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當(dāng)前國內(nèi)飼用復(fù)合酶的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

apple12151007 2010-12-24 14:47

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簡介

國內(nèi)近幾年飼用復(fù)合酶產(chǎn)量及應(yīng)用發(fā)展極快，但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及應(yīng)用中尚存在不少問題，本文就下述幾個方面列舉存在的不足，并探討了解決方案。

　　1.1.2　β-葡聚糖酶(EC3.2.1.4)
　　β-葡聚糖酶是一種葡萄糖的直鍵聚合物，主要以昆布多糖型或地衣多糖型存在。昆布多糖為直鍵型的以β-1，3鍵連結(jié)的葡萄糖聚合物;地衣多糖含有β-1，4鍵和β-1，3鍵。
　　降解β-葡聚糖的酶類可以是內(nèi)切葡聚糖酶或外切葡聚糖酶。來源于細(xì)菌和黑曲霉菌的β-葡聚糖酶為內(nèi)切葡聚糖酶，使β-葡聚糖中的β-1，4鍵水解，最終產(chǎn)物為葡聚寡糖。來源于木霉菌的β-葡聚糖酶為外切葡聚糖酶，水解β-1，3-葡聚糖中的β-1，3鍵，最終產(chǎn)物為葡萄糖。
　　將里氏木霉及黑曲酶培養(yǎng)后，除產(chǎn)生其它酶類(如纖維素酶等)外，也產(chǎn)生此酶，此酶最適作用pH一般在酸性，較適于腸胃道酸性動物使用。
　　國內(nèi)有企業(yè)采用地衣芽孢桿菌(Bacillus Lichenifomis)經(jīng)液體深層發(fā)酵生產(chǎn)β-葡聚糖酶，該產(chǎn)品為固體劑型，尚無國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該產(chǎn)品是一種內(nèi)切葡聚糖酶，可以隨機水解內(nèi)鍵，將葡聚糖分子降解為平均大小5-6個葡聚糖單位的低聚糖。該產(chǎn)品可以有效分解麥類和谷類植物胚乳細(xì)胞壁中的β-葡聚糖。最適作用溫度為50-55℃，適用溫度范圍為30-60℃，最適作用pH6.0-6.5，適用pH范圍4.8-7.5。這類酶較適于消化道中性的動物。
　　一般認(rèn)為，我國消除常規(guī)動物日糧中抗?fàn)I養(yǎng)因子的最適酶種為：木聚糖酶、果膠酶、乙型甘露聚糖酶，而且主要是為了降低腸道食糜粘度，在這方面β-葡聚糖顯得并不重要。
　　1.1.3　木聚糖酶(EC3.2.1.8)
　　木聚糖是半纖維素的一種組分，由木糖經(jīng)β-1，4鍵連接。木聚糖酶可分解木聚糖中的β-1，4糖苷鍵，最終產(chǎn)物為木糖和木聚寡糖。
　　國內(nèi)已有企業(yè)采用霉菌(以黑曲霉居多)經(jīng)固體發(fā)酵法生產(chǎn)木聚糖酶，產(chǎn)品為固體劑型。亦有企業(yè)采用細(xì)菌經(jīng)液體深層發(fā)酵法生產(chǎn)木聚糖酶，產(chǎn)品有液體和固體兩種劑型。目前國產(chǎn)木聚糖酶，為酸性木聚糖酶。最適作用pH4.0-6.0，最適作用溫度45-55℃。
　　對于酶活力的測定尚無國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，比較認(rèn)可的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)酶活力定義為在40℃，pH4.8條件下，1分鐘水解1%木聚糖產(chǎn)生1μmol木糖所需的酶量為1個木聚糖酶單位。進入新世紀(jì)，由于小麥、麥麩等作為配合飼料中的能量飼料使用，而小麥、麥麩含有甚多的木聚糖，因此，水解木聚糖的木聚糖酶受到飼料業(yè)的歡迎。
　　國內(nèi)近年已開發(fā)出利用短小芽胞桿菌(Bacillus pumilus)發(fā)酵生產(chǎn)的木聚糖酶，該酶作用最適pH為7.2。消化道為中性條件的動物可考慮使用。
　　使用高粘度日糧——加入小麥、大麥、米糠的日糧，會造成動物腸道較高的粘度，影響消化吸收，但粘度來源又完全相同。小麥木聚糖含量高(6.1%)，而β-葡聚糖含量較低(0.5%)，所以要以添加木聚糖酶為主。大麥粘度來源除木聚糖以外(7.6%)，β-葡聚糖含量也高(3.3%)，所以要同時考慮這兩種物質(zhì)的水解酶類的添加。
　　1.1.4　果膠酶(EC3.2.1.15)
　　果膠酶是一種分解果膠質(zhì)的酶。各種植物及其果實均含有果膠。果膠在碳水化合物中是獨特的，其主要組分不是單糖而是糖酸。果膠碳水化合物的主鍵包含大量的(50%-90%)以α-1，4鍵相連接的半乳糖醛酸的直鏈聚合物。這種聚合物稱為果膠酸或聚半乳糖醛酸。
　　國內(nèi)上世紀(jì)八十年代起有企業(yè)采用黑曲霉(Asp Niger)經(jīng)固體發(fā)酵法生產(chǎn)果膠酶，產(chǎn)品為固體劑型。近兩年有企業(yè)采用黑曲霉(Asp Niger)經(jīng)液體深層發(fā)酵法生產(chǎn)果膠酶，產(chǎn)品為液體劑型。國產(chǎn)果膠酶用于果汁、果酒和飼料工業(yè)。該產(chǎn)品最適作用溫度45-55℃，適用溫度范圍30-60℃，最適作用pH3.0-4.0，適用pH范圍2.5-5.0。該產(chǎn)品有輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，酶活力定義為在溫度50℃，pH3.5條件下1小時分解果膠產(chǎn)生1mg還原糖(以半乳糖醛酸計)所需的酶量為1個果膠酶活力單位。
　　雜粕和豆粕中均含有較高含量的果膠(菜籽粕含果膠11.5%，豆粕含果膠14%)，它也可影響動物對營養(yǎng)的吸收，所以飼用復(fù)合酶中果膠酶的添加，也是十分必要的。但當(dāng)前國內(nèi)許多市售飼料酶中，有的完全不含有果膠酶或果膠酶含量極低，這是需要注意的。

