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饲用酶制剂

饲用酶制剂
饲用酶制剂

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。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,据调查统计,1998年世界工业酶制剂市场销售额15.6亿美元,其中饲料用酶占9%,为1.4亿美元。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、饲用酶制剂的主要种类

目前,饲料工业上使用的酶制剂主要是消化碳水化合物和植酸磷的酶,也有些产品包含有蛋白酶和脂酶。

(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)。

(引自《饲料添加剂学》陈代文,2003)

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和纤维寡聚糖,再经β—1,4—葡聚糖酶的作用生成

动物机体可利用的葡萄糖。纤维素酶可破坏富含纤维素的细胞壁,一方面使其包围的淀粉、蛋白质、矿物质等内含物释放并消化利用,另一方面将纤维素部分降解为可消化吸收的还原糖,从而提高动物对饲料干物质、粗纤维、淀粉等的消化率。

4、果胶酶果胶酶可裂解单糖之间的糖苷键,并脱去水分子,分解包裹在植物表皮的果胶,促使植物组织的分解,降低肠内容物的黏度。

(二)蛋白酶

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、中性蛋白酶和碱性蛋白酶。由于动物胃液呈酸性,小肠液多为中性,所以饲料中多添加酸性和中性蛋白酶,其主要作用是将饲料蛋白质水解为氨基酸。

表4-18 蛋白酶来源和特性

(三)脂肪酶

脂肪酶是水解脂肪分子中甘油酯键的一类酶的总称,微生物产生的脂肪酶通常在pH 3.5~7.5时水解力最好,最适温度38—40℃,因此微生物脂肪酶非常适用于饲料。脂肪酶一般从动物消化液中提取。外源性脂肪酶的作用与动物的年龄有关,生长动物体内的脂肪酶足以满足自身的需要,但幼畜日粮中添加脂肪酶可能有益。

(四)植酸酶

植酸酶又称为肌醇六磷酸水解酶,是一种可使植酸磷复合物中的磷变成可利用磷的酸性磷酸酯酶。植酸酶广泛存在于植物组织中,也存在于微生物(细菌、真菌和酵母)。目前分离出的植酸酶主要有两种:3—植酸酶(EC 3.1.3.8)和6—植酸酶(EC 3.1.3.26),前者最先水解的是肌醇3号碳原子位置的磷酸根,主要存在于动物和微生物;后者最先水解的是6号碳原子的磷酸根,主要存在于植物组织。尽管曾经从猪的肠道分离出植酸酶,家畜体内的植酸酶数量和活性十分有限。目前作为商品生产的植酸酶主要是来源于真菌的发酵产物,也有一部分是用生物技术生产的。

二、饲用酶制剂的作用及其机理

归纳起来,饲用酶制剂的主要作用是:补充内源性消化酶的不足;消除、降解日粮抗营养因子和消化内源酶不能消化的养分。上述作用主要是通过如下4种机制来实现:

(一)破坏植物细胞壁,提高养分消化率

植物细胞中淀粉和蛋白质等营养物质被细胞壁包裹。细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶等组成的一种复杂聚合物,除草食动物之外,其他动物不能消化这类物质,这样大大影响了植物饲料中淀粉、蛋白质等营养物质的消化率。若在饲料中适当地添加能分解这类聚合物的酶;以破坏饲料中存在的植物细胞壁,使细胞中的营养物质释放出来,可提高饲料中能量和蛋白质的利用率。

(二)降低消化道食糜黏性,减少疾病的发生

构成植物细胞壁的非淀粉多糖物质能够结合大量的水,增加了消化道食糜的黏度,使营养物质和内源酶难以扩散,这不仅降低了蛋白质、淀粉等营养物质的消化吸收,而且也使畜禽产生黏粪现象。饲料中添加酶制剂可降低食糜的黏稠度,缩小胰脏和胃肠道的体积,减少粪便量,降低氮的排出率,提高畜禽的生产性能;

(三)消除抗营养因子

有些饲料组分(如日粮纤维和植酸磷)是无法被动物内源酶消化的,同时这些不能被消化的养分还会产生抗营养作用。畜禽饲料原料中的抗营养因子(ANFs)及难于消化的成分较多(表4—19),它们以不同方式和不同程度影响养分的消化吸收和畜禽的身体健康。添加外源性酶制剂可以部分或全部消除ANFs所造成的不良影响。消化和降解这些抗营养因子的外源酶包括:植酸酶、β—葡聚糖酶、木聚糖酶、果胶酶、α—半乳糖苷酶。

表4-19 几种饲料原料中的抗营养因子或难于消化的成分

(四)补充内源酶的不足,激活内源酶的分泌

消化机能正常的成年动物,能分泌足够的消化饲料中淀粉、蛋白质、脂类等养分的酶。补充这些消化酶对成年健康动物的作用甚微。对于早期幼小畜禽来讲,主要是其内源酶分泌不足,应添加外源酶以弥补这一缺陷。如出生4周龄前的仔猪,消化系统功能不完善,胃内酸度和蛋白酶的活性均很低。断奶应激会导致内源酶活性的降低,仔猪在断奶后的数周内,内源性的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性均有降低,导致养分的吸收减少和腹泻,这时选择易消化的饲料并添加外源酶可以收到良好的效果。饲用酶制剂并不引起内源消化酶“反馈性”分泌减少,反而有利于内源消化酶的分泌。一般在常规日粮中适当地添加淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶,以补充内源酶的不足,促进营养物质的消化和吸收,消除营养不良和减少腹泻的发生,提高饲料消化率。

消化酶在水产饵料中的研究与应用表现出了明显的辅助消化,降低饵料系数,改善水质,减少肝脏和消化道疾病的作用。

水产饵料,特别是肉食水产饵料中含有高水平的蛋白质和脂类,虽然水产动物对蛋白质和脂类有较强的消化能力,但在高密度人工养殖条件下的水产动物,对人工饵料的消化能力有限。饵料中添加蛋白酶、脂肪降解酶能提高饵料中蛋白质、脂类的消化率,减少未消化物对水质的影响。淀粉是植物饲料中的主要物质,也是人工饵料中最常用的安全、经济的粘合剂,而水产动物,尤其是肉食水产动物体内淀粉酶活性低,对淀粉的消化力低,饵料中的淀粉不能被充分利用。这不仅造成养分的浪费,影响水质,由此还常产生消化不良和肝脏疾病,致使生长受阻,严重者导致死亡(俗称“胀死”)。在饵料中添加淀粉酶,能明显地提高淀粉的消化率,减少对水质的污染,保证水产动物的健康,降低死亡率。目前蛋白酶、脂解酶、淀粉酶在对虾、鳗鱼等较高经济价值的水产饵料中已普遍应用。日本生产的鳗鱼用新力素-B、台湾生产的新力肥(Sinipor)、新宝力(Neo-polyase)均属此类产品。

三、饲用酶制剂的应用

(一)饲用酶制剂的要求

与酶在其它领域应用不同,饲用酶需经过一定的饲料加工工序,与复杂的日粮组分共存一段时间后才能进入人们难以控制的消化道复杂内环境条件下起作用。因此,饲用酶有其特殊的要求与处理。

1、饲用酶制剂中一般需加稳定剂或进行包被等稳定性处理,以增强酶对饲料加工和贮存过程中不利条件的耐受性。

2、由于酶的作用条件各异,不同酶在消化道中起作用的位置不同,对消化道内的酸碱度,蛋白酶的耐受性也各不相同。不同的酶就选择不同的包被处理,使酶到达适合其作用条件的消化道部位才释放出来,这一方面可避免酸碱和蛋白酶对酶的破坏,另一方面能使酶发挥最大的催化作用。特别是适宜在肠道(中、碱性条件下)起作用的酶,应能安全通过酸性强,对各种蛋白质有强降解能力的胃。在多酶系复合制剂的生

