本发明涉及动物饲料技术领域，具体为一种包含艾草或其提取物的复合饲用酶、制备方法及其应用。
背景技术：
饲用抗生素的使用被认为是二十世纪畜牧业生产最伟大的生物技术，其是指以亚治疗剂量应用于饲料中，用以保障动物健康、促进动物生长与生产、提高饲料利用效率的抗生素。自从1946年moore等发现在饲料中添加抗生素可以显著提高肉鸡的生长速度以后，伴随着抗生素生产工业化及养殖行业规模化，抗生素开始作为饲料添加剂，广泛应用于饲料中。抗生素在防治动物疾病、提高畜禽生产率，满足人类动物产品需要上发挥了巨大作用。但近年来滥用抗生素也给人类带来了越来越多的困扰。由于细菌耐药性、畜产品药物残留、过敏中毒反应等危害日益明显严重，许多国家和国际组织要求禁止使用抗生素饲料添加剂。中国近年来在这方面的法规也越来越严格，随着这些限抗法规的陆续颁布、实施，无论饲料企业还是养殖场，对“疾病”的态度或是措施都需要从“治疗”变为“预防”，都在寻找替代饲用抗生素的新型饲料添加剂或方法。
2019年7月10日中国农业农村部第194号公告的正式发布，宣布了我国饲料端“禁抗”，养殖端“减抗、限抗”从2020年1月1日正式开始实施。这对于全行业而言是个重要转折点，更是一个重大的发展机遇。我们将迎来畜牧业、饲料工业的科技创新、转型升级的新时代。在“饲料后抗生素”新时代，饲用酶制剂被公认为是可能同时有效解决养殖领域中饲料安全、饲料原料缺乏和养殖污染等三大问题的新型饲料添加剂。但是，现有技术中的饲用酶制剂仍然存在诸多的不足，例如成本高、功能单一，效果差等。
因此，需要新的技术和产品，解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种包含艾草或其提取物的复合饲用酶、制备方法及其应用，以至少部分解决上述背景技术中存在的问题。
溶菌酶又称胞壁质酶或n-乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。研究表明，溶菌酶主要通过破坏细胞壁中的n-乙酰胞壁酸和n-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与dna、rna、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。因此，该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
葡萄糖氧化酶能催化葡萄糖和氧气生成葡萄糖酸和过氧化氢，是一种新型的绿色饲料添加剂，主要作用有：(1)抑制霉菌生长，防止产生真菌毒素；(2)快速解除毒素中毒，特别是霉菌毒素中毒；(3)清除肠道内致病因子，优化肠道环境，提高食欲，增加采食量，替代抗生素和益生素；(4)保护免疫系统，增强肝脏功能，降低动物体内药物残留，提高畜产品品质等等。葡萄糖氧化酶的作用机理完全不同于抗生素，不会产生抗药性，其功能又强于普通的生物酶制剂。因此在药物饲料添加剂逐步退出历史舞台的关键时刻，葡萄糖氧化酶将成为酶制剂行业发展的新的亮点，开辟无抗养殖新领域。
漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，又名对苯二酚氧化酶，属于多铜氧化酶家族。漆酶是一种糖蛋白，主要由真菌分泌，是一种具有多功能特性的胞外多铜氧化酶。漆酶能以分子氧为电子接受体，氧化各种酚类和非酚类底物，大多数此类反应唯一产物为水，对环境无害，其催化底物广泛，还包括生物色素、羧酸及其衍生物、芳胺、甾体激素及其他化合物。漆酶在降解有毒有害污染物方面具有高效、成本较低的优秀特性。漆酶具有广泛的底物特异性，漆酶的催化底物多达250多种。单酚、二酚、多酚一级多氨基苯酚等芳香化合物均能被漆酶氧化，生产形成苯醌和水。研究表明，漆酶对木质素、棉酚、芥子碱及黄曲霉毒素b1的降解都具有较明显的效果。研究发现，漆酶对木质素、甘蔗渣、介子碱、棉粕等非常规饲料中的抗营养因子具有显著的降解作用。
