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如何正确选择饲用淀粉酶?
发布时间:2018-01-25 17:27作者:hechunfeng来源:

饲料能量是影响动物生长的第一大因素,而动物所需总能量的60%-80%来源于饲料中的淀粉。研究报道,饲料中的淀粉在回肠末端消化率一般不超过85%,即有15%的淀粉很难被动物消化吸收。通过添加外源淀粉酶可提高饲料中淀粉消化吸收,从而改善动物生产性能,添加外源淀粉酶的作用和意义越来越明显。

淀粉酶能催化淀粉水解成低聚糖、麦芽糖及葡萄糖,市场上的饲用淀粉酶应用最多的是中温淀粉酶,来源于枯草芽孢杆菌,中温淀粉酶最初主要被应用在食品和淀粉糖等工业,后来逐渐被应用到饲料中,但是其是否适合于饲料工业?在动物体内最终具有多大活性?这些都还有待考究。

酶是一种具有生物催化活性的蛋白质,其活性的发挥需要一定的条件,其应用也具有很强的针对性。对于饲用酶制剂,只有当所选的酶制剂产品适宜于饲料类型、动物状态和环境条件时,酶制剂才能显示出应有的明显效果。选择合适的饲用酶,必须要考虑其发挥作用的每一个环节和制约因素,从酶制剂添加到饲料中,经饲料加工工艺,被动物采食,又经动物消化道,在消化道内发挥活性,这一系列的过程都是饲用酶发挥作用的关键阶段。下面就分别从饲料加工和动物消化道两阶段阐述不同淀粉酶的效果差异。

1.饲料高温制粒加工阶段

根据冯定远老师《饲料酶制剂理论与实践的新假设——饲料酶发挥作用位置的二元说及其意义》一文,酶制剂不仅在动物消化道环境中发挥作用,在饲料高温制粒加工过程也可发挥部分作用。饲料在高温调质过程必须加入水蒸气,使物料含水分18%左右,这些必需水的存在,满足了酶作用的水活性度的要求,增大了酶分子的柔顺性,使其以非共价作用力维系形成活性结构,从而达到可以发生催化作用的基本条件,产生酶促反应。针对饲料高温制粒阶段,在选用淀粉酶时应注意两点:①保证其在饲料高温制粒过程即可以发挥高效水解功能,②避免高温制粒环节对酶蛋白的损害,选用高温耐受性好的酶制剂。

畜禽颗粒饲料的调质温度可达90℃,在这个温度下淀粉酶酶活性越高,酶解效果越好。由图1可知,基于淀粉酶的酶活定义,在其它条件不变的情况下,在不同温度下淀粉酶会表现出不同的酶促反应效率,即酶活不同。诺能淀粉酶在60-90℃范围内比市场同类淀粉酶产品AB均具有更高的活性,也就是说在高温制粒过程中,诺能淀粉酶对饲料中淀粉的水解能力要远高于其它两种市场同类产品,且制粒温度越高,诺能淀粉酶的强水解能力体现越明显。

 

1.不同淀粉酶在不同温度下的酶活性比较

酶制剂需要能够耐受高温制粒过程才能最终达到动物体,在动物体内发挥作用。将不同的淀粉酶产品完全溶解到水中,然后置于不同温度的水浴中处理3min,通过检测处理前后淀粉酶酶活的变化,评估不同淀粉酶对温度的耐受程度。由图2可知,市场同类淀粉酶产品在AB高温水浴中处理后酶活均有损失,特别是80℃以后,酶活损失严重,特别是90℃,酶活损失殆尽,而诺能淀粉酶在经过高温水浴处理后,仍具有90%的酶活存留,说明诺能淀粉酶对饲料高温制粒过程具有极强的耐受性。

 

2.不同淀粉酶的耐热性比较

诺能淀粉酶不仅能够耐受饲料高温制粒过程,而且在高温制粒过程中亦能发挥较高的水解能力,因此对于生产颗粒饲料的企业,诺能淀粉酶将会是更好的选择。

2.动物消化道阶段

酶制剂发挥作用的原理表明,酶制剂催化相应底物水解需要在适当的环境条件下进行,而动物消化道环境比较复杂。对于饲用酶制剂而言,一方面需要在动物消化道环境中发挥高水解作用,另一方面必须能够耐受消化道环境的破坏,从而在消化道中持续长时间发挥作用。

动物在采食后,食糜和胃液混合物pH处于2.0-4.5范围内,因此对于饲用淀粉酶需要在此范围内保持较高活性才能对底物淀粉进行催化水解,由图3可知,基于淀粉酶的酶活定义,在其它条件不变的情况下,在不同pH条件下淀粉酶会表现出不同的酶促反应效率,即酶活不同。诺能淀粉酶在pH2.0-4.5范围内酶活明显高于市场同类淀粉酶产品AB,特别是pH低于4.0的环境中,市场常见淀粉酶产品AB均无活性,即在此阶段,淀粉酶AB是不发挥催化水解作用的。

 

3.不同淀粉酶在不同pH条件下酶活性对比

将不同的淀粉酶溶解,置于不同pH缓冲液中放置一定时间,即将酶蛋白暴露于不同pH缓冲溶液中,通过测定淀粉酶处理前后的酶活变化,评估淀粉酶对不同pH缓冲溶液的耐受程度。由图4可知,在放置4h后,淀粉酶对pH环境表现出不同的耐受,诺能淀粉酶对酸性的pH环境表现良好的耐受性,特别是pH4.0-5.0范围内,说明诺能淀粉酶较市场同类淀粉酶产品AB更易于在动物消化道环境发挥作用,更适合作为饲用酶制剂使用。

 

4. 不同淀粉酶对酸性环境的耐受性比较

综合效果评价

根据不同淀粉酶对饲料制粒的耐受性、动物消化道的耐受性等评价不同淀粉酶的综合效果,由图5可见,在pH4.5时,市场普通淀粉酶产品AB远不及诺能淀粉酶,基本不能发挥催化作用;在pH5-5.5范围内,诺能淀粉酶酶活效价是市场普通淀粉酶产品AB2-7,说明诺能淀粉酶在胃中即开始发挥作用,且作用优势明显。可见,诺能淀粉酶在动物消化道中能够发挥更强催化作用,更适于做饲用酶使用。

 

5.不同淀粉酶的综合效果评价

结论

综上所述,济南诺能生物有限公司研发的淀粉酶比市场普通淀粉酶产品AB更适用于在饲料中应用。淀粉的水解过程需要多种淀粉酶的参与,目前国内外对淀粉酶系的研究并不多,从菌种到应用均有待深入,济南诺能生物工程有限公司将致力于淀粉酶系的开发,以终端应用为标准开展系列工作,力争为饲料和养殖业的应用带来更适合的产品。

 

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