产上,必须避免其中的蛋白酶对其它酶的降解作用。

3、水产饵料需投入水中饲喂,要求在水中有一定悬浮时间,其加工工艺比较复杂。应用于饵料中的酶制剂必须用不溶于水的包被材料处理,否则不仅酶易失活,而且会造成养分流失。未包被处理的消化酶,特别是淀粉酶,会降低饵料的粘弹性,降低饵料的适口性和在水中的悬浮时间。

(二)选用酶制剂应考虑的因素

1、酶的种类和酶活力

酶制剂产品中所含酶的种类和活力是影响酶制剂应用效果的关键因素。产品中应含多少种酶和哪些酶取决于饲料类型。以大麦为基础的日粮应添加β—葡聚糖酶;豆类籽实为基础的日粮应使用果胶酶;而以小麦为基础的日粮中必须添加木聚糖酶。一般来说,单一酶制剂的效果没有复合酶制剂好。在以玉米、小麦和豆粕混合日粮中应添加果胶酶、。—半乳糖酶和戊聚糖酶和纤维素酶;而在含豆粕的日粮中添加α-半乳糖酶、β—葡聚糖酶和蛋白酶复合制剂的效果比单独添加α-半乳糖酶效果要好。

衡量酶制剂的品质的核心指标是酶的活力。酶活力单位是在一定条件下测得的相对值,受温度、pH、底物浓度、饲喂方式等诸多因素的影响,不同厂家所使用的酶活单位可能不尽一致。所以,酶的标识单位大并不一定表示其酶活力就强,只有在相同的条件下测定酶活并将其与动物的消化生理和饲喂方式等结合起来才有意义。另一方面,酶的活力并不是愈高愈好。试验证明,酶活力过高不仅会造成产品的浪费,而且引起饲养效果的下降,这可能与酶作用产物的反馈抑制有关。

2、动物因素使用酶制剂的效果受动物种类、品种、年龄及生理阶段等诸多因素影响。一般来说,消化功能愈简单的动物,酶制剂的应用效果愈明显。家禽消化道较短,肠道后段的微生物也少,饲料中添加酶制剂的效果就好。在肉鸡日粮中主要添加β-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶和果胶酶。猪在不同的生长、生理阶段应选用不同的酶制剂,早期断奶仔猪的消化系统尚未发育成熟,日粮中需添加淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶,而生长猪和肥育猪日粮中主要添加β—葡聚糖酶、木聚糖酶和果胶酶。成年反刍动物由于其瘤胃微生物作用,添加酶制剂效果不明显,但在幼年反刍动物和以青贮料为主的日粮中添加纤维分解酶和少量淀粉酶,也可获得较好效果。

(三)酶制剂的应用方法

1、直接添加酶制剂可用于生产全价配合饲料和浓缩料。由于大部分酶制剂产品为固体形态,且添加量较大,一般在配合饲料中的添加量为0.1%一0.3%,因而可以在配合饲料或浓缩料生产过程中直接添加。考虑到酶在饲料加工,特别是制粒过程中的损失,酶制剂的实际添加量应高于推荐量,提高比例一般为10%~50%不等。

2、制粒后添加技术在饲料制粒以后再将酶制剂加到饲料中,可以避免酶制剂在饲料制粒过程中的损失。按这种方法使用的酶制剂为液态产品,添加方法类似于油脂的喷雾涂抹工艺。制粒后添加工艺虽可减少加工损失,但因分布于颗粒的表面,在饲料的贮藏过程中容易受到外界因素的影响而失去活性。

3、用于饲料调制饲料原料在应用之前使用酶制剂进行调制,有利于改善饲料的营养价值和饲用价值。如,豆粕用酸性蛋白酶预处理后再用于配制仔猪、雏鸡的饲粮,可明显提高动物的生产性能和饲料利用率。青饲料在青贮过程中添加酶制剂有利于提高青贮的质量。

(四)应用酶制剂应注意的问题

酶制剂发挥作用的前提是必须有一定活性的酶达到其在消化道中的作用部位。从酶制剂的生产出厂到进入动物消化道发挥作用,经过若干环节,每个环节都可能影响酶的活性。在购买时、使用前和饲料加工后均应检测酶的活性。

粉状饲料的混合过程对酶的活性影响不大。一定的温度、压力会使酶蛋白的结构发生变化,降低甚至丧失酶的催化活性,特别是在湿热条

件下。因此,制粒温度过高会降低饲料中酶的活性。一般认为在60~65℃以下的制粒过程中,经稳定载体处理的酶制剂可保持约80%左右活性,某此经特特殊包被处理的酶制剂在75℃以下可保持较高的活性.若考虑到沙门氏菌的灭活,制粒温度至85℃以上或膨化处理,最稳定的酶制剂也将变得无效(Cowan).制粒或膨化冷却后将稳定的液体酶制剂喷于颗粒表面,能被饲料很好地吸收并保持较高的稳定性。

酶制剂在应用之前的贮藏条件对保存酶的活性尤为重要,在贮存过程中要防止潮湿和高温曝晒。一般来说,水分对酶的危害比高温更严重,饲料发霉会使酶活性受到很大影响。因此,在使用时应尽量缩短贮存时间,放在通风、干燥、阴凉和避光处。一旦开封使用,最好尽快用完;如果不能一次用完,用后应包装、封严,并尽早使用。

配合饲料中的某些成分可能会破坏酶的活性。许多矿物元素与酶制剂具有颉颃作用;有些抗生素可能对酶的活性有破坏作用;酸化剂、氧化剂、重金属等物质对酶的活性也有明显影响。因此,在使用过程中应避免酶制剂和这些物质的直接接触,特别不能将酶制剂用作生产预混料的原料。

(五)复合酶制剂的应用效果

综合国内外的研究报告,在肉鸡日粮中添加复合酶制剂可使体增重提高0.75%一5.33%(平均2.98%),饲料转化效率改善1.92%一8.3%(平均4.69%);对蛋鸡的采食量、产蛋性能及死亡率作用很明显。

仔猪由于其消化系统发育不成熟,又缺少分解饲料中非淀粉类多糖的消化酶,因此易导致断奶仔猪营养不良,发生腹泻等,·添加饲料酶制剂后可明显减少甚至逆转这类不良现象(表4-20)。生后3月龄的肥育猪其消化道发育基本完善,其饲料组成当中粗纤维成分较高,这时补充纤维素酶,有利于提高饲料粗纤维的利用率。

表4-20 酶处理猪饲料后干物质消化率的增加和NSP的水解比例

(引自DierickandD~mypere,1996)

注:A、B、C分别是比利时Slovay生产的纤维素酶、半纤维素酶和丹麦Novo Industri生产的复合酶。

牛羊主要以粗纤维含量较高的植物茎叶等粗饲料为主要饲料,通过瘤胃微生物发酵产生的纤维素酶将纤维素降解为易吸收的低分子化合

物。但是,由于瘤胃微生物产生的纤维素酶是有限的,外源补充可提高瘤胃中纤维素酶含量,达到提高降解的目的。有实验证明,在牛、羊饲料中添加酶制剂尤其是纤维素酶可明显提高牛、羊对饲料中粗纤维的利用率。在肥育牛的饲粮中添加。—淀粉酶和蛋白酶,可使日增重提高;在乳牛饲粮中添加真菌纤维素酶,可使泌乳量和饲料利用率提高。酶制剂还可用于提高青饲料的利用率。用酶制剂处理热带和温带的禾本科和豆科牧草,然后用瘤胃模拟技术测定体外消化率,证明酶制剂可以提高有机物的体外消化率,其结果证实酶制剂有助于细胞壁的降解,特别是对含纤维较高的热带植物。在苜蓿青贮中加入酶制剂(含纤维酶、半纤维素酶和葡萄糖氧化酶),和对照组比,青贮pH降低14.6%,粗纤维降低16%,水溶性碳水化合物提高115%,氨气浓度降低16%。对于含糖量低的豆科植物在制作青贮饲料时,添加淀粉酶或纤维素酶等,可水解青绿饲料中部分

