摘要:國(guó)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(gè)方面列舉存在的不足,并探討了解決方案:復(fù)合飼料酶中酶系的組成及酶的來源特性,應(yīng)針對(duì)于不同飼料組份及飼喂對(duì)象而定。不同菌種產(chǎn)生的酶,其最適pH、溫度、作用底物存在很大差異,要充分了解不同酶的特性,才能設(shè)計(jì)生產(chǎn)出最佳作用能力的飼用復(fù)合酶。同時(shí),由于飼料中營(yíng)養(yǎng)來源的差別及動(dòng)物消化道的差別,在選擇酶的來源以及酶系組成方面應(yīng)仔細(xì)考慮這些因素。本文還列舉了國(guó)內(nèi)各種酶的產(chǎn)生菌的特性并敘述了其所產(chǎn)酶的特性,提出了使用時(shí)應(yīng)考慮的因素。目前,國(guó)內(nèi)飼用復(fù)合酶活力測(cè)定方法混亂,標(biāo)準(zhǔn)不一,而且測(cè)定時(shí)的pH、溫度、作用底物與實(shí)際的飼料組份及動(dòng)物消化道的環(huán)境差異很大,標(biāo)示的酶活力不能很好的反應(yīng)在飼喂動(dòng)物過程中的實(shí)際作用。本文對(duì)此提出了改進(jìn)酶活性測(cè)定方法的建議,針對(duì)提高酶的耐熱性及“微囊包埋酶”進(jìn)行了探討,并探討復(fù)合酶組份中“腸溶性酶”的必要性,提出了“酶解飼料”的概念,并探討了“酶解飼料”的可行性及優(yōu)越性前景。
關(guān)鍵詞:復(fù)合酶 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 應(yīng)用問題 建議
近幾年來,我國(guó)飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)及應(yīng)用發(fā)展速度很快。自1992年國(guó)內(nèi)飼料酶生產(chǎn)廠——珠海溢多利公司成立以來,國(guó)內(nèi)許多地區(qū)飼料酶生產(chǎn)企業(yè)相繼建成投產(chǎn)。幾年前小麥日糧型飼料的推廣應(yīng)用,使飼用復(fù)合酶的開發(fā)應(yīng)用又達(dá)到新的高潮。飼料生產(chǎn)廠家及養(yǎng)殖戶大多都認(rèn)識(shí)到了酶在飼料中應(yīng)用的優(yōu)越性及必要性,從而使飼用復(fù)合酶的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用不斷發(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)飼用復(fù)合酶的年產(chǎn)量已超過萬噸以上,同時(shí)國(guó)外也有不少公司在開發(fā)中國(guó)市場(chǎng)。
但是,由于我國(guó)飼料酶發(fā)展時(shí)間較短,而且許多生產(chǎn)廠家并不生產(chǎn)單酶,外購(gòu)酶制劑復(fù)配而成。有的廠家僅生產(chǎn)一、二種單酶,其它酶種外購(gòu)后復(fù)配。所以在選用酶種酶系方面,容易出現(xiàn)一些誤區(qū)。同時(shí),由于飼料主糧的差異和飼喂對(duì)象的差別,在選用酶種和酶系組合方面也需加以重視。另外,由于酶測(cè)定的方法混亂,常給使用者帶來不便和誤解。
本文就國(guó)內(nèi)一些酶種特性加以介紹,從而使應(yīng)用者能更好的選擇。同時(shí)就化驗(yàn)方法和新產(chǎn)品開發(fā)前景提出一些建議。
1 飼用復(fù)合酶組分及生產(chǎn)情況
1.1 主要組份
飼用復(fù)合酶一般由下列酶種組成:纖維素酶,木聚糖酶,β-葡聚糖酶,果膠酶,甘露聚糖酶,中溫α-淀粉酶,中性蛋白酶,酸性蛋白酶,葡萄糖淀粉酶(俗稱糖化酶)。然而,在酶種相同且采用同一方法測(cè)定活力也相同的情況下,由于產(chǎn)酶菌種的不同,其酶系和特性也會(huì)有較大差異。
1.1.1 纖維素酶:(EC3.2.1.4)
能夠使纖維素降解成纖維寡糖、纖維二糖和葡萄糖的酶稱為纖維素酶。纖維素酶為常用名,正式名為β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶。纖維素是由葡萄糖以β-1,4鍵結(jié)合的聚合物,為一切植物體的主要構(gòu)成部分。在干燥植物體中約占1/3-1/2,全球一年由光合作用生成的纖維素約為1000億噸,是最豐富的資源。
