饲用酶作为安全、有效、无残留的饲料添加剂，除了提高饲料的营养价值之外，还可以降低饲料成本，提高肉类质量。经过30多年的发展，饲料酶已经广泛应用在水产和畜禽养殖，成为了工业酶和饲料添加剂产业中增长最快的部分。

非淀粉多糖降解酶和植酸酶是市场最大的两类饲料酶。植物性饲料中，细胞壁不可消化的物质阻碍了动物胃肠消化酶作用，添加木聚糖酶、β-葡聚糖酶等非淀粉多糖降解酶可以降解植物细胞壁中半纤维素等物质，降低食糜黏度，破坏抗营养因子，提高动物对细胞中养分的吸收利用率；添加植酸酶可以释放富含在植酸中的磷分子，减少饲料中无机磷的添加，减轻磷排放产生的环境污染。

目前市场上所有的饲料酶都是通过微生物发酵生产。由于微生物发酵生产酶制剂需要经受制粒、膨化等苛刻条件，酶会受到温度、压力等强烈作用，活性严重损失，另外，作为蛋白质分子，酶在储存过程中也容易失活。而且每一种酶都具有其专一性，在饲料工业中，需要通过单一酶复配成复合酶制剂后添加到饲料中。利用禾谷类作物种子生产复合饲料用酶可以解决酶制剂加工中存在的问题，表达的酶可以直接添加在饲料中，具有加工、储藏及应用简便的优点。

近日，上海市农业科学院生物技术研究所姚泉洪和彭日荷团队采用基因工程技术，对来自Yersinia mollaretii的植酸酶基因，Pectobacterium parmentieri的β-葡聚糖酶基因以及来自Aspergillus kawachii的木聚糖酶基因进行改造、优化及化学合成，分别利用种子特异启动子调控，重构了三种酶在种子中同时高效表达的载体系统。相关文章以“Genetic engineering of complex feed enzymes into barley seed for direct utilization in animal feedstuff”为题在国际期刊Plant Biotechnology Journal（IF：13.263）在线发表。

团队选择大麦籽粒作为复合饲料酶储存器，因为大麦种子中富含蛋白质、氨基酸、微量元素和维生素，是一种优良的动物饲料。培育的大麦新种质种子每千克植酸酶活性超过4000U，木聚糖酶活性超过40000U，β-葡聚糖酶活性超过30000U，饲料酶活性在种子正常储存条件下6个月没有显著变化，而且高含量饲料酶对大麦种子发芽率、产量等农艺性状没有影响。

以蛋鸡作为研究对象，只需在基础饲料中添加8%的大麦新种质种子，可以实现和外加复合饲料酶一样的效果，提高了蛋鸡对饲料中的碳水化合物、植酸磷的吸收率，减少了污染排放，使蛋重和蛋壳强度分别提升了10.0-11.3% 和5.6-7.7 %。而且发现添加复合饲料酶大麦新种质种子饲喂后，蛋鸡肠道微生物群落中有益微生物如Alispes 和 Rikenella明显增加，这两个菌群可能有助于蛋鸡对营养的消化利用，提高其免疫力。

该研究得到上海市农委重点计划（推字2022- 1-5）以及上海市农业科学院卓越团队计划（2022-005）的资助。

文章来源：植物生物技术Pbj