木聚糖酶是一种能够降解半纤维素中木聚糖的一类复合酶。因其主链与侧链的连接方式不同，导致木聚糖的结构多变，需要多种不同酶的参与，才能达到降解的效果。木聚糖酶是糖苷水解酶的一种，根据对木聚糖不同糖苷键的作用，可分为两类：第一类是对木聚糖主链起作用，为β-木糖苷酶和β-1,4-d-木聚糖酶，这两种酶相互作用，可以将木聚糖降解。第二类是对于木聚糖的侧链起作用，主要的酶类有：α-d-葡萄糖醛酸酶、p-香豆酸酯酶、α-l-呋喃阿拉伯糖苷酶、乙酰木聚糖酯酶等。研究发现，木聚糖酶添加在饲料中，能够降解半纤维素等物质，促进被纤维素包裹的营养物质释放，增加饲料营养吸收效率。木聚糖是动物饲料中存在的抗营养因子，造成饲料中的谷物成分难以被消化吸收，使饲料的利用率大大降低了，饲料中添加木聚糖酶，可降解掉饲料中的阿拉伯木聚糖分子，使动物消化道中食糜的黏度降低，提高动物体内内源性消化酶的活性，促进营养物质的吸收，此外，木聚糖酶的降解产物低聚木糖，还有调节动物肠道微生态环境的功效，可以促进动物生产性能的进一步提高。
纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单种酶，而是起协同作用的多组分酶系。根据纤维素酶系中各种酶组分的功能的不同，将纤维素酶分成三大类：(1)内切葡聚糖酶作用于纤维素内部的非结晶区，随机水解β-1-4糖苷键，将长链纤维素分子截短，产生大量带非还原性末端的小分子纤维素。一般来说，内切葡聚糖酶对结晶纤维素酶(如棉花和微晶纤维素)无活性，但可水解非结晶纤维素和可溶性底物(如羧甲基纤维素钠)，纤维低聚糖也是其底物，其水解速率随链的延长而加快。(2)外切葡聚糖酶作用于纤维素线状分子末端，水解1,4-β-d糖苷键，每次切下1个纤维二糖分子，故又称为纤维二糖水解酶，(3)β-葡萄糖苷酶，一般将纤维二糖水解成葡萄糖分子。纤维素酶能将粗饲料(如麦秸、麦糠、稻草、玉米芯等)中的一部分纤维素转化为可被反刍动物利用的糖和菌体蛋白质等营养物质，提高粗饲料的营养价值，扩大饲料的来源。
碱性蛋白酶是指用于水解蛋白质或多肽，其来源广泛大量存在于植物、动物以及微生物中。碱性蛋白酶是丝氨酸类碱性蛋白酶的一种。碱性蛋白酶催化水解反应通常为催化位点的催化三联体(含有β-coo-的天冬氨酰残基；含有咪唑基的组氨酸残基；和含有β-oh作为官能团的丝氨酸残基)与反应物结合，断裂多肽类或蛋白类物质分子间的肽键，进而破坏这些大分子物质的二级结构，最终分解为分子量更小的肽链或氨基酸。与酸性和中性蛋白酶相比，碱性蛋白酶具有水解能力强等优点。研究表明，蛋白酶水解具有快速、无需灭菌操作等优点，是提高蛋白溶解性的有效途径之一。通过蛋白酶酶解提高饲料中的蛋白溶解性，得到无过敏、易被吸收的可溶性蛋白，促进营养吸收，从而提高饲料利用率和经济价值，为解决我国蛋白质饲料短缺问题提供新来源和途径。
艾草，别名萧茅、冰台、艾绒等，多年生草本或略成半灌木状，植株有浓烈香气。研究表明，艾草有平喘止咳、止血凝血、抵抗病菌、提高机体免疫力等作用。研究发现，艾草提取物能够有效抑制甚至杀死细菌和病毒，并且能在一定程度上抵御呼吸系统疾病的发生。艾草强大的杀菌能力似乎来源于茎叶中含有丰富的挥发油等物质，其能强烈抑制大肠杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌等的生长繁殖；在饲中补充不仅可以满足一部分营养需要，还可以发挥其药学保健作用，调节动物机体免疫。艾草作为绿色、纯天然、可食用的野生中草药，中国分布广泛，开发其营养、药用和商用价值的前景十分广阔。