纖維素酶含有纖維素內(nèi)切酶和纖維素外切酶。前者可將結(jié)晶態(tài)纖維素轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙Y(jié)晶態(tài)纖維素,隨機(jī)地?cái)嗔褍?nèi)部糖苷鍵;后者從鏈的非還原性端系統(tǒng)的切下葡萄糖。研究得知,同時(shí)含有內(nèi)切和外切纖維素酶性能的酶制劑對(duì)天然纖維有明顯的降解作用。可以認(rèn)為,纖維素內(nèi)切和外切酶是以協(xié)同或合作的方式對(duì)天然纖維素作用的。值得注意的是,通常纖維素與半纖維素、果膠以及木質(zhì)素等物質(zhì)聚集一起,一種單一的酶不可能使纖維全部的水解。同時(shí),為了使纖維素酶能有效的水解纖維素,需對(duì)纖維進(jìn)行予處理以提高纖維的溶脹性,其予處理有物理和化學(xué)方法,如粉碎、蒸汽加熱、膨化、超聲波以及無機(jī)酸或堿處理。
國(guó)內(nèi)以木霉菌生產(chǎn)的纖維素酶,還表現(xiàn)出具有顯著的半纖維素酶活力,在飼料工業(yè)上具有良好應(yīng)用效果。目前,國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)采用木霉菌固體發(fā)酵法和液體深層發(fā)酵法生產(chǎn)酸性纖維素酶,產(chǎn)品有固體和液體兩種劑型。該類產(chǎn)品的最適作用pH4.0-5.0,作用pH范圍2.0-8.0,最適作用溫度45-50℃,較適用于配制消化道為酸性條件的動(dòng)物飼料(如豬飼料)。另外,國(guó)內(nèi)也已研發(fā)生產(chǎn)出用于為中性消化道的動(dòng)物配制飼料的中性纖維素酶。
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(dòng)物使用。
國(guó)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(guó)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(jī)水解內(nèi)鍵,將葡聚糖分子降解為平均大小5-6個(gè)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(dòng)物。
一般認(rèn)為,我國(guó)消除常規(guī)動(dòng)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(guó)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(guó)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(duì)于酶活力的測(cè)定尚無國(guó)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(gè)木聚糖酶單位。進(jìn)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(guó)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(dòng)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(huì)造成動(dòng)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(shí)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(shí)均含有果膠。果膠在碳水化合物中是獨(dú)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(guó)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(guó)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(shí)分解果膠產(chǎn)生1mg還原糖(以半乳糖醛酸計(jì))所需的酶量為1個(gè)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(dòng)物對(duì)營(yíng)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(guó)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(guó)內(nèi)最早開發(fā)的一個(gè)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(gè)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(guó)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(duì)酶有保護(hù)作用。