養豬飼料添用酵素之回顧
一、摘要
本研究施用酵素之動物，在原文是包括飼養單胃動物豬和雞為主要對象，而筆者僅將豬隻方面介紹出來，原本摘譯最近收到這加拿大動物科學1992年9月份期刊。使我們養豬和飼料業者，對於酵素利用有更深一層再認知。這工業的酵素產品將它當做動物飼料添加劑，對於飼料製造業者已具實際吸引力，它被認為具促進動物各方面表現。製造酵素產品業者在最初向食品、飲料和清潔劑等產業推銷發展，目前也向飼料推銷做為其產品之銷路。不論這酵素產品之運用已有35年或35年以上之歷史，但是一直到最近，這酵素運用才有更廣泛和密集之研究。這酵素之利用，即是在植物內胚乳細胞壁將多糖類崩解作用變成最主要作用，在大麥，燕麥，阿拉伯樹膠質，裸麥，小麥等這主要細胞壁，多糖類是稱之β─glucans。特別地在大麥和裸麥(rye，黑麥)，這細胞壁碳水化合物是易於溶解作用，這些主要酵素具內生細胞溶解性和移走妨害營養素吸收因子使達到有利作用。
雖然大部份營養素可被酵素影響之，在雞餵用不含大麥或裸麥食料時，也許發生嚴重脂肪吸收不良現象，年青雞隻餵飼含酵素引起最大反應─減低粘度性；這種反應在較年大家禽或豬隻餵飼含酵素飼料時，則極少發生這現象。
另外的對於碳水化合物酵素，重新研究在食料含菲汀酵素具發生實質作用，即這菲汀酵素(phytases，纖維糖燐酸鹽酵素)具有經濟性費用，可轉變這無機磷質之利用，可減少豬隻排泄物含過多磷質污染土壤。在其他酵素也許也具利益性，包括提供α─澱粉𠕇(酵素)和低級多糖類酵素可供飼料含高量低級多糖類成份在內。
另外飼料運用酵素將是繼續發展應得作用力和安定性等特性，在未來的酵素研究也許也包括這𠕇作用物之遺傳基因技術操作，使容易更完全酵素之崩(分)解營養素作用，例如對於裸麥之纖維素予以作用。
在家禽飼料含有大麥食料中，添加酵素具有好處已沿用多年了，在早期研究是使用粗澱粉𠕇和蛋白𠕇製劑添加之，顯示含有β─glucanase作用力。在最近已發展在動物飼料添加粗酵素混合物。這些不同酵素產品包括β─glucanases，Pentosanases和菲汀酵素等；對於不同穀物飼料中營養素具有促進營養價值作用力。
二、不同環境生產之大麥
在不同地區生產大麥，它含這β─glucanase酵素之反應是不同作用。參考在早期諸如1960年Willingham先生等人研究報告指出，在西方生產的大麥呈現飼養初期較差生長表現，對於食料含酵素具較大反應。在東方生產大麥具有較高自生性酵素。其後在澳州大麥含較低自生性β─glucanase酵素含量，相對的愛爾蘭生產大麥也含相同的作用。二者飼養值是一致的。去殼大麥也具有標準結果，呈現較大反應作用於食料添加這β─glucanase酵素之作用力。它也許超過小麥之飼養值。
不同環境，不同品種大麥和不同氣候條件等可影響大麥之粘度和β─glucan含量，快速成熟大麥具提高粘度性和β─glucan含量，特別地在育種大麥方面傾向含較高量β─glucan含量。大麥之不等成熟期也影響飼養值表現。當大豆核仁發育中和可溶力由於成熟度降低時，它含這β─glucan含量則增加之。在早期黃色成收穫之大麥是較劣級品，此乃比較在完全結合之成熟期收穫大麥而言，但是二者粘度性變化是一致的。
較高自生性酵素或較高β─glucan含量，較高粘度性之作用，不具分開或區別在陽光下很難區別大麥粘性作用力，它也被分子重量分佈情形影響。大麥之飼養值對於濕性厭氧性貯藏呈現反應。
三、在養豬飼料施用這β─glucanase和Pentosanase酵素
食料的樹脂成份豬隻攝食後沒有作用，因此在豬飼料中考慮施用酵素添加劑可直接作用被吸收其營養素含量。在年青雞飼料含高粘度去殼大麥具有抑制生長表現，但它餵飼豬隻時，則有良好結果。