根据本发明的一方面，提供一种包含艾草或其提取物的复合饲用酶，包括以下重量份的原料：艾草粉或艾草提取物60～95份、漆酶0.5-3份、木聚糖酶0.5-3份、纤维素酶0.5-3份以及蛋白酶1-10份。
优选地，所述复合饲用酶还包括以下重量份的原料：溶菌酶3-15份和葡萄糖氧化酶0.5-3份。
优选地，所述复合饲用酶包括以下重量份的原料：艾草粉或艾草提取物80～90份，溶菌酶4-8份、葡萄糖氧化酶0.5-1份、漆酶0.5-1份、木聚糖酶1-2份、纤维素酶1-2份以及蛋白酶1-3份。
优选地，所述艾草提取物以乙醇或乙醇水溶液为提取溶剂获得。例如以水-乙醇为提取溶剂，加热回流提取三次，每次2小时，合并提取液，弃去药渣，提取液经浓缩回收乙醇，蒸发水分，采用喷雾干燥方式，可得到艾叶提取物粉末。
根据本发明的一方面，提供一种复合饲用酶的制备方法，包括步骤：称取上述重量份的原料，然后混合均匀。其中，可以选用艾草粉或者艾草提取物。制得的复合饲用酶可用于奶牛等反刍动物等，艾草和酶制剂可以在反刍动物消化道中停留足够的反应时间，在内源酶制剂的共同作用下，艾草粉能够被充分消化吸收利用。制得的复合饲用酶也可用于鸡鸭鹅等禽类动物等。因为鸡鸭鹅等禽类动物，在消化道类停留时间较短，因此优选使用艾草提取物，艾草提取物能够比艾草粉更快的充分消化吸收利用。
优选地，所述复合饲用酶的制备方法还可以包括如下步骤：
将称取的艾草粉、木聚糖酶以及纤维素酶混合，加水浸泡一定时间，然后干燥，以及将干燥获得产物与称取的除了艾草粉、木聚糖酶以及纤维素酶之外其他原料混合均匀，例如称取的溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶、蛋白酶等混合均匀。在该方法中，首先将艾草粉与纤维素酶和木聚糖酶在一定温度(例如50摄氏度)下混合，用纤维素酶和木聚糖酶打开艾草的植物结构，从而使艾草的有效成分得到更加充分地释放，有助于畜禽的消化吸收利用。干燥可以采用自然晾干或者喷雾干燥等等。可以在干燥之后或者同时进行造粒、成粉等。
优选地，加水浸泡的水温为40-60摄氏度，例如50摄氏度。
优选地，浸泡时间为1-3小时。
根据本发明的另一方面，提供一种复合饲用酶在畜禽饲喂中的应用。
本发明的艾草与酶制剂的组合物能够实现有益的技术效果：
a、本发明所用的原料产品均为植物和微生物来源的绿色安全原料，因此绿色环保。
b、本发明充分考虑到各组分的优势：1、艾草抵抗病菌、消炎、提高动物免疫力，并且作为本发明主要成分的艾草，其来源广泛方便，并且成本低；2、溶菌酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用；3、葡萄糖氧化酶抗菌，改变消化道ph环境，促进益生菌，提高免疫力，促进营养物质的吸收；4、漆酶为饲料脱毒，解除抗营养因子木质素等，提高饲料利用率，促进营养物质的吸收；5、木聚糖酶解除抗营养因子木聚糖等，增加饲料营养吸收效率，产物低聚木糖，调节动物肠道微生态环境，提高动物体内内源性消化酶的活性，促进营养物质的吸收。6、纤维素酶将粗饲料中的一部分纤维素转化为可被反刍动物利用的糖和菌体蛋白质等营养物质，提高粗饲料的营养价值，降低饲料成本。7、蛋白酶酶解提高饲料中的蛋白溶解性，破坏致敏性蛋白，提高动物免疫力，促进营养吸收，降低饲料成本。
