關(guān)于酶不可不知的常識(shí)（原創(chuàng)）

孟俊英

首先酶是蛋白質(zhì)，它在消化道內(nèi)起作用是需要一定的溫度、pH和滲透壓的。大多數(shù)酶都不耐45度以上的“高溫”，因此飼料制粒對(duì)它的破壞是不可逆的，加再多量，也是無(wú)益。所謂的穩(wěn)定化技術(shù)，包被、微膠囊化，并未完全解決這一問(wèn)題。以凝乳酶為例，它能使乳汁變成凝乳狀，它的工作溫度就是母體溫度，pH近中性。滲透壓對(duì)酶活性的影響，主要受兩方面的影響，一是飼料中蛋白質(zhì)水平，一是飼料中礦物質(zhì)微量元素的水平。飼料蛋白質(zhì)水平越高，胃腸滲透壓越大，大量水分進(jìn)入腸道，造成有效酶濃度下降，飼料消化效率降低，未充分消化的食糜直入后腸段，后腸段也高滲，導(dǎo)致水便。礦物質(zhì)微量元素中對(duì)滲透壓影響較大的不僅僅是氯、鈉、鉀。只不過(guò)為了計(jì)算方便，但二價(jià)金屬離子和硫酸鹽對(duì)腸道滲透壓也有相當(dāng)?shù)挠绊?。一個(gè)明顯的例子就是賴氨酸硫酸鹽大量應(yīng)用后，肉雞腺胃病變的增多。因?yàn)轱暳现械奈⒘吭氐V物鹽大多是硫酸鹽。
      酶發(fā)揮作用需要一些金屬離子的參與；鎂、鐵、鋅、銅、錳、硒是許多酶系的活性中心，因此飼料中添加的微量元素最好為其在機(jī)體內(nèi)的活性形式或能轉(zhuǎn)化為活性形式的前體物質(zhì)。而金屬氧化物不但大多不被機(jī)體吸收，還會(huì)消耗體內(nèi)的抗氧化酶類以維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)。曾看過(guò)一些制霉劑，以金屬氧化物為原料，使用時(shí)對(duì)酶的活性是否有影響呢？這個(gè)還不得而知。
       雖然酶的生物學(xué)效率很高，但也要有足夠的底物才行?，F(xiàn)在大量應(yīng)用的植酸酶，在幼小動(dòng)物效果不明顯的原因，就是因?yàn)槠滹暭Z中雜粕用量少，植酸態(tài)磷微乎其微。再如小麥酶的主要成分是葡聚糖酶和戊聚糖酶，在禽日糧中小麥加量在20%以內(nèi)時(shí)，并不需要額外加這種小麥酶，機(jī)體自身的細(xì)菌就可利用這些非淀粉多糖，但超過(guò)這個(gè)限度，就需要加酶了，因?yàn)闄C(jī)體處理不了那些。
       在蛋白質(zhì)組學(xué)日益發(fā)達(dá)的今天，酶制劑的性價(jià)比是否合適呢？還得是實(shí)踐說(shuō)話。

abc01

以舉例為例：
凝乳酶-影響凝乳酶活性的因素
（1）PH：在酸性環(huán)境中凝乳酶活力最強(qiáng)，原奶酸度的任何微小變化均能顯著影響凝乳酶的活力。凝乳酶活力大部分來(lái)源于其中的胰蛋白酶，小部分來(lái)源于牛胃蛋白酶（不過(guò)豬凝乳酶中的有效成分是豬胃蛋白酶）。胰蛋白酶的最適PH為5.4，而胃蛋白酶的最適PH低于胰蛋白酶。 　　
（2）溫度：凝乳酶的最適溫度是42℃。（到55-60℃，酶本身受到破壞）因?yàn)槿闇孛黠@影響凝結(jié)速度。乳溫30℃時(shí)原奶凝結(jié)時(shí)間是42℃的2-3倍。不過(guò)實(shí)際干酪生產(chǎn)中乳溫通常保持在30-33℃，一是考慮到乳酸菌的最適溫度（比如鏈球菌屬的最適溫度在30℃左右，最高不能超過(guò)40℃）；二是較高乳溫下凝塊硬化速度太快，以至隨后的切割比較困難。 　　
（3）Ca+2濃度：只有原奶中存在自由鈣離子時(shí)，被凝乳酶轉(zhuǎn)化的酪蛋白才能凝結(jié)。因此鈣離子濃度將會(huì)影響凝乳時(shí)間、凝塊硬度和乳清排出。
  在實(shí)踐生產(chǎn)中，如何更好的利用好酶，避免酶的不利影響，但是又能充分利用好它的活力提高產(chǎn)品質(zhì)量，需要綜合的考量。

hujins

不過(guò)有些酶還真能抗高溫。

孟俊英

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那么那些酶的工作溫度是多少？我記得一些工業(yè)用酶是在80-90度起作用，不過(guò)動(dòng)物體的腸道溫度不超過(guò)42度的，這種情形下酶的活性如何？

