近几十年，我国畜牧业发展越来越好，当前饲料产销量已跃升世界首位，可即便如此，仍然存在着不可忽视的原料短缺问题，而且原料供给和所需之间的矛盾问题更是日益突出。特别是以进口为主要来源的蛋白质资源，供给不足将会严重影响我国畜牧业和饲料行业的效益和发展。这使学者们不得不思考如何有效利用现有原料、开发新资源以缓解当前蛋白质原料不足的问题。酶解工艺近些年逐渐被人们熟知，尤其是在食品行业的应用更是屡见不鲜，而利用酶解工艺来提高蛋白质饲料原料利用率的方法也已经被大多数学者关注和肯定。与普通蛋白质饲料相比，酶解蛋白具有促进蛋白质合成和消化道发育、提高动物生长和免疫性能的作用。这种酶解蛋白得到了广大饲料企业的认可，被列为最有效发挥蛋白质营养生理效用的方式之一，并逐渐成为部分替代饲料中鱼粉、豆粕的重要原料。

1 酶解工艺

酶解工艺是指通过各种分解酶的作用，将蛋白质原料中一部分大分子蛋白质降解成活性小分子肽和游离氨基酸的过程^[1]。酶解蛋白产品含有更易被吸收的小肽分子和丰富的益生菌、酶类和酸类等生物活性因子，不仅能使养分更丰富，还可以使动物肠道内的菌群结构得到一定程度地完善，提高动物的免疫性能，也提高了原料吸收利用率和饲用价值^[2]。Rojas-García等^[3]给大西洋比目鱼同时饲喂牛血清蛋白和酶解蛋白，研究显示酶解蛋白的吸收速度比血清蛋白快了约1.3倍。这也是目前企业为加速蛋白质原料转化、提高营养物质利用率采用的创新工艺。与酸碱法相比，酶解工艺具有效率高、过程环保安全、操作简单、营养成分损失少、酶解程度容易控制等优点^[4]，因此在生产实践中越来越受到企业的欢迎和重视。

1.1 酶解原料

大部分情况下，常选择植物源蛋白质作为酶解原料，如豆粕、棉籽粕这类植物饼粕^[5]。另外动物源蛋白质也是一类重要的蛋白质资源，之前就有研究曾将诸如动物血液等一些屠宰业废弃物酶解制备某些小肽^[6]。例如，李艳伟等^[7]就曾尝试利用胰蛋白酶通过层析、超滤等方法水解猪血，最终成功获得了一种小肽纯品产物。但血粉产品细菌含量较高且易腐败，具有一定的危险性，尤其是将其应用到动物饲料中时会对动物生长造成不利影响，因此以后可能会限制甚至禁止动物血液酶解产品的使用。而作为世界大豆的主产国之一，我国具有丰富的大豆资源，大豆中不仅蛋白质含量高且氨基酸平衡性能较好，其酶解产物大豆活性肽更是具有抗氧化、降血脂、抗血栓、易于吸收的优势，因此大豆酶解蛋白备受食品保健品行业的青睐，其在饲料行业也表现出重要价值^[8]，具有极佳的发展前景。

1.2 酶解技术 1.2.1 单一酶解技术

酶解技术中最简单最基础的就是单一酶解，单一酶解只能对大分子蛋白质进行简单地分解，得到功能多样的小肽，促进动物对蛋白质的吸收。常选择的是胃-胰蛋白酶^[9]、番木瓜蛋白水解酶^[10]和菠萝蛋白水解酶^[11]，另外还有一些商业化蛋白酶也比较受欢迎，比如Alcalase碱性酶、Neutrase中性酶、Flavourzyme风味酶和Protamex复合酶等。即便是在对同一种原料进行酶解时，使用不同种蛋白酶产生的效果也各不相同^[12]。刘春娥等^[13]尝试选择不同种类蛋白酶水解鱿鱼内脏蛋白，将氨基酸得率作为评价因子，最终结果显示碱性蛋白酶效果最好，中性蛋白酶和胰蛋白酶水解后氨基酸得率也都达到50%以上，而胃蛋白酶的作用效果最不理想。单一酶解法虽然操作简单，但酶解效率低、所得产物单一，因此目前该方法正被复合酶酶解技术逐步替代。