多糖,使其转化为单糖,以保证产生足量乳酸菌,从而得到品质优良的青贮饲料。

另外,对于处于疾病特别是消化道疾病或应激状态的畜群,及时补充消化酶,对改善机体综合状态、加快体力恢复会有明显帮助。在兔、鹿、水产动物的饲料中添加酶制剂也取得了很好的效果。

四、酶制剂的发展方向

酶制剂被公认是安全高效、最有发展和应用前景的饲料添加剂之一,但由于酶制剂本身的生物特性和作用规律十分复杂,许多问题尚不清楚,酶制剂的实际应用效果尚不稳定,在提高饲料的利用率、减少环境污染、提高动物生产水平和经济效益等方面的功效尚未充分发挥。要解决这些问题,必须在酶活分析方法的标准化、酶制剂的稳定性、酶制剂与饲粮成分的关系、酶制剂之间及与内源酶之间的相互关系、酶制剂与饲料工艺之间的关系等方面开展系统深入的研究。

饲用酶制剂

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。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,据调查统计,1998年世界工业酶制剂市场销售额15.6亿美元,其中饲料用酶占9%,为1.4亿美元。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、饲用酶制剂的主要种类 目前,饲料工业上使用的酶制剂主要是消化碳水化合物和植酸磷的酶,也有些产品包含有蛋白酶和脂酶。 (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)。 (引自《饲料添加剂学》陈代文,2003) 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

十种常见的酶制剂

十种常见的酶制剂 (1)纤维素酶 纤维素酶,是由多种水解酶组成的一个复杂酶系,自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。习惯上,将纤维素酶分成三类:C1酶、Cx酶和β葡糖苷酶。C1酶是对纤维素最初起作用的酶,破坏纤维素链的结晶结构。Cx酶是作用于经C1酶活化的纤维素、分解β-1,4-糖苷键的纤维素酶。β葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。自1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现纤维素酶至今已有一百余年了,随着在工业上的广泛应用,特别是在纺织工业、能源工业上的应用,纤维素酶已成为最近十几年酶工程研究的一个焦点。近年来有关纤维素酶的基础研究,包括酶的氨基酸序列、基因的克隆与表达、酶蛋白的空间结构与功能,以及酶蛋白的基因调控等诸多方面都取得显著进展。到目前为止,登记在Swiss2Protein数据库的纤维素酶的氨基酸序列有649条,基因序列有433条。我国对纤维素酶的研究始于上世纪50年代,迄今已有50多年的历史。在纤维素酶的菌种开发、发酵培养、基因的克隆与表达,以及纤维素酶在纺织、能源等方面的应用都取得较大进展. 进入21世纪,利用纤维素酶转化纤维素物质产生葡萄糖进而发酵获得生物乙醇,可以避免对粮食作物的大量损耗,引起了各国政府和研究机构的重视,这其中的关键是纤维素酶的成本问题。由于纤维素酶发酵活力较低,因此其应用成本也较高。同时纤维素酶相比其他糖苷水解酶类,比活力至少要低1~2个数量级,如滤纸酶的比活力为1IU/mg左右,CMC的比活力约为 10IU/mg[7],从而造成酶的作用效率较低。这是两个限制纤维素酶应用的瓶颈问题,也是纤维素酶研究的热点与难点。目前通过传统的菌种诱变和基因工程技术可以较大幅度地提高目的蛋白的表达量,从而提高酶的发酵水平.还可以通过改善发酵条件和工艺,如采用固体发酵来大幅度降低发酵成本。但是提高酶降解天然纤维素的效率则需要,深入研究纤维素酶的结构与功能以及作用方式,进而对其进行有效改造;或者通过筛选新的产酶菌种,发现具有开发潜力的新酶源. (2)脂肪酶 脂肪酶即三酰基甘油酰基水解酶,它催化天然底物油脂水解,生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。脂肪酶基本组成单位仅为氨基酸,通常只有一条多肽链。它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶,可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应,除此之外还表现出其他一些酶的活性,如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等(Hara;

酶制剂产业现状

酶制剂产业现状 一、酶制剂及产业现状介绍 酶是由活细胞产生的、催化特定生物化学反应的一种生物催化剂。酶制剂是酶经过提纯、加工后的具有催化功能的生物制品,主要用于催化生产过程中的各种化学反应,具有催化效率高、高度专一性、作用条件温和、降低能耗、减少化学污染等特点,其应用领域遍布食品、纺织、饲料、洗剂剂、造纸、皮革、医药以及能源开发、环境保护等方面。 酶制剂工业是知识密集型的高新技术产业, 是生物工程的重要组成部分。目前为止,已报道发现的酶类有3000多种,但其中已实现大规模工业化生产的只有60多种。全世界酶制剂市场正以平均11%的速度逐年增长。酶制剂产业的发展前景相当广阔。 中国酶制剂产业经过50多年的长足发展,已进入世界酶制剂生产的大国行列,目前已实现规模化生产的酶制剂达到30种左右。但由于我国酶制剂产业起步只有半个世纪,导致我国的酶制剂产业和酶工程研究,与国际水平相比还有很大差距。四大酶制剂巨头依然被国外垄断,2017年世界四大酶制剂巨头企业:1、诺维信酶制剂公司;2、美国genencor;3、德国AB酶制剂公司;4、比利时BELDEM。 二、国外酶制剂公司巨头—诺维信 诺维信公司是全球工业酶制剂和微生物制剂的主导企业,拥有超过40%的世界市场份额。在研发工作中,诺维信运用了传统微生物学、现代生物化学和分子生物学领域的多项先进核心技术,包括表达克隆、重组技术、蛋白工程和高通量筛选技术等,力争为广大客户提供所需的各种酶类。自20世纪60年代以来,诺维信致力于对生物技术的探索和发掘,率先开发出几乎所有主要新型工业酶,先后推出75类,600多种广泛应用于洗涤剂、纺织、淀粉制糖、皮革、酒精、食品、啤酒酿造和饲料等40多个工业加工领域的酶制剂产品。以下介绍该公司的几种代表酶类: 1941年:诺维信推出第一个酶制剂产品Trypsin Novo。这是一种从胰腺提取出来的猪胰蛋白酶,用于皮革工业中皮的软化工艺。 1952年:诺维信开发出Thermozyme。这是世界上第一种用发酵方法制成的酶,使大规模生产用于工业领域的酶制剂成为可能。