孟俊英

回復(fù) abc01 的帖子

謝謝您的分享！您的貼子更加具體深入！

saturnbio

部分認(rèn)同，但須指出幾點(diǎn)，歡迎批評(píng)：
1、“鎂、鐵、鋅、銅、錳、硒是許多酶系的活性中心”這話不對(duì)，應(yīng)是激活劑！激活劑不是必須品，大多酶是不需要激活劑的，例如我們的很多飼用酶就是不需要激活劑。

2、“大多數(shù)酶都不耐45度以上的“高溫””，這話也不對(duì)，只能說(shuō)動(dòng)物體內(nèi)自身分泌的酶大多數(shù)不耐45度以上溫度，而自然界各種微生物產(chǎn)的酶，大多數(shù)都是耐這個(gè)溫度而且中溫酶的最適溫度一般都是45-55度，甚至很多芽孢桿菌產(chǎn)的淀粉酶，要80度以上才有好的酶活；植酸酶屬于樓主所述的不耐45度的酶，因?yàn)槎鄶?shù)普通植酸酶的基因來(lái)自于大腸桿菌，而大腸桿菌的宿主是動(dòng)物腸道，其已充分適應(yīng)了動(dòng)物的溫度，故不耐高溫，而來(lái)自無(wú)花果或其他的來(lái)源的雙峰植酸酶，其便可以耐受80度以上的溫度。

3、“酶是蛋白質(zhì)，它在消化道內(nèi)起作用是需要一定的溫度、pH和滲透壓的”這話也有問(wèn)題，滲透壓并不影響酶活，而是其造成的含水量、各種離子可能會(huì)影響酶活發(fā)揮；當(dāng)然，樓主還忽略兩點(diǎn)：膽汁酸鹽、胃胰蛋白酶等也是影響酶活的重要因素；

4、現(xiàn)今飼用酶制劑中，最不耐熱、且穩(wěn)定性最差的主要是植酸酶，靜電、摩擦、金屬離子、水分都可能使其失活；而其他的酶制劑，木聚糖酶、葡聚糖酶等都是比較耐熱的，木聚糖酶的缺點(diǎn)是存儲(chǔ)穩(wěn)定性差，但也有一些廠家已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題，甘露聚糖酶屬于較不耐熱的、而且胃腸穩(wěn)定性也略差，但一些廠家也通過(guò)基因的篩選和改良基本克服了這些問(wèn)題，所以甘露聚糖酶的選擇應(yīng)更加注重這些項(xiàng)目的考察。

abc01

回復(fù) hujins 的帖子

在生物學(xué)做分子生物學(xué)用到的taq酶

saturnbio

回復(fù) 孟俊英 的帖子

酶的耐熱性跟該產(chǎn)酶基因的來(lái)源生物所生存的環(huán)境狀況有很大的關(guān)系，一般來(lái)自動(dòng)物腸道細(xì)菌的酶，由于其長(zhǎng)期生長(zhǎng)在恒溫環(huán)境中，通常適應(yīng)能力很低，酶的抗逆性很差；而在一些地理氣候變化復(fù)雜的地方所發(fā)現(xiàn)的一些酶，由于環(huán)境復(fù)雜從而培養(yǎng)料微生物的適應(yīng)能力，故而就具有天然的耐熱性及其他抗逆性；例如云南溫泉微生物中就發(fā)現(xiàn)一些具有較強(qiáng)耐熱、耐酸、耐蛋白酶的酶。

酶的耐熱性和酶的適宜作用溫度目前來(lái)看是不同的問(wèn)題，相互之間的關(guān)系不大；
酶的耐熱性是指酶可抵抗的熱能大小，但在這個(gè)溫度下也許酶并不能工作，耐熱性的差異主要是有3種因素造成：1、組成酶的氨基酸序列或氨基酸折疊次數(shù)不同；2、酶結(jié)構(gòu)中含有的一些金屬離子增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；3、分泌酶的同時(shí)分泌了一些保護(hù)酶的物質(zhì)可先于酶吸收熱能。
而酶的適宜作用溫度，是指在一個(gè)什么溫度下酶能夠活躍起來(lái)工作，這個(gè)可能與酶的分子形態(tài)、電離特性等有關(guān)。

qichongxiao

很感興趣，期望高手華山論劍。

xiaoliang1226

回復(fù) saturnbio 的帖子

帖子中關(guān)于滲透壓是否影響酶活的回復(fù)很好，另外，您帖子中提到膽汁酸鹽、胃胰蛋白酶等也是影響酶活的重要因素，請(qǐng)問(wèn)能否具體闡明一下這兩種物質(zhì)影響酶活的具體機(jī)制？