文档介绍：《酶工程》课程论文
鲁东大学生命科学学院2010-20 11学年第2学期
任课教师程仕伟成绩
题目: 饲用酶制剂
关键词:饲用酶,动物饲养,饲料添加剂,商品化生产
摘要:动物对饲料的利用,是在消化道内各种消化酶的作用下将各种养分降解为小分子而
被消化道吸收利用的。动物对饲料养分的消化能力决定于消化道内消化酶的种类和活力。近20多年的实践和研究证明,适合动物消化道内环境的外源酶能起到内源酶同样的消化作用。饲用酶制剂是随着饲料工业和酶制剂工业的不断发展而出现的一种新型饲料添加剂,是将一种或多种用生物工程技术生产的酶与载体和稀释剂采用一定的加工工艺生产的一种饲料添加剂。20世纪70年代就已经开始商品化生产,经过这些年探索和研究,现已得到了广大养殖业经营者较为广泛的认同和使用,发展速度异常迅猛饲用酶制剂可以提高动物,特别是年幼或有疾病动物的消化能力,提高饲料的消化率和养分利用率,改善畜禽生产性能,减少排泄物的污染,转化和消除饲料中的抗营养因子,并使一些新的饲料资源能被充分利用。饲用酶制剂大多属于助消化的酶类,其关键是要有较好的稳定性,能够承受加工过程的高温、消化道内酸性环境及内源蛋白酶的破坏作用。近十几年饲用酶制剂的研制、开发与应用发展很快,随着我国畜牧业的不断发展,国家对饲料安全的日益重视,酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保的
饲料添加剂在我国畜禽养殖业中的应用势必更加广阔。
据调查统计,,其中饲料用酶占9%,
元。饲料用酶销售额1994-1998年五年的年平均增长率为11%,高于同期工业酶制剂总体增长率5%
一饲用酶制剂的分类
酶的降解作用具有高度的选择性和专一性,不同的单酶都有其相对应的降解底物,目前用在饲料工业上的单酶制剂约有20多种。根据酶制剂用途和特性不同对于目前商品饲用酶制剂采用了多种分类方法:①根据是否在动物体内大量分泌将饲用酶制剂分为外源酶和内源消化酶:外源酶包括植酸酶和非淀粉多糖酶,其中非淀粉多糖酶又包括木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、果胶酶、纤维素酶等;内源消化酶包括蛋白酶、淀粉酶、糖化酶和脂肪酶等;②根据产品中所含酶的种类,饲用酶制剂一般可分为饲用单酶和饲用复合酶。一般来说,复合酶制剂比单一酶制剂效果更完善,但并不意味着单一酶制剂就没有使用优势。复合酶制剂生产方式有多种:一般现在市场上复合酶制剂多以各种单酶混合而成;还有以产多酶菌种进行发酵生产,并配以适当的其它所需
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单酶;③根据酶作用的日粮底物不同,饲用酶制剂大致可以分为以下几类:低粘度日粮用酶制剂、蛋白酶将蛋白质水解成为可被肠道消化吸收的小分子物质。根据最适pH不同,将其分为酸性蛋白酶、中性高粘度日粮用酶制剂以及高纤维日粮用酶制剂。目前,饲料工业上使用的酶制剂主
要是消化碳化合物和植酸磷的酶(一)消化碳水化合物的酶
植物性能量饲料中的碳水化合物含量通常在60%以上。饲料中的碳水化合物是一组化学组成、物理特性和生理活性差异特别大的化合物,有易消化的淀粉,也有难消化的非淀粉多糖(NSP)(图4-2)。
期工业酶制剂总体增长率5%。
因此,这类酶包括淀粉酶和非淀粉多糖(NSP)酶。非淀粉多糖酶又包括半纤维素酶、纤维素酶和果胶酶。半纤维素酶主要包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖酶;纤维素酶包括C1酶、Cx酶和β-葡聚糖酶。
1、淀粉酶包括α和β—淀粉酶、糖化酶以及支链淀粉酶和异淀粉酶。α-淀粉酶作用于α-1,4—糖苷键,将淀粉水解为双糖、寡糖和糊精,只能分解直链淀粉和支链淀粉的直链部分。淀粉酶作用于淀粉的β—1,6—糖苷键(支链淀粉分支处),将淀粉也水解为双糖、寡糖和糊精。糖化酶水解底物为双糖、寡糖和糊精,生成葡萄糖和果糖,并从淀粉的非还原末端,依次水解α—1,4—糖苷键生成葡萄糖。饲料中添加多用β—淀粉酶,使用时应加少量的碳酸氢钠或碳酸钠以中和胃酸,以利于淀粉酶的活化,防止该酶在胃肠道失活。
2、半纤维素酶包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖酶等b:主要作用是将植物细胞中的半纤维素水解为多种五碳糖,且降低半纤维素溶于水后的黏度。
小麦和黑麦等谷物中含有阿拉伯糖基木聚糖,这种糖可以与细胞壁的其他成分紧密结合,它含有
1,4—糖苷键,而且可以吸收其自身重量10倍的水,形成一种非常黏的液体。这种高黏性液体表现对动物的影响就是减缓生长速度,降低饲料利用效率。但在含小麦的鸡日粮中加入木聚糖酶后,它能水解阿拉伯糖基木聚糖的木聚糖碳架,从而使其高黏性的特性消除。
3、纤维素酶包括C1、Cx酶和β—葡聚糖酶。其中,C1酶将结晶纤维素分解为活性纤维素,降低结晶度,然后经Cx酶的作用,将活性纤维分解为纤维二糖