酶在饲料中的应用

酶在饲料方面的应用 最早记载科学描述外源性酶制剂在动物营养中的作用可追溯到20世纪20年代,在此后的30年里,科学家开始研究外源酶在家禽饲料中的应用,并达到了广泛应用。 酶在动物体内消化与新陈代谢过程中起着非常重要的作用。动物能分泌到消化道内的酶主要属于蛋白酶、脂肪酶类和碳水化合物酶类。在消化酶的作用下,底物大分子物质(如蛋白质、脂肪、多糖等)降解为易被吸收的小分子物质,如寡肽、氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等。饲用酶制剂大致可分为消化酶和非消化酶两大类。非消化酶是指动物自身不能分泌到消化道内的酶,这类酶能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子,主要有纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶等。消化酶是指动物自身能够分泌的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶类等。 饲用酶制剂不仅能消除饲料抗营养因子的有害作用,促进养分的消化和吸收,提高畜禽的生长速率、饲料转化效率和增进畜禽健康,而且能减少养殖业排污中氮、磷的排放,保护生态环境。应用饲用酶制剂是现代化养殖业中经济效益与生态效益兼顾的重要科学技术措施。 饲用酶制剂的商业化应用在国外约有10余年的历史。英国20世纪90年代初酶制剂在鸡饲料中添加率几乎等于零,而现在95%以上的鸡饲料都添加酶制剂。中国如以珠海溢多利公司1992年推出溢多酶作为饲用酶商业化应用的起点,饲用酶制剂在中国的应用也有10 多年历史。 目前中国饲用酶制剂的市场已经初步形成,并在逐步发展。在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家,其产品有:芬兰国际饲料公司的爱维生和保安生系列产品,芬兰安特罗斯公司的安特复合酶、植酸酶系列产品,罗氏公司和德国巴斯夫公司的植酸酶产品等。 中国饲用酶制剂企业据不完全统计也有20余家,其产品有:广东珠海经济特区溢多利有限公司的溢多酶系列产品、广东肇庆华芬饲料酶有限公司的华芬酶系列产品、广东江门英恒生物饲料有限公司的英恒酶系列产品、江苏太糊酶制厂的太糊酶系列产品、吉林长春昆仑酶制剂厂的复合酶系列产品等。 一、饲料的组成 饲料原料中的脂肪和添加到饲料中的植物油或动物脂肪在肠道经过乳化后才能与胰脂酶充分接触从而得以消化吸收。不饱和脂肪有利于乳糜微粒的形成。不饱和脂肪酸含量高的植物油消化吸收率高于动物油,动物油中猪油消化率高于牛油。幼龄动物对饱和脂肪酸的消化吸收能力较差,随着周龄增大而提高。 饲料中多糖又可分为营养性多糖和结构多糖。营养性多糖主要是淀粉和糖原,结构多糖在植物性饲料中也指非淀粉多糖,主要是植物细胞壁组成成分,包括纤维素、半纤维素、果胶。半纤维素又包括β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、甘露寡糖等。禾谷子实(如玉米、高粱、小麦和大麦等)是畜禽饲料中碳水化合物的主要来源,其主要成分是淀粉,非淀粉多糖含量也较高。豆类饲料原料中的非淀粉多糖主要是果胶和纤维素。非淀粉多糖在目前可以说是影响饲料有机物质消化利用的最主要因素,其中可溶性非淀粉多糖在动物消化道可增加食糜黏稠度,妨碍能量、氨基酸等养分的利用,对单胃动物产生抗营养作用。非反刍动物体内不能分泌纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、果胶酶等,纤维素、果胶和大部分半纤维素只能被微生物有限地利用。利用微生物生产的外源多糖酶添加到饲料中可以帮助畜禽消化利用这些非淀粉多糖,如β-葡聚糖酶可水解β-葡聚糖,木聚糖酶可水解阿拉伯木聚糖,从而降低其抗营养作用,提高动物生产性能。

饲用酶制剂的分类及设计

饲用酶制剂的分类及设计 一、单酶制剂 单酶制剂又可分为消化酶(内源酶)和非消化酶(外源酶)两大类。 1、消化酶包括淀粉酶, 糖化酶,蛋白酶,脂肪酶" (1)淀粉酶:作用于a-1,4糖苷键,将淀粉水解为双糖, 寡糖和糊精,使之易于吸收,并能在胃中迅速液化淀粉,减轻胃部胀感,促进消化 (2)糖化酶:可水解线性的寡糖,双糖和糊精生成葡萄糖和果糖,也可作用于淀粉的非还原性末端,依次缓慢水解Α-1,4糖苷键生成葡萄糖,因此,可在淀粉酶的协同作用下,将淀粉完全分解成葡萄糖" (3)蛋白酶:有酸性,中性,碱性之分。在饲料中由于动物胃液多呈酸性,肠道多数为弱酸性至中性,所以大多数添加酸性和中性蛋白酶,其主要作用是将动物摄取的饲料蛋白质分解为氨基酸,并由动物体重新组合合成自身的蛋白质 (4)脂肪酶:分解脂肪为甘油,脂肪酸和磷脂酸 2、非消化酶包括纤维素酶,半纤维素酶,果胶酶,B-葡聚糖酶 (1)纤维素酶:包括C1酶,CX酶和B-葡萄糖苷酶(Cb)"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素分解为纤维二糖和纤维寡糖,再经Cb的作用生成动物机体可利用的葡萄糖 (2)半纤维素酶:包括木聚糖酶,甘露聚糖酶,阿拉伯聚糖酶和聚半乳糖酶等,主要是将植物细胞中的半纤维素降解为各种五碳糖,并可降低半纤维素溶于水后的粘度,纤维素酶,半纤维素酶协同作用,破坏富含纤维素的细胞壁,将难于消化和粘性的多糖分解,从而大大提高低能饲料的饲用价值,提高饲料利用率" (3)果胶酶:果胶是一种多糖,果胶酶可裂解果胶单糖之间的糖苷键,并脱去水分子,分解物细胞壁间质成分果胶,促使植物组织崩解,使营养成分得到充分释放和利用" (4)B-葡聚糖酶:B-葡聚糖多存在于大麦,燕麦等谷物中,可溶于水形成粘性的凝胶,成为一种抗营养因子,阻碍动物(特别是幼畜)对营养物质的利用,影响生长。B-葡聚糖酶可水解B-葡聚糖,降低肠道内容物的粘度" (5)植酸酶:可提高饲料中磷的利用率,减少无机磷在饲料中的添加量,减少多余磷对环境的污染;还有将乳糖转化为葡萄糖和半乳糖的乳糖酶,分解果实中丹宁改善味觉促进动物采量的丹宁酶等。 二、复合酶制剂 动物配合饲料中含有多种营养素,利用各种消化酶和非消化酶的协同作用,可最大限度地提高饲料中能量、蛋白质、纤维素等营养物质的利用率,从而达到增重,减少饲料消耗的目的。目前世界上生产的复合酶制剂,由于不同的功能特点,可分为以下几类:

溢多利:国内饲用酶制剂行业先行者

? 投资要点: 公司为饲用酶制剂领导企业 溢多利公司是我国第一家饲用酶制剂生产企业。自 1991年成立以 来,一直从事饲用酶制剂的研发、生产和销售,目前是国内最大的饲用酶制剂生产商。公司核心产品为饲用酶制剂,包括饲用复合酶、饲用植酸酶和饲用木聚糖酶等。 收入增速较快、盈利能力强 近三年公司的收入和净利润实现快速增长,其中2011和2012年度的营业收入分别增长24.71%和24.76%,归属于母公司股东的净利润分别增长53.19%和26.72%。13年上半年,营业收入和归属于母公司股东的净利润较上年同期分别增长8.54%和15.92%。 募投项目提高公司市场竞争力 通过本次募投,公司综合竞争实力和盈利能力将得到大幅提升。内蒙古二期工程项目和珠海基地生产基地技改项目,产能瓶颈得到解决,尤其是复合酶微丸、液体剂型的产能得到了较大提升,市场占有率扩大,盈利能力不断增强;研发中心扩建项目、营销服务网络建设项目是保证公司未来发展、产能消化的有益举措,提升公司的盈利能力,并将产生较好的经济效益和社会效益。 盈利预测 公司在未来几年将保持增长势头,初步预计2013-2014年归于母公司的净利润将实现年递增10.76%和20.11%,相应的稀释后每股收益为1.17元和1.40元。 定价结论 考虑到需募投资金16,647万元,给予公司13年净利润20-25倍估值,对应的价格区间为26.81元-34.58元,发行新股数量为551.17万股,13、14年摊薄后EPS 为1.36元、1.64元。我们建议按照10.00%的折价率询价,询价区间为24.13-31.12元。 ? 数据预测与估值: 营业收入 27,045.45 33,742.57 35,310.53 40,398.28 58,852.48 年增长率 24.71% 24.76% 4.65% 14.41% 4 5.68% 归属于母公司的净利润 4,317.62 5,471.46 6,060.28 7,279.29 10,488.04 年增长率(%) 53.19% 26.72% 10.76% 20.11% 44.08% (发行后摊薄)每股收益(元) 0.97 1.23 1.36 1.64 2.36 数据来源:公司招股意向书;上海证券研究所整理;按发行551.17万股摊薄 日期:2014年1月14日 行业:食品制造业 滕文飞 021-********-1969 tengwenfei@https://www.doczj.com/doc/0c3152700.html, 执业证书编号:S0870510120025 上市合理定价 RMB 26.81~34.58元 基本数据(IPO ) 发行数量不超过(百万股) 13.00 发行后总股本(百万股) 52.00 发行数量占发行后总股本 25.00% 发行方式 网上定价发行 网下询价配售 保荐机构 民生证券 主要股东(IPO 前) 金大地投资 65.00% 态生源 10.00% 王世忱 10.00% 收入结构(13H1) 饲用酶制剂 93.78% 其他饲料添加剂 5.70% 报告编号: TWF14-NSP02 首次报告日期: 国内饲用酶制剂行业先行者 溢多利(300381.SZ ) 证券研究报告/公司研究/新股定价