豬隻具有不同的生理學年青雞隻，後者消化道含較高水份含量(來亨雞也許相同年青雞之消化道生理學功能)，因此β─glucan成份引起粘度(粘性)是和其濃度具關連性對數，簡單稀釋能夠基礎地去除這粘性問題，和它限制在腸管管腔的擴散作用。這β─Glucan在豬迴腸中也具高度可消化力，它比澱粉更具可消化作用，因此建議它出現一種自生性β─glucanase酵素(即添加之)。
食料中β─glucanase酵素祇有很小範圍改善迴腸內澱粉之消化作用，和很小改善β─glucan消化力表現。這內生性β─glucanase酵素之來源沒有被證明(鑑定)，推測它是來自微生物(病原體)或飼料成份中。許多β─glucan崩解作用也出現在胃中發生之，雖然再次沒有被解決問題，是否這是反應於酵素或加水分解作用。
在豬食料含β─glucan成份，為什麼不呈現消化擾亂現象，而在雞食料中則呈現消化障礙問題，能夠予以解釋的也有解剖學之差別影響之。在豬胃內是一個較大敵對環境，它含較低酸鹼值(pH)，在此大多數黴菌酵素之作用力將是居次理想情形，在許多細菌性酵素之作用力將是最多問題情形。當出現溶解蛋白質酵素和在豬胃內殘留時間之長度，將出現大多數濃厚酵素之存活力造成衝擊作用。
從一些研究結果和評價豬隻反應是相同，在養豬飼料含大麥食料時，添加酵素已指出具有改善生長速率和改善飼料換肉率表現，(參考許多研究報告。略述)。從養豬現場之研究，它是較差確定酵素之來源。在許多例子中，至少這β─glucanase酵素來源，很成功
在肉豬飼料也予以評價使用或不使這pentosanase酵素於含裸麥食料，在餵飼含裸麥增重表現是較差於含大麥食料，即添加酵素對於含裸麥食料，並不是特別地具有效率。在1992年Beford先生等人研究中發現，在含裸麥食料添加這Pentosanase酵素傾向對於小腸內容物提高其粘性情形，認為這Pentosan溶解性呈現較大速率，此乃比較樹膠質(木質組織中一種成份)之如水溶解作用而言。
在斷奶豬飼料中，它似乎最可能添加酵素處理，也許在斷奶豬也許極少產生胰化酵素，所以需要添加酵素。在許多研究報告指出，斷奶豬餵飼含大麥食料添加酵素處理，在隻日增重和飼料換肉率呈現中等改善表現(但不具意義)，在上述處理之另一篇報告指出，可減少斷奶後下痢症。
四、酵素改善飼料含非纖維素質消化作用
在飼料添加酵素處理，任何具改善溶解纖維素消化作用是存疑性(有爭論性)，改善有纖維質的纖維消化作用，使之木質化，恐水性和不溶解似乎非直接作用。努力改善這非纖維質食料成份在基礎上這自生性酵素作用亦具爭論性，推測它是極少產生消化酵素。在缺乏自生性分泌作用，供給酵素也許提供消化作用機會，否則對於可吸收形態變成無價值性成份。有三種例子將被討論之：
α─澱粉酵素：具改善澱粉可消化作用。
α─半乳糖𠐟酵素：具消化這低級多糖類作用。
菲汀酵素：具崩解菲汀鹽類和改善植物含磷質之可利用率。
甲型澱粉酵素：以快速隻日增重和飼料效率為選留做種。
豬欲利用這遺傳特性限制消化作用，可能由於消化酵素分泌作用，它是一個使困惑概念，也極少科學數據予以支持這見解。前人研究參考1959年Willingham先生等人研究報告指出，結晶物甲型澱粉酵素在以大麥為主飼料中，不具效果，以含乙型─glucanase酵素作用力時則具有效果。
在一些研究中已顯示，於生長期肉豬飼料添加粗澱粉𠕇呈現許多好處；然而它是可能含有這乙型─glucanase酵素影響之。它將出現在小腸之酵素分泌是較大作用。有一種例外情形，即在很幼小仔豬也許在腸管內含澱粉酵素很低含量，是否反映在飼養日齡和胰臟不足分泌酵素或缺乏刺激這基質作用均是置疑情形。另外也是可疑問題，在飼料添加澱粉酵素增加澱粉消化作用，也許已達到這熱的膠質化作用。另外一個例外情形，在液體餵料系統作業中，這甲型澱粉酵素也許排除高粘性作用力。這膠質化澱粉也許產生難以控制。
