shù)體系)。其核心為以下三點(diǎn):1、在進(jìn)行日糧優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)動(dòng)物種類、生理階段、日糧組成和飼養(yǎng)決策目標(biāo)選用相應(yīng)的組學(xué)性酶制劑產(chǎn)品確定添加劑量,優(yōu)化日糧營(yíng)養(yǎng)素平衡。2、將優(yōu)化設(shè)計(jì)確定的牛羊日糧與具有營(yíng)養(yǎng)調(diào)控功能的營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)結(jié)合起來(lái),制定新的飼養(yǎng)方案。3、根據(jù)生產(chǎn)效果和營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)結(jié)果,調(diào)整所制定的飼養(yǎng)方案。