新型酶制剂

新型酶制剂――β-甘露聚糖酶研究进展 植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质构成。甘露聚糖是植物半纤维素的重要组分,是由β-1,4-D-甘露糖连接而成的线状多聚体,在多糖的侧链上主要有葡萄糖基、乙酰基和半乳糖基等取代基团,图1为甘露聚糖的分子结构示意图。甘露聚糖具有高亲水性,在单胃动物的消化道内大量吸水,增加了消化道内容物的粘度,抵抗胃肠的蠕动,直接影响动物对营养物质的消化和吸收。近年来,随着豆类产品(豆粕等)在动物饲料中的广泛应用,甘露聚糖的抗营养作用也越来越受到重视,在饲料中添加酶制剂是解决这一问题的主要途径。甘露聚糖的完全酶解需要β-甘露聚糖酶(EC3.2.1.78)、β-甘露糖苷酶 (EC3.2.1.25)、β-葡糖苷酶(EC3.2.1.21)、α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22)和脱乙酰酶(EC3.1.1.6)的协同作用,其中β-甘露聚糖酶在饲料中的应用比较广泛。 1. β-甘露聚糖酶的来源和酶学性质研究 β-甘露聚糖酶广泛存在于自然界中,在一些低等动物(如海洋软体动物Littorina brevicula)的肠道分泌液中、某些豆类植物(如长角豆、瓜儿豆等)发芽的种子中以及天南星科植物魔芋萌发的球茎中都发现了β-甘露聚糖酶酶 活的存在。而微生物(包括真菌、细菌和放线菌等)则是饲用β-甘露聚糖酶的主要来源,各种微生物产生β-甘露聚糖酶的条件和所产酶活性的高低、酶的性质和作用方式以及蛋白质一级结构等均有所不同。微生物来源的β-甘露聚糖酶具有活性高、成本低、提取方便以及比动植物来源的有更广的作用pH 值、温度范围和底物专一性等显著特点,备受研究者的重视,其中,细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌,真菌中的曲霉、青霉、酵母、木霉和放线菌中的链霉菌等产的

-中国饲料酶制剂 产业运行态势及发

前言 2012年,是中国零售业充满机遇与挑战的一年,国内外经济形势复杂多变,零售企业经营压力增大。面对复杂经济环境,零售业继续保持增长,商品销售额进一步提升,从业人数继续增加,营业面积继续扩大。行业发展呈现出一些新的特点:网络零售高速增长,实体零售加速调整;渠道下沉,企业扩张重点转向“三四线城市”;成本费用增加,利润上升但利润率有所下降;专卖店、便利店保持良好发展,百货店、超市竞争压力加大;传统盈利模式探索转型,行业现代化程度进一步提升。 零售业发展过程中也面临一些问题,主要是网点布局欠均衡,结构优化步伐慢;费用增加过快,经营压力增大;竞争手段单一,不利于市场秩序优化;物流配送等配套服务有待提升等。解决这些问题,需要坚持扩大内需、促进消费的方针,在转变发展方式,提高流通效率,加快转型创新,规范市场秩序等方面做出不懈努力。 随着经济发展方式转变、居民消费结构加快升级以及城镇化、信息化、新型工业化加快推进特别是电子商务方兴未艾,势必带来零售业态结构、经营模式乃至整体格局新的调整与变化。未来,零售企业将加快转型升级,实体与网络零售加快融合,通过全渠道、复合型、差异化经营,加强供应链管理,跨区域并购重组,加快业态创新、品牌建设以及绿色循环发展,提高行业组织化程度与整体质量水平。2013-2017年中国饲料酶制剂产业运行态势及发展前景咨询报告 第一章中国饲料酶制剂行业进展 第一节饲料酶制剂行业政策和规划 第二节饲料酶制剂行业主要法律与法规 第三节饲用酶制剂行业标准的发展 第四节饲料酶制剂行业进入壁垒分析(技术壁垒,资金壁垒,营销渠道壁垒,政策壁垒)第五节饲料酶制剂生产企业发展状况 第六节国内饲料酶制剂生产状况

第六章、饲用酶制剂

第六章饲用酶制剂 第一节饲用酶制剂的作用机理及主要种类 一.饲用酶制剂应用的生物学依据 1、动物对酶的需要 研究证实,幼龄畜禽消化道和酶系统的发育很不建全,消化酶、胃酸和消化液分泌不足,远不能适应其分解大分子营养物质的需要。断奶、健康状况不佳或应激状态时,畜禽消化道内酶分泌量的降低,这些为外源性消化酶发挥作用创造了条件。例如,仔猪出生后第一周,主要以乳中的脂肪为能量来源,消化道中脂肪酶较多,2~3周内乳糖酶分泌最多,随后急剧下降。蛋白酶和淀粉酶随着乳糖酶分泌的减少而增多。断奶时由于日粮变化和应激反应,除蛋白酶外其它酶的分泌量大大减少,需经2周左右才能恢复,消化酶活性在数周内仍保持较低水平,据报道,直至体重60~70千克,消化酶活性都是逐渐提高的。所有这些都表明有必要给猪补充外源酶。 幼龄禽类同样存在消化酶发育的问题。对于成年家禽则应以消除饲料中抗营养因子,提高饲料卫生条件,以及解决消化率为重点,也需要在饲料中添加酶,加酶不仅补充了体内酶的不足,还提供了体内不能产生的酶。 2、饲料对酶的需要 植物性饲料是动物能量和蛋白质以及其他营养物质的主要来源,而它们含有复杂的三维结构构成的细胞壁,是营养成分的保护层,影响动物的消化吸收。这些细胞壁由抗营养因子非淀粉多糖(NSP)组成,

包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、戊聚糖、纤维素和果胶等。单胃动物不分泌NSP酶,用外源性的酶摧毁植物细胞壁,有利于细胞内容物从其中释放出来,同时缓解NSP导致的食糜粘度过大。 3、酶作为一种蛋白质,对动物是安全的 迄今为止,还未发现酶制剂有毒有害的报道。但在发酵过程中,如果污染杂菌,就有可能产生有害物质。另外,研究表明,因为外源酶是微生物酶,结构组成与动物分泌的酶不同,因而不会产生负反馈调节。 二.酶制剂的作用机理及应用效果 1、破坏植物细胞壁,消除饲料中的抗营养因子,提高饲料的利用率。通常配合饲料以玉米、大麦、饼粕、糠麸等植物性原料为主,这种饲料不仅粗纤维含量较高而且还含有较多的植物细胞壁,植物细胞壁由各种聚化物(纤维素和果胶等)组成,除草食动物外,其他动物自身不能合成可以分解细胞壁的酶,因此在饲料中适当添加含有纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等饲用复合酶制剂,可破坏饲料中存在的植物细胞壁,使细胞中的营养物质释放出来,提高动物对植物性原料的利用率。 除细胞壁中的多糖体外,饲料中还存在其它许多抗营养因子,而酶制剂的添加可部分或全部消除这些抗营养因子。植酸具有很强的络合性,可络合一些阳离子如Ca2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+等形成稳定的复合物,从而降低这些营养物质的生物利用率。许多试验表明,日粮添加植酸酶可使Ca2+、Fe2+等阳离子利用率提高。冯定远等(2000)将酶制剂(主