這乳糖酵素不足在畜牧動物不可能變成問題。飼料含菲汀酵素具崩解作用植物飼料原料含菲汀鹽類，它佔很重要角色，它出現在小麥原料含這菲汀酵素。食料含酵素呈現之反應，也許受這基質特性及添加酵素之組成份影響之。它又包括食料之植物性品種和熱處理也許影響酵素反應範圍。
五、未來飼料酵素之研究
利用進步的遺傳基金技術也許被引用供飼料用酵素之適當品質，而且它在不確定病原體也被發現良好酵素特性，在相類似病原體可生產再結合性酵素也許可供調節功能。因此飼料中運用酵素之範圍，也許需要延伸到更多了解一些因素，影響最適宜反應。它依賴原本製劑佔重要性地位。
酵素純化作用程度需要做飼養試驗，檢查個別作用力和它們的交互作用通常被妨礙之，經由基因擴大作用增加酵素生產量，意味使單一酵素增進生產量。為運用酵素於養豬場，也許較喜用這未提煉最初產品。
在1989年Yuuki先生等人研究報告指出，桿菌屬枯草桿菌之再結合作用產生這β─Glucanase酵素，它可引進基因繁殖作用應付增加β─glucanase酵素生產量。另外再結合這菲汀酵素也呈現這顯著作用(生產量)，已具改善經濟性，和可競爭力取代這無機磷質。確實地適當酵素也許從植物或傳送遺傳基因動物產生之，它的自身消化作用也許成為飼料原料成份之主要特性。
酵素特性包括二種變化，它在嚴格條件中具促進適合性供飼料添加用，飼料酵素必需存活在低酸鹼度環境中；在消化道內溶蛋白酵素中予以衝擊之，如同在飼料操作中遭遇熱和濕氣影響之，酵素在乾燥條件下是非常穩定性。然而酵素在含水條件失去安定性，和少數酵素在粒狀飼料溶解時將遭到抵抗溫度變化。當粒狀飼料在半含水狀態則呈現酵素出來，因此飼料直接注入蒸氣之濕氣含量，將依溫度達到熱度作用之。為克服這個問題，將發展對熱安定性之酵素產品，然而通常微生物將取得酵素特性，如此對於非常熱具安定性酵素是很難培養出來和不適用於產業界。
這Xylanases(木纖維質酵素)和β─glucanase(酵素一種)可從許多病原體無性繁殖，在大腸桿菌表現各種不同程度之成功率予以無性繁殖。發展新奇酵素產品不受限制在自然界中發現。從桿菌屬amylo1 iquefaciens菌株和Mascerans菌株已可產生這β─glucanase之雜交品種酵素出來，前者選用其生產性，後者選用對熱安定性為主。
這雜交品種β─glucanase酵素，比較其父母系酵素，前者對熱呈現更具安定性。然而在酸鹼度低於5.0條件時，這酵素活動力迅速下降作用。
六、結語
1. 豬隻消化道各器官組織在正常生理下，均可分泌各種酵素(𠕇作用)，以消化各種營養素功能。一般而言，分泌𠕇作用發生異常狀態是極少案例。
2. 在各種食料中，尤其是麥類和豆科類含有較多酵素成份。
3. 酵素產品目前已可再合成或利用遺傳基因生產。
4. 在家禽使用酵素作用比較其他動物更為廣泛和重要性，人類飲料中如喝養樂多、木瓜牛奶、健健美、麥汁……等也是為利用酵素作用增加人類活力。在廣告中洗衣粉也添加酵素使洗滌工作更具效率。但筆者因從事養豬工作，祇略提酵素在養豬方面之運用。其他動物和產業之酵素運用技術和原理，有其精闢見解，不是專業人員可理解的。
5. 在本文也介紹酵素之分佈和影響因素。許多微生物中，尤其是不具病原性細菌或酵母菌均能產生或多或少𠕇作用。也介紹酵素之產生及保存方法，也略介紹各種酵素產品類別，其中有幾個專有名詞用原文表示。
6. 因此參考先前研究報告或商業用飼料配方中，包括各大小期別豬隻之飼料原料，以100個例子中，約佔98篇均沒有額外添加合成酵素之成份。主要應用重點在斷奶豬飼料中。
7. 雖然酵素運用在養豬飼料已有幾十年經歷和幾百篇報告，均可肯定其營養學價值。但是在商業化經營考量其成本和利潤及經濟效益，就被擱置下來了。
飼料營養雜誌(p.99~103)─高清澤．九三年第六期