1.2.2 复合酶解技术

与单一酶解技术相比，复合酶解技术采用多种蛋白酶协同作用提高蛋白质水溶性，高效降解蛋白质原料中大分子蛋白质。Beal等^[14]早在20世纪就尝试选择复合酶解技术来酶解豆粕和生大豆，结果发现该方法明显提高了氮的消化率，而且酶解后产物蛋白质分子中分子质量大于66 ku的含量和比例也有所减少，这表明通过复合酶解技术已经达到使部分高分子蛋白质降解的目的。周乃继^[15]、蒋金津等^[16]都选择结合Alcalase碱性酶和Flavourzyme风味酶的复合酶酶解体系，通过酶解饼粕生产小肽，结果表明利用复合酶酶解技术大大提高了棉籽粕原料的水解度，同时制备的小分子肽含量也显著升高。何东平等^[17]采用超声辅助，以大豆多肽获得率作为评判标准，采用复合酶解技术研究出大豆分离蛋白质原料酶解工艺的适宜条件。然而若采用酶制剂对某些蛋白质原料进行酶解，其中含有的有毒有害成分和某些抗营养因子会影响酶解效果，导致结果并不理想^[18]。针对这一现象，学者们研究发现微生物发酵酶解技术有显著效果。

1.2.3 微生物发酵酶解技术

随着学者们不断探索尝试，微生物发酵酶解技术逐渐受到各大企业的青睐。微生物发酵酶解技术即利用微生物菌种，人为使环境达到某特定条件，经各菌种发酵后产生某些分解酶，直接使蛋白质原料降解。通过这种方法不但可以得到酶解蛋白，还可以了解蛋白质原料中的抗营养因子成分及含量。同时，微生物发酵时也会产生一些有机酸和抗菌肽等物质，可以降低某些疾病的发病率^[19]；产生的芳香物质可以提高适口性^[20]；而某些菌株甚至还可以增加产物小肽中的甜味，从而刺激动物采食^[21]。像黑曲霉、米曲霉和枯草芽孢杆菌等菌种都是进行微生物发酵酶解时常用的选择。万琦等^[22]挑选了1株枯草芽孢杆菌株，结合产羧肽酶的某曲霉菌发酵酶解豆粕粉制备大豆多肽，经济高效且口味绝佳。王文娟等^[23]选择微生物发酵酶解技术，以豆粕为蛋白质原料酶解制备大豆肽，最终获得的小肽不光是苦味减少了许多，而且生理特性也有很大改善。

2 酶解蛋白肽

几十年前，学者们普遍认为要想蛋白质被充分利用，唯一选择就是将其水解，由高分子蛋白质变成游离氨基酸，这使人们有了一种误解，认为蛋白质并不存在其他的吸收方式。这是忽略了除了氨基酸平衡以外，氨基酸和蛋白质酶解产生的小肽协同作用也是动物生长过程中所需要的。钱利纯^[5]对小肽应用的探究中发现，动物的低蛋白质饲粮中不该只是添加必需氨基酸，还应该补充一部分小肽，由此才能最大程度地提高动物的生长性能。优质蛋白质饲粮经动物采食消化后，其最终产物大多为小肽的形式，而实践证明以小肽形式作为氮源时，蛋白质在消化道的沉积量明显比以氨基酸以及蛋白质分子的形式作为氮源时高。有研究报道，酶解蛋白肽能够促进氨基酸和矿物元素的吸收，加速蛋白质合成^[24]，促进肠道生长发育，维持肠道健康^[3]，提高免疫力^[25]和生长速度，降低料重比，增大企业收益^[26]。

2.1 提高风味

酶解蛋白肽有助于提高产品风味，因此在食品行业尤其受到各生产企业的欢迎，很多食品及饮料的制作过程中都利用酶解工艺来提高感官评分。段春红等^[27]以大豆为原料，在中性蛋白酶和胰蛋白酶作用下酶解得到大豆11S球酶解蛋白，将其以2.3%的比例添加到猪肉肠制作中，显著提高了风味和品质。曾文燕等^[28]利用风味蛋白酶酶解扇贝后得到的含活性肽的改良物无苦腥味，且色泽明亮，味道鲜美，可作为海鲜调味品。

2.2 促进矿物元素吸收

某些酶解蛋白肽还能够促进矿物质元素的吸收，比如乳清蛋白酶解后能得到一种促矿物元素吸收肽，与矿物元素鳌合后可在机体需要时缓慢释放金属离子。郭丽丽等^[29]以乳清蛋白为原料，利用胰蛋白酶酶解可制备一种促钙离子吸收肽，特别是当水解液中氨基氮含量达到0.272 mg/mL时，能够显著促进钙离子吸收。