c、本发明充分考虑了各组分直接的相互配合协调：1.动物保健：艾草、溶菌酶、葡萄糖氧化酶抗菌组合达到抗菌消炎抗病毒提高动物免疫力，漆酶达到降解饲料中的黄曲霉等毒性，蛋白酶降解过敏原，木聚糖酶产物低聚糖促进益生菌繁殖，葡萄糖氧化酶产物抑制有害菌促进益生菌；2.促进生长与生产：通过上述动物保健功能，实现动物健康，自然利于生长；木聚糖酶产物低聚糖促进益生菌繁殖，葡萄糖氧化酶产物抑制有害菌促进益生菌，都直接提高动物体内内源性消化酶和菌群的活性，促进了动物肠胃吸收能力。蛋白酶降解复杂蛋白质为小分子蛋白，利于动物吸收营养；3.提高饲料利用效率：漆酶、木聚糖酶破坏抗营养因子，利于营养成分释放，提高饲料利用率；蛋白酶降解复杂蛋白质为小分子蛋白，提高饲料利用率；纤维素酶直接将粗饲料的难利用纤维素变成可消化吸收的饲料。他们都提高了饲料利用率，也降低了饲料成本，提高了养殖户的收益。
d、本发明比旧方案抗生素更环保：通过提高饲料的利用效率，减少了动物排放粪便的营养成分。有利于污染物的治理。
e、本发明不同于抗生素无差别的直接杀灭动物体内微生物，同时也破坏了动物的自身微生物平衡，本发明不会出现细菌耐药性、畜产品药物残留、过敏中毒反应。本发明利用中药与酶制剂的联合作用，在杀灭有害病菌的同时更注重通过益生元低聚糖促进有益菌群发展，通过葡萄糖氧化酶为动物益生菌群提供优良生长环境，纤维素酶、蛋白酶、木聚糖酶等外源酶组合促进动物内源酶系反应，并与内源酶共同促进产生增强作用，提高了饲料的利用和转化效率，这些都是抗生素所不能完成的工作。
f、酶制剂与艾草之间产生互相促进的作用，酶制剂有利于打开艾草的纤维结构，使艾草有效成分的充分快速释放，艾草的抑菌成分有利于酶制剂的保存。这是单独添加酶制剂或单独添加艾草所不能有的效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明技术方案进行进一步清楚、完整地描述，应该理解的是，实施例旨在示例性说明本发明、帮助本领域技术人员更好地理解本发明，并非限制本发明。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。
实施例1
原料：艾草粉(40-60目)、溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶、木聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶。
制备方法如下：称取艾草粉90重量份、溶菌酶重量4份、葡萄糖氧化酶1重量份、漆酶1重量份、木聚糖酶1重量份、纤维素酶1重量份以及蛋白酶2重量份，混合均匀，得到本发明的复合饲用酶。
实施例2
原料：艾草粉(40-60目)、溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶、木聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶。
制备方法如下：称取艾草粉70重量份、溶菌酶重量10份、葡萄糖氧化酶2重量份、漆酶2重量份、木聚糖酶2重量份、纤维素酶2重量份以及蛋白酶6重量份，混合均匀，得到本发明的复合饲用酶。
实施例3
原料：艾草提取物(乙醇水溶液提取，喷雾干燥获得)、溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶、木聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶。
制备方法如下：称取艾草粉94重量份、溶菌酶重量3份、葡萄糖氧化酶0.5重量份、漆酶0.5重量份、木聚糖酶0.5重量份、纤维素酶0.5重量份以及蛋白酶1重量份，混合均匀，得到本发明的复合饲用酶。
实施例4
原料：艾草粉(40-60目)、溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶、木聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶。