該產(chǎn)品有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), 酶活力定義為在60℃, pH6.0條件下,1小時(shí)液化1g可溶性淀粉為1個(gè)酶活力單位。國(guó)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(dòng)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(yàn)證明:加入這兩種酶后,動(dòng)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。
1.1.6 蛋白酶
蛋白酶是作用于蛋白質(zhì)或多肽,催化肽鍵水解的酶類,廣泛存在于動(dòng)物內(nèi)臟、植物莖葉、果實(shí)和微生物中。按酶的來源,可分為植物蛋白酶、動(dòng)物蛋白酶和微生物蛋白酶。
蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)中的肽鍵水解有兩種模式,一種模式是從蛋白質(zhì)的N端點(diǎn)(帶游離基的一端),或C端點(diǎn)(帶游離羧酸的一端)切下單個(gè)的氨基酸,這些酶被稱為外切蛋白酶。第二種模式是分裂內(nèi)肽鍵,通常水解產(chǎn)物為較小的多肽類和肽類,稱為內(nèi)切蛋白酶,大多數(shù)內(nèi)切蛋白酶水解蛋白質(zhì)生成最終產(chǎn)物并不是大量的游離氨基酸。
各種蛋白酶水解蛋白質(zhì)的最適作用pH不同。一種簡(jiǎn)化的方法是按酶表現(xiàn)出最高活力的pH范圍對(duì)蛋白酶進(jìn)行分類,將其分為酸性、中性和堿性蛋白酶三種。這種簡(jiǎn)化的方法,有助于工業(yè)上的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)酸性、中性和堿性蛋白酶均有企業(yè)生產(chǎn)。
酸性蛋白酶采用宇佐美曲霉(Aspergillus Usamil No.537)和黑曲霉(Aspergillus NigerI NO.3350)生產(chǎn),有固體發(fā)酵和液體深層發(fā)酵兩種生產(chǎn)方法,產(chǎn)品為固體劑型。其特性為水解大范圍的肽鍵,制品通常顯示出內(nèi)切蛋白酶和外切蛋白酶活性。
中性蛋白酶采用枯草桿菌(Bacillus Subtilis No.1.398)液體深層發(fā)酵法生產(chǎn),產(chǎn)品為固體劑型。屬于中性蛋白酶范圍來源于木瓜膠乳的木瓜蛋白酶,廣東、廣西特別是廣西已有較大規(guī)模的產(chǎn)量,產(chǎn)品為固體劑型。采用枯草桿菌生產(chǎn)的中性蛋白酶和木瓜蛋白酶其產(chǎn)品特性為可水解大范圍的肽鍵的內(nèi)切蛋白酶。
堿性蛋白酶采用地衣芽孢桿菌(Bacillus Licheniformis No.2709)液體深層發(fā)酵法生產(chǎn),產(chǎn)品為固體劑型,其特性為可水解大范圍的肽鍵的內(nèi)切蛋白酶。國(guó)產(chǎn)不同來源的蛋白酶的性質(zhì)和應(yīng)用如表1所示。
該產(chǎn)品有輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),酶活力定義為在40℃(中性蛋白酶為30℃)和一定的pH條件下(酸性蛋白酶3.0,中性蛋白酶7.5,堿性蛋白酶10.5)1分鐘水解酪素產(chǎn)生1ug酪氨酸為1個(gè)酶活力。
蛋白酶作為一中內(nèi)源酶的補(bǔ)充劑,對(duì)消化功能差的動(dòng)物,尤其是幼齡動(dòng)物至關(guān)重要,一般飼料酶中含量應(yīng)在1000-5000U/g。而且有的需中性、酸性兩種都要添加。從酶的特性來看,木瓜蛋白酶是很適于飼料添加的酶類,但該酶雖經(jīng)精提,但比酶活仍很低,需較大添加量,相對(duì)成本就高些。
1.1.7 糖化酶(EC3.2.1.3)
糖化酶是一種俗稱。常用名葡萄糖淀粉酶,正式名稱為葡聚糖葡萄糖水解酶。該產(chǎn)品的催化反應(yīng)是從淀粉的非還原性末端依次水解α-1,4糖苷鍵生成葡萄糖。在工業(yè)上有廣泛的用途。
國(guó)內(nèi)該產(chǎn)品1979年開始采用黑曲霉(A.niger)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)品的酶活力為10萬u/g(ml),最適作用溫度50-60℃,最適作用pH4.0-5.0。由上世紀(jì)八十年代至本世紀(jì)初,經(jīng)過二十年時(shí)間,糖化酶已發(fā)展成為我國(guó)酶制劑行業(yè)中最為令人矚目的產(chǎn)品。該產(chǎn)品有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),酶活力定義為在40℃,pH4.6條件下,1小時(shí)分解可溶性淀粉產(chǎn)生1mg葡萄糖為1個(gè)酶活力單位。糖化酶在淀粉酶協(xié)同作用下,催化淀粉水解為葡萄糖,使動(dòng)物很快吸收。一般在復(fù)合酶中含量應(yīng)在1000-5000U/g之間。