2.3 抗氧化作用

抗氧化肽能够作为供电子体或供氢体，促进过氧化物分解和清除自由基，从而起到抗氧化的作用^[30]。除了来源自然界生物或通过化学方法合成得到，某些蛋白质酶解后得到的活性肽也具有抗氧化作用。从自然界生物提取成本高且获得率低，化学合成抗氧化肽安全性差，因此通过酶解技术制备抗氧化肽不失为一个好方法，比如乳清蛋白、碎米蛋白、苦荞蛋白等经酶解后得到的小肽都有抗氧化作用。吴伟菁等^[31]研究也显示，利用碱性蛋白酶酶解苦荞蛋白后得到的小肽，其抗氧化作用得到显著提高，可作为天然的抗氧化剂。

2.4 医药作用

新兴的高效无毒的酶解蛋白肽在保健方面也有很多积极作用。许多蛋白质酶解物所含的活性肽都可以降低胆固醇水平，如大豆蛋白、酪蛋白、花生蛋白等。宋玲钰^[32]以花生粕为原料，利用木瓜蛋白酶进行酶解，其小肽产物具有较高的降胆固醇活性。血管紧张素转化酶(ACE)是广泛存在各种组织中的膜结合蛋白，它对血压有一定调节作用。一些酶解蛋白肽可以抑制ACE活性，从而起到降血压作用，比如核桃多肽^[33]和乳清蛋白肽^[34]等。因此，若能将酶解蛋白肽进一步处理使其发挥功效，对医药行业也有重要意义。

3 酶解蛋白在畜牧生产中的应用 3.1 在水产养殖中的应用

作为水产养殖大国，我国鱼粉消耗量巨大，鱼粉资源的匮乏迫使学者和企业寻求一种高效替代品，酶解蛋白就这样在畜牧行业崭露头角。近些年，酶解蛋白在水产养殖方面的研究报道越发广泛，结果普遍显示酶解蛋白有提高水产动物生长性能、增强免疫力、提高营养物质利用率的效果。王铵静等^[35]针对凡纳滨对虾幼虾的试验表明，饲料中添加质量分数为0.1%的大豆酶解蛋白可一定程度提高其抗病力。于辉等^[36]报道，用添加一定量小肽的饲料饲喂草鱼，结果显示饲料表观消化率、生长速度和蛋白质消化率都有显著提高。赵处杰等^[37]研究表明，给异育银鲫饲喂添加了2%~4%酶解蛋白肽的饲料，不仅有益于改善鱼体的生长指标，使增重显著升高，还有利于增强其免疫力。桂丹^[38]研究酶解棉籽粕蛋白肽在异育银卿饲养中的影响，结果表明饲料中添加适宜的酶解蛋白肽对鱼体的生长指标和饲料利用率都有积极的改善作用，同时还能够促进饲料中锌、铁和粗蛋白质的吸收。夏薇等^[39]报道，在建鲤的饲料中，以棉籽粕酶解蛋白肽分别等质量替换原有的鱼粉和植物蛋白质原料后分组饲养，结果表明棉籽粕酶解蛋白肽显著提高了鱼体增重率和粗蛋白质含量。Song等^[40]通过向比目鱼幼鱼饲料中添加不同水平大豆肽(粗蛋白质含量约66%)发现，鱼体的日增重、日采食量及蛋白质功效比率都得到显著提高，且胰蛋白酶、淀粉酶等酶活性也显著升高。

3.2 在家禽生产中的应用

随着酶解蛋白在水产行业的应用获得了显著成效，许多学者尝试在家禽饲粮中添加适量酶解蛋白，最终也得到了可观效果。于会民等^[41]以不同比例酶解蛋白替代饲粮中豆粕饲喂肉仔鸡，结果显示酶解蛋白可以改善仔鸡增重速度和饲料转化效率，降低饲料消耗。翁洋^[42]在黄羽肉鸡饲粮中添加酶解产物复合小肽，结果发现添加了小肽的试验组总增重显著升高，料重比和腹泻率也有显著降低，同时观察肠道菌群结构，最终证实复合小肽可以改善肉鸡肠道菌群结构，丰富肠道菌群种类，促进肉鸡消化。禚梅等^[43]分别以5%棉仁蛋白、5%发酵棉籽粕、5%发酵棉籽粕+2%的能量饲料来替换饲粮中豆粕，探究其对罗曼褐壳蛋鸡生长指标的作用效果，结果显示5%棉仁蛋白和5%发酵棉籽粕组蛋鸡的产蛋率、料蛋比和增重都有显著的升高。黄艺伟^[44]在樱桃谷肉鸭的基础饲粮中，将普通豆粕换成酶解豆粕，结果表明酶解豆粕可维持肠道结构，提高抗氧化和免疫功能，促进消化吸收，加速肉鸭生长，同时还能使排泄物中氮、磷含量显著减少。沈一茹等^[45]研究饲粮中添加不同含量大豆酶解蛋白对肉鸡的影响，结果表明添加大豆酶解蛋白能够提高肉鸡生长性能和肉品质，并改善其肠道发育和免疫机能。