饲用复合酶研究进展

饲用复合酶的研究进展 世界上已发现酶的品种有1700多种,饲用酶有20多种。饲用酶制剂分为单一酶制剂和复合酶制剂。饲料用复合酶乃当今饲料行业正在普遍研究、关注和使用的一种酶制剂产品,目前,这种酶的使用在畜禽生产中已经取得了一定的效果。它对提高猪的增长速度、牛的生长与产奶、鸡的产蛋率以及其他畜禽的生产能力均具有极大的促进作用。另外,还能减少禽畜排泄物中的氮、磷的排泄量,减轻污染治理成本,有十分广阔的应用前景。 1.饲用复合酶的定义 饲用复合酶是一类新型的活性饲料添加剂,是多种消化酶的混合制剂,其主要功能因子为内源性消化酶(淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等)和外源性消化酶(纤维素酶、半纤维素酶、植酶酶、果胶酶等)。 2.饲用复合酶的分类 复合酶制剂主要有以下几类:(1)以蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶,主要用于补充动物内源酶的不足;(2)以B-葡聚糖酶为主的饲用复合酶,主要用于以大麦、燕麦为主的饲料原料;(3)以纤维素酶、果胶酶为主的饲用复合酶,主要作用是破坏植物细胞壁,释放细胞中的营养物质,同时消除饲料中的抗营养因子,降低胃肠道内容物的黏度,促进动物的消化吸收;(4)以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、β-葡聚糖酶、果胶酶为主的饲用复合酶,综合各种酶类的共同作用,具有更强的辅助消化作用;(5)水产动物饲料中应用的酶制剂主要有纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和植酸酶等。3.饲用酶制剂的生产源 饲用酶制剂的酶源主要来自于动物、植物、微生物。来源于动、植物的酶一般是用含酶组织提取的,含酶组织来源有限,价格较高,多作药用,很难大量用作饲料酶源。微生物是生产酶制剂的主要来源。生产饲用复合酶的产酶高产菌种一般有:(1)真菌:曲霉、木霉、酵母菌等;(2)细菌:芽孢杆菌、枯草杆菌等;(3)工程菌(工程细菌、工程酵母菌)等。4.饲用复合酶的产生途径 复合酶即多种酶的均匀的混合体系。饲用复合酶的生产主要通过以下3条途径:(1)单一酶复配,即采用单菌株液态深层发酵生产单酶,并去除菌体进行单酶的提取精制,再通过过各种单酶混合复配形成复合酶产品,此法生产全谱酶系产品成本相对较高;另外,各单酶生产来源可能完全不同,各酶种间的协同作用就会大大削弱,甚至可能完全失去协同作用。 (2)产多种酶的单一菌种发酵,通常是采用将产酶单菌培养在含多种诱导底物的培养基中通过固体发酵来实现,发酵过程简单易控制,发酵成功技术难度小。 (3)产酶多菌混合发酵,

复合酶制剂的研究及应用进展(实操分享)

复合酶制剂的研究及应用进展 江西农业大学动物科学技术学院/罗士津瞿明仁 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养国家重点实验室/张铁鹰 原刊于《新饲料》杂志2007年第4期 摘要:复合酶制剂在现代畜牧业生产中的应用非常广泛,而且起到了令人鼓舞的效果,该文综述了饲料中的抗营养因子、复合酶制剂的作用机制、影响复合酶作用效果的因素以及复合酶制剂在畜牧业中的作用效果,旨在为畜牧业生产提供理论依据。 关键词:复合酶制剂;作用机制;生产性能 酶是一种生物催化剂,对畜禽的消化吸收极为重要。酶制剂是应用物理或化学的方法,将生物体产生的酶提取出来制成的产品。近年来,随着中国畜牧业的快速发展和微生物技术在畜牧业上的应用,国内已开发生产出许多不同类型的畜禽用复合酶制剂。 复合酶中存在多种酶活,其中主要为非淀粉多糖酶(NSP酶)。复合酶中的各种酶活起着互相补充、相辅相成的作用,在各种酶的共同作用下,动物饲料中的一些抗营养因子被破坏,其抗营养作用消失,因而可以促进动物的生长,提高动物的免疫力,增进动物健康。饲用复合酶中各种酶的种类和比例与动物饲粮有关.不同饲粮所含抗营养因子的种类和比例不同,需要饲用酶制剂所含酶的种类和比例也不同。 1 复合酶制剂分类 抗生素是应用最广泛的抗菌类药物之一。在过去的5O多年中,由于抗生素的长期使用,导致大量耐药菌株的产生,且病原菌抗药性逐年增强,致使疗效下降,剂量提高。为此,世界卫生组织于1994年就细菌耐药性的监测结果给全世界提出了警告:细菌对抗生素产生的耐药性正在以惊人的速度增加。而现有的抗生素药物正在失去原来的疗效。因此,寻求一种高效的绿色产品已成为当今畜牧生产的迫切需求。 酶广泛存在于生物体内,参与新陈代谢等多种生理功能,其中对微生物细胞壁有水解功能的酶能够溶解微生物细胞壁而使其死亡。由于水解酶的特异性很强,微生物的细胞壁结构和化学组成又存在差异,因此一种酶只能对某一类微生物有水解作用。即使对于某一特定微生物,由于细胞壁化学组成的复杂性,也需要不同类型水解酶的组合,才能有更好的作用效果。 水解酶具有对某一病原菌所有血清型都有效的优点,当几种酶复合后,对不同类型的病原菌均有效,克服了一种抗生素只能预防一种病原菌或一种血清型病原菌的不足,也不存在药物残留和耐药性的问题。 溶菌酶在医药和食品行业中已开始使用,作为畜禽饲料添加剂则刚刚起步,仅前苏联、法国、德国和美国做了一些初步研究,目前国内也已开始了相关研究。而对复合杀菌酶药物的研究,国内外均刚刚起步。高效、绿色养殖已成为当今养殖的主题,而复合酶制剂正是这个情况下诞生的产物,复合酶制剂将为养鸡业生产带来福音。

酶制剂在饲料中的应用研究进展(精)