根霉經(jīng)固體發(fā)酵后,所產(chǎn)糖化酶也是很好的飼料添加劑,四川有人添加“小酒曲”于飼料中,也起到了很好的效果。但該菌酶系較純,真的要更好發(fā)揮作用,應(yīng)進(jìn)一步在其它酶類方面加以強(qiáng)化。
1.2 飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)
1.2.1 酶的生產(chǎn)
除從動(dòng)物內(nèi)提取(如胰蛋白酶)和植物中提取(如木瓜蛋白酶、β-淀粉酶)外,微生物發(fā)酵工程是最重要的生產(chǎn)方式。由于微生物生長(zhǎng)迅速,產(chǎn)量高,故酶的來源廣,世界上大多數(shù)酶產(chǎn)品的來源于發(fā)酵工程。微生物酶的制造,一般分為固體發(fā)酵和液體發(fā)酵兩種方式:
菌種斜面試管——玻璃搖瓶培養(yǎng)——種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)——發(fā)酵(液體發(fā)酵罐或固體發(fā)酵機(jī))——過濾——超濾濃縮——加載體噴霧干燥。
通過以上流程可獲得各種酶制劑(有的菌種如木霉、黑曲霉,可同時(shí)產(chǎn)生纖維素酶、木聚糖酶和葡聚糖酶及甘露聚糖酶等多種酶系),再根據(jù)不同飼料配方和不同飼喂對(duì)象,設(shè)計(jì)各種酶的含量,加以混配,就可得到適于不同需要的飼用復(fù)合酶。
液體發(fā)酵對(duì)無菌條件要求嚴(yán)格,所產(chǎn)酶的品質(zhì)較好,提取后相對(duì)酶活較高。但投資大,技術(shù)要求高。固體發(fā)酵過程無菌條件稍差,易染雜菌,尤其是擔(dān)心污染黃曲霉等有害雜菌,單位酶活也低,但投資小,工藝也較簡(jiǎn)單,一般適用于真菌類發(fā)酵。
1.2.2 飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)和應(yīng)用
飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)和應(yīng)用要考慮以下三個(gè)因素:飼料組份的特異性,畜禽的特異性及酶種類的特異性。
對(duì)于高粘度日糧(如小麥、大麥、豆粕型),分解非淀粉多糖的酶類——木聚糖酶、纖維素酶、果膠酶和甘露聚糖酶的含量要適當(dāng)增加。雜粕添加量較大的日糧,除上述酶類要增加用量外,應(yīng)有蛋白酶類協(xié)同作用。另外,在考慮消除抗?fàn)I養(yǎng)因子的同時(shí),也應(yīng)加入一些內(nèi)源性酶類,因?yàn)轲B(yǎng)分的主要來源終究是淀粉類和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。
一般而言,畜禽消化道溫度在38-40℃之間,胃呈酸性條件,而小腸呈中性環(huán)境,胃和小腸是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要吸收?qǐng)鏊?,所以飼料酶的作用溫度?yīng)考慮38-40℃左右,還要有能在小腸發(fā)揮作用的酶類。另外,由于幼齡動(dòng)物、老齡動(dòng)物及成年動(dòng)物的應(yīng)激狀態(tài),消化酶分泌不足,就要補(bǔ)充消化酶類為主。成年正常動(dòng)物,消化酶充足,但日糧營(yíng)養(yǎng)水平較低,應(yīng)著重靠慮補(bǔ)充抗?fàn)I養(yǎng)因子的酶類。
由于酶的來源不同,同種酶類來自不同的微生物其酶系也有較大差異(如中性蛋白酶可由枯草芽胞桿菌、棲土曲霉和放線菌生產(chǎn),它們對(duì)底物的作用方式和對(duì)底物的特異性都有差別,但測(cè)定酶活時(shí)都是用酪蛋白為底物),所以要考慮飼料中被作用的底物而選擇酶種——這就需要對(duì)產(chǎn)酶菌種的特性和它所產(chǎn)酶的性質(zhì)有相當(dāng)深入的研究和了解。
另外。動(dòng)物的消化道的中溫(水產(chǎn)動(dòng)物在低溫環(huán)境)及特殊pH環(huán)境,這就需要篩選能產(chǎn)這類酶的微生物,使之更適合飼料的特殊要求。