　　1.1.5　α-淀粉酶(EC3.2.1.1)
　　α-淀粉酶為常用名，正式名稱為α-1，4葡聚糖-4-葡聚糖水解酶。這是國內(nèi)最早開發(fā)的一個品種，這是一種分解淀粉的酶，作用于直鏈淀粉和支鏈淀粉中直鏈部分α-1，4鍵，生成由數(shù)個葡萄糖聚合成的低聚糖和極限糊精。產(chǎn)物的末端葡萄糖殘基C1碳原子為α-構(gòu)型，故稱α-淀粉酶。
　　國內(nèi)該產(chǎn)品采用枯草桿菌(B.subtilis)液體深層發(fā)酵法生產(chǎn)。產(chǎn)品有固體和液體兩種劑型，產(chǎn)品酶活力2000u/g(ml)，最適作用pH5.0-7.0，最適作用溫度60-70℃，鈣離子對酶有保護作用。該產(chǎn)品有國家標(biāo)準(zhǔn)，酶活力定義為在60℃， pH6.0條件下，1小時液化1g可溶性淀粉為1個酶活力單位。國內(nèi)有多家企業(yè)生產(chǎn)該產(chǎn)品。
　　飼料中的淀粉原料，經(jīng)淀粉酶分解糊精化、糖化酶糖化為單糖或寡糖，就能很快被動物吸收，而且在這兩種酶協(xié)同作用下，淀粉原料的利用率得到了提高，試驗證明：加入這兩種酶后，動物糞便中殘留糖粉明顯減少。淀粉酶在復(fù)合酶中應(yīng)有50-200U/g含量。
　　從酶系看來，真菌產(chǎn)生的α-淀粉酶更適于飼料添加，如米曲酶產(chǎn)生的“真菌α-淀粉酶”，作用最適pH為4.0-6.6(40℃)，它能水解α-1，4內(nèi)葡萄糖苷鍵，得到高含量麥芽糖和部份葡萄糖，但該酶成本較高。

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