自从 1975年美国饲料工业首次把酶制剂作为添加剂应用于配合饲料中并取得显著效果后, 饲用酶制剂日益受到世界养殖业的重视。而抗生素、激素和药物类添加剂大量应用于饲料中, 造成的动物食品污染和有害物质残留日益加重, 饲料安全问题日益突出。目前, 许多国家都在努力加强对饲料添加剂的管理, 西欧、日本、美国等国家相继颁布了一系列法律, 在饲料中禁止或限制使用抗生素、激素和药物类添加剂。“ 天然、绿色、无污染、无残留” 成为 21世纪世界畜牧业发展的主题。酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保的“ 绿色” 饲料添加剂在畜禽养殖业中具有广阔的应用前景, 正在逐步替代常用药物类添加剂, 实现添加剂“ 绿色化” 。 1饲用酶制剂的分类 酶是一种由活细胞产生的具有生物催化反应能力的蛋白质, 在动物体内消化与新陈代谢过程中起着重要的作用。根据饲料中所含酶的种类, 饲料用酶制剂主要可分为两类消化性酶和非消化性酶。 (1 消化性酶:饲料中常用的消化性酶制剂有α-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶和中性蛋白酶, 主要辅助动物消化道酶系作用, 降解淀粉和蛋白质成为易被吸收的小分子物质。 (2 非消化性酶:主要包括木聚糖酶、果胶酶、甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶等非淀粉多糖酶和植酸酶。非淀粉多糖酶通过破坏植物细胞壁, 分解纤维素、半纤维素和果胶等非淀粉多糖 (NSP , 既把这些不可利用的多糖分解成可被消化吸收的小分子糖类, 又可以暴露细胞壁保护的淀粉、蛋白等, 使其更充分吸收利用, 同时降低因可溶 NSP 造成的粘稠食糜的粘度。植酸酶催化植酸盐的水解反应, 使其中的磷以无机磷的形式游离出来, 提高饲料中磷和其他养分的利用率。 1.1根据产品中所含酶的种类,饲用酶制剂一般分为饲用单一酶制剂和饲用复合酶制剂 目前市场上的商品饲用酶制剂大多数以复合酶制剂的形式销售, 如溢多酶、保安生等。一般来说, 复合酶制剂比单一酶制剂效果好, 但并不意味着复合酶制剂中酶种类愈多愈好。复合酶制剂有两种, 多数由几种单一酶混合调制而成, 还有一

饲用酶制剂调节单胃动物肠道微生态及作用机理

动物营养学报2017,29(3):762?768ChineseJournalofAnimalNutrition 一 doi:10.3969/j.issn.1006?267x.2017.03.005 饲用酶制剂调节单胃动物肠道微生态及 作用机理 任一文一喻晓琼一翟恒孝一汪仕奎 (帝斯曼(中国)动物营养研发有限公司,霸州065799) 摘一要:近年来,通过运用新的分子微生物学技术以及数据分析方法,许多研究证实饲用酶制剂不仅会促进机体对营养物质的消化吸收,而且会影响肠道中特定微生物的发育三其机理可能是通过调节食糜的物理化学性状以及肠道微生物所需营养物质的量,同时提高具有潜在益生效应物质的含量,从而影响肠道微生态的发育,本文拟总结饲粮添加饲用酶制剂对单胃动物肠道微生态的影响并探讨相关机理三 关键词:饲用酶制剂;单胃动物;肠道微生态 中图分类号:S816一一一一文献标识码:A一一一一文章编号:1006?267X(2017)03?0762?07收稿日期:2016-09-06 作者简介:任一文(1988 ),男,湖北黄冈人,硕士,从事动物营养与饲料科学研究工作三E?mail:wen.ren@dsm.com 一一随着研究的深入,众多研究证实肠道微生物对畜禽的多种生理功能具有重要作用和广泛影响,如肠道组织的发育二免疫系统的发育以及营养物质的消化和吸收等[1-3]三胃肠道的微生态平衡发生紊乱时,常常伴随着动物生理机能的改变甚至疾病发生,比如大肠杆菌的过量繁殖是仔猪断奶后期腹泻发生的重要原因之一 [4] 三然而,胃肠 道微生物菌群的多样性受到许多因素的影响,如食糜成分二pH二流通速度以及内源性酶类等[1,5]三以促进饲粮营养物质消化为主要目的饲用酶制剂可以改变肠道食糜的化学组成及物理特性,因此, 肠道微生物因生存的环境的变化而受到饲用酶制剂的影响三然而,近年来饲用酶制剂研究主要集中在考察其对动物生长性能以及营养物质消化率的影响,而对肠道微生物区系的影响及其相关作用机制的研究相对较少三因此,本文旨在总结分析国内外关于饲用酶制剂对肠道微生态影响的文献报道,并尝试探讨其可能的作用机制,为拓展饲用酶制剂在畜牧生产上的科学应用提供理论支持三 1一饲用酶制剂影响肠道微生态状况的理论基础 1.1一通过降解底物影响食糜物理化学性状一一饲用酶制剂能降解构成植物细胞壁的非淀粉多糖类物质,破坏食糜周围的水化膜,从而影响食糜的物质组成以及物理化学特性三肠道微生物的种类因其对底物的喜好以及生长需要的不同而呈现差异,食糜的组成和结构对肠道微生物菌群的分布具有非常重要的影响三饲用酶制剂与肠道微生态之间的联系(图1)可从2个方面来更好地理解:一方面,饲粮组成自身会影响食糜的物理化学特性以及胃肠道的生理机能;另一方面,因饲用酶制剂对胃肠道中底物的降解或消化作用改变其含量而起到调节作用三饲用酶制剂的降解或消化作用是发展和应用饲用酶制剂的理论基础,因为其所作用的底物在胃肠道中不能被内源性的消化酶有效降解或者完全不能被降解而影响营养物质吸收三例如,饲粮中非淀粉多糖(non?starchpolysac?charides,NSP)因不能被有效降解而导致食糜黏度增加是引起肉鸡饲料利用率降低最重要的原因[6-8]三食糜黏度的增加会减少肠道运动,从而使

问饲用酶制剂答及四大生产企业

溢多利是否为国内最大规模的饲用酶制剂生产企业? 作为中国最大的饲用酶制剂生产基地,溢多利拥有强大的技术阵容,国内乃至亚洲最大规模的固体发酵车间和全套先进的液体发酵设备,并积极引进国内外先进的生产设备和生产技术。公司现拥有五个具有世界领先地位的生产车间:固体发酵车间、液体发酵车间、天然药物提取车间、GMP车间和制剂剂型车间。 请简要评价溢多利的行业地位? 作为全亚洲最大的饲料酶制剂生产基地,溢多利拥有强大的技术阵容,国内乃至亚洲最大规模的固体发酵车间和全套先进的液体发酵设备。公司聚集了一批专家、教授、博士、硕士等高素质技术人才,创立了具有世界一流水平的研发中心,拥有行业内唯一省级科研机构——广东省饲料添加剂生物工程技术研究开发中心;同时,公司充分利用社会资源,与江南大学、中山大学以及内蒙古畜牧科学院等多所著名院校成立联合研究机构,建立起长期的合作关系。 请简单描述饲用酶制剂的未来前景。 目前我国饲料中添加的酶制剂主要为复合酶,按目前复合酶的产量推算,我国复合酶的应用还有很大的发展空间。植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸(盐)的一类酶的总称,属磷酸单酯水解酶。它可用于猪、鸡、鸭等单胃动物和水产养殖类动物的各种类型日粮中,应用范围广,需求量大;另外,植酸酶拥有独特的环保功能,随着我国政府和公众对我国生态环境问题的日益重视,以及植酸酶价格的降低,耐热性能的提高,植酸酶在我国推广应用必将得到长足的发展。其中,最具有作为抗生素替代品潜力的饲用酶制剂已逐渐成为各国动物营养学家研究的焦点。 国内外生产饲用酶制剂产品的厂家在技术上有差异? 国内外常见的酶制剂的生产方法主要以下几种;1) 酶制剂可以由真菌.细菌等产酶微生物来生产. 大部分企业采用基因重组的真菌, 部分企业采用细菌发酵.( Nutrex , 罗氏植酸酶) . 2) 通常发酵产物经过分离.浓缩.纯化后得到高浓度的单酶, 根据需要复配成不同产品.( 保安生, Econase , 乐多仙等) 3)使用单一菌株生产出多种酶系的多酶复合物( 罗酶宝等) 4) 使用固态发酵技术生产天然的含酶复合物( 特威宝等) 来源于不同基因源的酶在分解底物时可能存在较大差异,例如木聚糖的结构复杂, 存在大量的同工酶. 不同来源的木聚糖酶作用相同底物时也会存在较大差异.。 在哪些产品和技术方面国外企业较为领先? 酶作为饲料添加剂的研究始于华盛顿大学,我国从70年代开始婴童酶作为饲料添加剂,90年代出现了国产饲用酶制剂。随着对世界有限的饲料原料资源的需求上升,人们对能提高家禽饲料中蛋白质利用率的此类酶制剂的需求也不断增长。在最近一届欧洲国际集约化畜牧展览会(VIV Europe)召开的前一天,帝斯曼公司(DSM)举行了关于如何通过使用他们的产品—Ronozyme ProAct来最大限度地利用饲料中蛋白质的会议。DSM公司的Fidelis Fru博士详细介绍了这种新型酶制剂发现和研发背后的关键环节。 世界四大酶制剂生产企业:1丹麦诺维信酶制剂公司【全球最大的酶制剂公司。公司产品占有中国50%的工业酶制剂市场,总公司位于丹麦】 2 Genencor International杰能科国际有限公司【公司成立于1982年,现已成为一家重要的生物技术公司,在加州的Palo Alto、纽约州的Rochester和荷兰的Leiden 都设有分支机构】