總之,飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)和應(yīng)用,是一個(gè)酶學(xué)和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)結(jié)合的過程,企望今后這兩個(gè)學(xué)科的工作者能密切配合,建立一個(gè)很好的工作平臺(tái),才能使酶在飼料中的應(yīng)用做的更好。
2 酶的活力測(cè)定
目前,國(guó)內(nèi)飼料酶的活力測(cè)定方法較為混亂,除淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、果膠酶國(guó)家有輕工部標(biāo)準(zhǔn)外(植酸酶測(cè)定也有農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)),其它酶類測(cè)定各公司各行其是。國(guó)際生物化學(xué)聯(lián)合會(huì)酶委員會(huì)對(duì)于酶活力一個(gè)單位(U)的定義是:在規(guī)定的條件下每分鐘催化1μmol的底物使之轉(zhuǎn)化生成反應(yīng)產(chǎn)物所需的酶的量。而國(guó)內(nèi)酶活的表示方法不一,有以克、毫克、微克、微摩爾表示的。所以標(biāo)示酶活沒有可比性,對(duì)用戶選擇造成困難。
同時(shí),酶的測(cè)定溫度和底物也很難適合動(dòng)物和飼料的特點(diǎn)。如纖維素酶在50℃測(cè)定,淀粉酶在60℃測(cè)定,蛋白酶測(cè)定的底物是酪蛋白,而飼料中蛋白質(zhì)來源主要是植物蛋白,也不能很好的表達(dá)它在飼料中的作用。
筆者認(rèn)為:當(dāng)前在酶活標(biāo)示方面應(yīng)盡快統(tǒng)一,國(guó)家有標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)予以執(zhí)行,每個(gè)公司在產(chǎn)品說明中除標(biāo)示酶活外,應(yīng)向客戶提供其測(cè)定和表示方法。各飼料公司。也應(yīng)建立酶活化驗(yàn)測(cè)定系統(tǒng),以達(dá)到科學(xué)用酶的目的。另外,國(guó)家也應(yīng)盡快制定適于飼料用酶的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)飼用酶實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。
3 飼用復(fù)合酶的應(yīng)用
由于有些飼料需經(jīng)高溫制粒過程,但酶本身是一種不耐高溫的蛋白質(zhì),除了選用耐溫性能好的酶類外,在飼料酶的加工中目前正在推出耐溫性產(chǎn)品。主要方法有兩種:一種方法是在酶加工過程中加入鹽類,如鈣鹽,鋅鹽,鎂鹽,從而提高酶的耐溫性能,如鈣鹽能大大提高蛋白酶和淀粉酶類的耐溫性。另一種是酶吸附到載體并加以包埋,使之提高耐溫性能,但在載體和包埋劑的選擇方面,尚有大量工作要做,包埋后酶的耐熱性,酶的釋放比,性價(jià)比性等都是值的深入研究的內(nèi)容。
另外,由于畜類胃酸的分泌,pH很低,有些需在小腸發(fā)揮作用的中性酶類(如中溫細(xì)菌α-淀粉酶,中性蛋白酶等),在胃酸下易被破壞,所以將這些酶類加上“腸溶衣包埋”,使之不被胃酸破壞,而進(jìn)入腸道后又發(fā)揮作用,是一種新的飼料酶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
從理論上說,如過能將飼料中的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在動(dòng)物體外就加以“酶解”,將淀粉類水解為低分子糖類,將蛋白質(zhì)水解為低分子肽類,同時(shí)也消除抗?fàn)I養(yǎng)因子,再配合為飼料組份,當(dāng)然是一種最佳選擇。這樣就避免了消化道中酶的破壞及不穩(wěn)定因素,也避免了消化道短等缺點(diǎn),但這也會(huì)給飼料加工帶來不少加工環(huán)節(jié),其成本也是值得探討的問題。國(guó)內(nèi)已在這方面進(jìn)行了嘗試,如“小肽”的生產(chǎn)與應(yīng)用,酶解羽毛粉和酶解血粉,酶解蛋白粉的添加,玉米粉體外酶解的工作,都是酶在飼料中應(yīng)用的新領(lǐng)域。
4 小結(jié)
本文初步論述了飼料酶中各組份的性能和特點(diǎn),并指出當(dāng)前在生產(chǎn)和應(yīng)用方面的注意要點(diǎn),同時(shí)就飼料復(fù)合酶的活力測(cè)定,新型產(chǎn)品的推出提出了一些看法,隨著我國(guó)飼料工業(yè)和酶工業(yè)的不斷發(fā)展,相信酶在飼料中的應(yīng)用會(huì)越來越廣,越來越好
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