新聞資訊
News Center
飼用酶制劑的研究現狀及展望
- 分類(lèi):新聞資訊
- 發(fā)布時(shí)間:2011-11-02 10:23
飼用酶制劑的研究現狀及展望
- 分類(lèi):新聞資訊
- 發(fā)布時(shí)間:2011-11-02 10:23
酶制劑作為一種新型高效飼料添加劑,可以提高動(dòng)物生產(chǎn)性能和減少排泄物的污染,同時(shí)也為開(kāi)辟新的飼料資源、降低飼料生產(chǎn)成本提供了行之有效的途徑,并為飼料工業(yè)高效環(huán)保、節糧和可持續發(fā)展提供了保障和可能性。飼用酶制劑的研究開(kāi)發(fā)和推廣使用,已成為生物技術(shù)在飼料工業(yè)中應用的重要領(lǐng)域。
飼用酶制劑的生產(chǎn)方法
目前在飼料中添加的酶制劑,都是由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的,其常規工藝為:菌株選育、發(fā)酵培養、酶的提取。動(dòng)植物中也存在各種酶,但從中提取酶成本極高,且生產(chǎn)受季節限制。而用微生物來(lái)生產(chǎn)酶制劑,其產(chǎn)量高、生產(chǎn)成本低,且不受季節限制。利用微生物來(lái)生產(chǎn)飼用酶制劑,有兩種方法,一是固體發(fā)酵,—是液體發(fā)酵。
與固體發(fā)酵培養方式相比,液體深層發(fā)酵具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)液體懸浮狀態(tài)是許多微生物的最適生長(cháng)環(huán)境。(2)在液態(tài)環(huán)境中,菌體、底物,產(chǎn)物(包括熱)易于擴散,使發(fā)酵在均質(zhì)或擬均質(zhì)條件下進(jìn)行,便于檢測、控制,易擴大生產(chǎn)規模。(3)液體輸送方便,易于機械化操作。(4)產(chǎn)品易于提取精制。
但是,固體發(fā)酵也具有很多液體發(fā)酵所不具備的優(yōu)點(diǎn),主要表現為:(1)培養基簡(jiǎn)單,多為便宜的天然基質(zhì)。(2)基質(zhì)的低含水量可大大減少生化反應器的體積,不需要廢水處理,較少環(huán)境污染,常不需要嚴格的無(wú)菌操作,后處理加工方便。(3)不一定連續通風(fēng),一般可由間歇通風(fēng)或氣體擴散完成。(4)產(chǎn)物的產(chǎn)量可較高。(5)設備簡(jiǎn)單,投資小,能耗低。
由于飼料工業(yè)附加值低,飼料用酶無(wú)需精制,因此,采用固態(tài)發(fā)酵更為合適。國內復合酶制劑的生產(chǎn)一般采用固態(tài)發(fā)酵,液態(tài)發(fā)酵主要用于植酸酶的生產(chǎn)或生產(chǎn)單酶制劑用于復配合酶制劑。
酶制劑的種類(lèi)
消化酶 動(dòng)物體內能夠合成并分泌消化酶到消化道中消化營(yíng)養物質(zhì),若需要強化動(dòng)物內源酶作用,則需要使用外源的動(dòng)物消化酶類(lèi)似物。后者結構和性質(zhì)可能不同于內源酶,但其作用卻相同,主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。
淀粉酶 主要包括。α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶以及支鏈淀粉酶,其作用是催化淀粉降解。一般在飼料中多用。α-淀粉酶是內切酶,它催化淀粉分子內部1、4苷鍵的隨機水解。而β-淀粉酶是外切酶。淀粉酶催化淀粉分解為寡糖、雙糖、糊精或葡萄糖和果糖。動(dòng)物消化道和唾液中含有淀粉酶。
蛋白酶 蛋白酶是催化分解肽鍵的一群酶的總稱(chēng)。蛋白酶作用于蛋白質(zhì),將其降解為小分子的蛋白胨、肽和氨基酸。飼料中多用酸性和中性蛋白酶,蛋白酶按其作用方式也分為內切酶和外切酶,一般的微生物蛋白酶通常是內切酶和外切酶的混合物。動(dòng)物體內的蛋白酶多存在于胃液和胰液中,分別為胃蛋白酶和胰蛋白酶,前者屬于酸性蛋白酶,后者屬于堿性蛋白酶。
脂肪酶 降解甘油三脂(脂肪)為游離脂肪酸和甘油。動(dòng)物體內的胃液和胰液等都含有多種脂肪酶。
非消化酶 非消化酶通常是動(dòng)物自身體內不能合成的酶,一般來(lái)源于微生物。主要用于分解動(dòng)物自身不能消化的物質(zhì)或降解抗營(yíng)養因子或有毒有害物質(zhì)等,主要包括纖維素酶、半纖維素酶、植酸酶、果膠酶等。
纖維素酶 分解纖維素為纖維二糖、纖維三糖等多糖。β-葡萄糖苷酶則將纖維二糖、纖維三糖分解為葡萄糖。一般認為,纖維素酶為復合酶系。纖維素酶可破壞富含纖維的植物細胞壁,使被其包圍的淀粉、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)得以釋放并被消化利用,同時(shí)可將纖維部分降解成可消化吸收的還原糖,從而提高動(dòng)物飼料干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、粗纖維、淀粉和礦物質(zhì)等的消化率。目前飼料加工者和營(yíng)養學(xué)家正在豬禽日糧中利用多種纖維素酶來(lái)提高飼料的營(yíng)養價(jià)值。