国内外常见酶制剂产品及生产方法

国内外常见酶制剂产品及生产方法(饲料酶) 摘自中国酶网 05年左右的资料 市场上常见的复合酶制剂: 生产商代表性产品主要标识酶活种类 丹尼斯克动物营养爱维生保安生 ( 木聚糖酶等…复配) 德国AB酶制剂艾克拿斯(Econase?) ( 木聚糖酶+葡聚糖酶…复配) 法国安迪苏罗酶宝 ( 木聚糖酶等…单菌发酵) 帝斯曼动物营养乐多仙VP ( 葡聚糖酶+果胶酶…复配) 奥特奇Alltech. 特威宝SSF ( 葡聚糖酶+淀粉酶+植酸酶...固体自然发酵 ) 美国genmchen 和美酵素? ( 甘露聚糖酶 ) 建明 kemin 八宝威? W ( 木聚糖酶+淀粉酶…复配) 日本新水饲乐酶 ( 木聚糖酶+蛋白酶+淀粉酶+..液体自然发酵 ) 泛亚太保来康 (复合酶) 华芬酶华芬酶 (复合酶) 英恒酶制剂英恒酶 (复合酶) 溢多利公司溢多酶 (木聚糖酶,植酸酶单酶,复合酶) 华扬生物华扬酶 (木聚糖酶,甘露聚糖酶,植酸酶单酶,复合酶) 挑战集团特节酶 (木聚糖酶,植酸酶单酶,复合酶) 夏盛公司夏盛酶 (木聚糖酶…各种单酶,复合酶) 尤特尔公司尤特尔 (木聚糖酶…各种单酶,复合酶) 总结: 1.绝大多数酶制剂来源于基因工程菌株液体发酵方法生产 ( 特威宝罗酶宝除外) 2.绝大多数酶制剂的主要作用成分为木聚糖酶等NSP酶. (和美酵素速美肥除外) 3.国内酶工业发展都以购买单酶复配为主, 后来部分企业获得木聚糖等酶生产技术 4.部分企业采用自然固体发酵的方法生产酶制剂. (奥特奇) ,部分产品关注于分解豆粕等原料( 和美酵素-甘露聚糖酶速美肥-半乳糖苷酶系) 现场效果评估: 1.稳定性耐温性改善率, 进口产品明显较好. 2.市场反映最好的酶制剂: 爱维生.保安生丹尼斯克公司生产 , 效果显著,添加量300-500g 罗酶宝安迪苏公司生产, 效果显著添加量500g Econase 德国AB酶制剂公司, 效果显著,添加量15-20g 和美酵素美国Genmchen公司, 豆粕含量较高的肉鸡料反映较好. 目前市场占有率, 爱维生, 和美酵素在一条龙式企业肉鸡料中液体酶市场占有率较高. 酶制剂的生产方法: 1) 酶制剂可以由真菌.细菌等产酶微生物来生产. 大部分企业采用基因重组的

饲用酶制剂概述

中国饲用酶制剂生产与销售状况深度研究报告(2013年版) 【 报告简介 】 由于近期发现华经视点公司原创报告目录被多家网站严重抄袭,华经视点公司已通过法律途径处理此事。任何网站或媒体均不得转载或引用!为了维护客户的利益及保障您所购买报告的准确以及真实性,请您直接从中国行业研究报告网https://www.doczj.com/doc/0c3152700.html, 购买正版报告并享受VIP 级别的高端售后服务。 此报告为多用户报告,如果您有更多需求,我们会重新修订报告研究框架,并做出合理的报价。 第一章 中国饲料酶制剂行业进展 1.1 饲料酶制剂行业政策和规划 1.2 饲料酶制剂行业主要法律与法规 1.3 饲用酶制剂行业标准的发展 1.4 饲料酶制剂行业进入壁垒分析 1.5 饲料酶制剂生产企业发展状况 1.6 国内饲料酶制剂生产状况 1.7 近几年饲用酶制剂应用状况及研究进展 第二章 2012-2013年中国饲用复合酶市场研究 2.1 饲用复合酶市场容量变化趋势 2.2 猪饲料中复合酶需求潜力分析 2.2.1 生猪出栏量对复合酶添加量的影响 2.2.2 生猪养殖规模化程度对复合酶添加量的影响 2.2.3 饲料普及率提高对复合酶添加量的影响 2.2.4 猪用配合饲料产量对复合酶添加量的影响 2.3 肉鸡饲料中复合酶需求潜力分析 2.3.1 肉鸡出栏量对复合酶添加量的影响 2.3.2 肉鸡养殖规模化程度对复合酶添加量的影响 2.3.3 饲料普及率提高对复合酶添加量的影响 2.3.4 肉鸡配合饲料产量对复合酶添加量的影响 2.4 蛋鸡饲料中复合酶需求潜力分析 【 报告目录 】

2.4.1 蛋鸡存栏量对复合酶添加量的影响 2.4.2 蛋鸡养殖规模化程度对复合酶添加量的影响 2.4.3 饲料普及率提高对复合酶添加量的影响 2.4.4 蛋鸡配合饲料产量对复合酶添加量的影响 2.5 水产饲料中复合酶需求潜力分析 2.5.1 水产养殖产量对复合酶添加量的影响 2.5.2 鱼苗数量对复合酶添加量的影响 2.5.3 饲料普及率提高对复合酶添加量的影响 2.5.4 水产工业饲料产量对复合酶添加量的影响 第三章 2012-2013年中国饲用植酸酶市场研究 3.1 饲料中植酸酶市场容量变化趋势 3.2 猪饲料中植酸酶需求潜力分析 3.2.1 生猪出栏量对植酸酶添加量的影响 3.2.2 生猪养殖规模化程度对植酸酶添加量的影响 3.2.3 配合饲料普及率提高对植酸酶添加量的影响 3.2.4 猪用配合饲料产量对植酸酶添加量的影响 3.3 肉鸡饲料中植酸酶需求潜力分析 3.3.1 肉鸡出栏量对植酸酶添加量的影响 3.3.2 肉鸡养殖规模化程度对植酸酶添加量的影响 3.3.3 配合饲料普及率提高对植酸酶添加量的影响 3.3.4 肉鸡配合饲料产量对植酸酶添加量的影响 3.4 蛋鸡饲料中植酸酶需求潜力分析 3.4.1 蛋鸡存栏量对植酸酶添加量的影响 3.4.2 蛋鸡养殖规模化程度对植酸酶添加量的影响 3.4.3 配合饲料普及率提高对植酸酶添加量的影响 3.4.4 蛋鸡配合饲料产量对植酸酶添加量的影响 3.5 水产饲料中植酸酶需求潜力分析 3.5.1 水产养殖产量对植酸酶添加量的影响 3.5.2 鱼苗数量对植酸酶添加量的影响

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