3.3 在养猪生产中的应用

目前，已经有很多有关在家畜饲粮中添加酶解蛋白的研究，在养猪生产中，酶解蛋白的应用也取得了明显的经济效益。胡文娥^[26]研究报道，小肽制品能使生长肥育猪的生长指标有明显改善，提高养殖场收益。陈秋梅等^[46]报道，给早期断奶仔猪饲喂含有小肽类营养素的饲粮，有助于血清免疫球蛋白G含量升高，提高免疫性能，减少腹泻发生，改善仔猪生长性能并提高饲料转化率。张常明等^[47]在仔猪饲粮中添加不同水平小肽复合制剂，结果显示适宜水平的小肽复合制剂有利于降低仔猪腹泻率，并提高蛋白质利用率。闻爱友等^[48]设计给断奶仔猪饲喂以不同比例酶解豆粕代替饲粮中普通豆粕的试验，研究了酶解豆粕对早期断奶仔猪生长性能、肠道微生物菌群及腹泻的影响，结果表明仔猪肠道微生物结构有明显改善，生长速度加快，腹泻率降低。付瑞珍等^[49]尝试在饲喂生长育肥猪的基础饲粮中，以发酵蛋白替代原有蛋白质原料，最终结果显示酶解豆粕、棉籽粕有利于提高育肥猪的抗氧化能力和免疫能力，抑制疾病的发生。崔家军等^[50]最近的试验研究中，将加入酶解蛋白肽T30的饲粮用于生长育肥猪的日常饲养，结果显示试验猪在酶解蛋白肽作用下采食量和增重都有明显增长，同时血液总蛋白和球蛋白含量也有提高。张迪等^[51]用酶解毛血蛋白肽代替饲粮中肠膜蛋白粉、鱼粉饲喂保育猪，结果表明酶解毛血蛋白肽完全可以替代以上二者，并且有效降低了饲料成本。

3.4 在反刍动物生产中的应用

酶解蛋白在反刍动物生产中的应用研究目前还比较少，其效果还需学者们不断试验和探索。李莉^[52]试验结果表明，饲粮中添加肽将会影响瘤胃发酵环境、养分消化率，且不同微生物种群对肽的营养需要不同。Gillis等^[53]设计给肉牛饲喂添加不同比例发酵豆粕的饲粮，最终结果却显示试验肉牛的胴体重、眼肌面积和组织脂肪含量等指标都没有显著变化。方飞等^[54]在黄淮白山羊公羔饲粮中分别以不同比例共轭亚油酸酶解豆粕等量替代普通豆粕，结果表明添加酶解豆粕有利于提高胴体骨重和骨肉比。李萍等^[55]利用体外发酵试验，研究含有不同比例棉籽酶解蛋白的饲粮在奶牛瘤胃中的消化情况，发现棉籽酶解蛋白能够改善瘤胃微生物环境，提高饲料原料中氮源和碳水化合物的吸收利用率。

4 小结

针对当前我国畜牧业和饲料行业的现状，动物蛋白质原料依赖进口资源不足且昂贵，植物性蛋白质原料不能得到高效利用的问题，选择酶解工艺处理蛋白质原料，利用产物酶解蛋白无疑是个很好的解决方案。当前在家禽家畜生产，特别是水产养殖方面经常能看到有关酶解工艺和酶解蛋白的相关研究试验。不论是从绿色环保、经济安全的酶解工艺上看，还是从酶解蛋白对动物生长性能和免疫性能等各方面的正面影响看，都对畜牧行业未来的发展百利而无一害。但是其在生产实践中的应用其实还处于初步试水、稍见成效的阶段，尤其是在反刍动物方面的研究更是屈指可数，而且暂时市场对其也没有统一的规定和标准，因此酶解蛋白的更多效用和影响还需要学者们进一步的探索和扩展。不过相信未来的不久，酶解蛋白定会在畜牧业和饲料行业发挥重要且独特的作用，被更多人肯定和认可。