制备方法如下：称取艾草粉90重量份、溶菌酶重量4份、葡萄糖氧化酶0.5重量份、漆酶0.5重量份、木聚糖酶1重量份、纤维素酶1重量份以及蛋白酶3重量份，然后将艾草粉、木聚糖酶以及纤维素酶均匀混合，加入适量水，并将水温保持在50摄氏度，维持1-3小时，然后喷雾干燥，将干燥的产物与溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶以及蛋白酶混合均匀，得到本发明的复合饲用酶。
实施例5
原料：艾草粉(40-60目)、漆酶、木聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶。
制备方法如下：称取艾草粉90重量份、漆酶1重量份、木聚糖酶1重量份、纤维素酶1重量份以及蛋白酶2重量份，混合均匀，得到本发明的复合饲用酶。
饲养试验1
在河北某一饲养场选取体重和日龄基本一致(无显著差别)的猪仔240头，随机分为6组，每组40头。第一组为对照组1，按照饲养场的日常喂养方式，喂用常规饲料；第二组在饲料中增加0.3重量％的实施例3中制得的艾草提取物，作为对照组2；第三组在饲料中增加0.1重量％的实施例1中称取的溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶、木聚糖酶份、纤维素酶以及蛋白酶的均匀混合物(也即，除艾草粉之外)，作为对照组3。在第一组的基础上，第四组在饲料中增加0.3重量％的实施例1的复合饲用酶，第五组在饲料中增加0.3重量％的实施例2的复合饲用酶，第六组在饲料中增加0.3重量％的实施例4的复合饲用酶。饲养周期为30天。
实验过程中，记录实验乳猪的平均日增重以及腹泻率，试验结果如下表1所示：
表1
饲养试验2
在上述河北饲养场选取432只1日龄肉鸡进行试验(体重无显著差别)，随机分为四组，每组108只，每组6个重复，每个重复18只鸡。第一组为对照组1，按照饲养场的日常喂养方式，喂用常规饲料；第二组在饲料中增加0.2重量％的实施例3中制得的艾草提取物，作为对照组2；第三组在饲料中增加0.1重量％的实施例1中称取的溶菌酶、葡萄糖氧化酶、漆酶、木聚糖酶份、纤维素酶以及蛋白酶的混合物(也即，除艾草粉之外)，作为对照组3；在第一组的基础上，第四组在饲料中增加0.2重量％的实施例3的复合饲用酶；饲养周期为42天。
实验过程中，记录实验肉鸡的最终体重以及饲养过程中的死淘率，试验结果如下表2所示：
表2
饲养实验3
在河北某一饲养场选取健康泌乳的同胎次奶牛80头(体重无显著差别)，随机分为四组，每组20只。第一组为对照组1，按照饲养场的日常喂养及挤奶方式，喂用常规饲料以及挤奶；第二组在饲料中增加0.3重量％的实施例5中的艾草粉，作为对照组2；第三组在饲料中增加0.1重量％的实施例5中称取的漆酶、木聚糖酶份、纤维素酶以及蛋白酶的混合物(也即，除艾草粉之外)，作为对照组3；在第一组的基础上，第四组在饲料中增加0.3重量％的实施例5的复合饲用酶；饲养周期为60天。
实验过程中，记录实验奶牛的泌乳天数、产奶量以及消化系统疾病发病率，试验结果如下表3所示：
表3
如上表1，2和3所示，与对照组相比，施用本发明复合酶的实施例的畜禽在增长率、产奶量、发病率、乳品质方面的实验结果具有统计意义上的显著性差异，也即本发明的艾草和酶制剂的复合饲用酶在抗菌消炎、提高免疫力、促进动物营养吸收和生长，提高饲料利用率，改善产奶品质等方面表现出更加优异的效果，具有良好的应用价值和前景。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。