纤维素酶的作用及其在猪生产中的应用
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纤维素酶科技名词定义中文名称:纤维素酶英文名称:cellulase定义:编号:EC 3.2.1.4。
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。
所属学科:生物化学与分子生物学(一级学科);酶(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布纤维素酶纤维素酶是一种重要的酶产品,是一种复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成,还有很高活力的木聚糖酶活力。
由于纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力,已被国内外业内人士看好,将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种,甚至在中国完全有可能成为第一大酶种,因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。
目录纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或纤维素和几丁质分子结构图endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4),来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobilhydrolase或exo-1,4-β-D-glucannase,EC.3.2.1.91),来自真菌的简称CBH,来自细菌的简称Cex) 和β-葡聚糖苷酶(β-1,4- glucosidase,EC.3.2.1.21)简称BG。
内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定型区,产生不同长度的寡糖和新链的末端。
外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端,释放葡萄糖或纤维二糖。
β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖。
不同酶制剂的特点及在饲料生产中的使用饲用酶制剂的使用效果现已毋庸置经,它既能提高饲料的消化率和利用率,提高畜禽及鱼类的生产性能,又能减少畜禽摄泄物中的氮、磷的摄泄量,保护水体和土壤免受污染,因而饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂,在21 世纪将有着十分广阔的使用前景。
根据国内外多年研究和使用实践,我们认为在饲料中使用酶制剂有以下几点原因:1、改变肠道内的物理化学性质,如降低食糜粘度2、破坏细胞壁,使营养物质更易被动物消化酶消化3、去除抗营养因子4、补充内源酶的不足,如幼龄动物及应激状态下5、更利于特定营养在动物在小肠内的吸收6、提高谷物加工副产品的营养价值7、降低排泄物的水分含量8、减少营养物质的浪费,提高消化率9、影响胃肠道内微生物的构成,平衡肠道菌群尽管酶制剂的作用已经为人们所认识,但是由于酶制剂生产的特殊性,比如使用不同的菌种,不同的生产方式(固体发酵或者液体发酵),同一种发酵方式中的不同生产条件和对生产条件控制的能力的差异以及最终产品的测定条件的巨大差异都给广大酶制剂的用户带来了一定的难度,很难从表观上去简单判别哪种酶制剂产品是适合自己的。
那么,抛开产品的差异,我们在决定饲料中使用酶制剂种类时至少应考虑以下的因素:1、首先要考虑到是饲料的组成,主要考虑以下因素:•谷物及蛋白饲料原料的种类•谷物及蛋白饲料原料的配比•谷物及蛋白饲料原料中抗营养因子的水平(根据来源、天气和土壤情况而不同)2、考虑到因素是动物本身的因素,特别是日龄因素和品种。
一般来说,可推荐下面的组合•使用木聚糖酶在阿拉伯木聚糖丰富的饲料中•使用β- 葡聚糖酶在β- 葡聚糖丰富的饲料中•使用淀粉酶在淀粉含量高的饲料中尽管原则上应该是这样,但在实际操作中,我们发现营养师仍然会有很大的疑虑,究竟该选择什么样的酶制剂和酶制剂的组合,才能最好的发挥酶制剂的功能,降低饲料企业的成本压力,提高饲料的品质,是现在大家比较困惑的问题。
2021.3作者简介:刘春青(1985.5-),女,山东省成武县人,助理畜牧师,主要从事畜牧技术推广工作。
酶制剂及其在畜禽养殖中的应用刘春青(山东省济南市畜牧技术推广站250306)摘要:畜禽养殖过程中抗生素使用泛滥,人们一直寻求替代抗生素产品,酶制剂是有望成为替代抗生素的产品之一。
本文介绍饲用酶制剂的作用机理,在畜禽养殖过程中提高饲料利用率、提高生产性能、抑菌杀菌、维护机体健康、维护肠道健康、提高畜禽免疫力、降低环境污染等作用,指出使用酶制剂方式及注意事项,以期为酶制剂的推广应用提供参考。
关键词:酶制剂;畜禽养殖;非淀粉多糖酶养殖人员应及时处理死亡家禽尸体,可以采取集中焚烧或深度掩埋的方式,避免家禽尸体成为新的疫病源头。
与此同时,做好发生疫病周围环境及其他家禽的消毒和卫生防疫工作,尽可能将病害影响控制在更小范围内,以此降低养殖户的经济损失。
3.2做好疫病二次传播防控工作因家禽疫病的传播速度非常快,一只家禽能传染一个养殖舍,一个养殖舍能迅速传染到整个养殖场。
针对已发生疫病的禽舍,养殖人员必须按照正确方法处理禽舍,如妥善处理家禽粪便,清理完粪便后及时对禽舍、家禽活动场所等一切设备进行全面消毒,禽舍经过清洗、消毒后还需要密闭熏蒸消毒,减少疫病二次传播。
养殖人员在进出入隔离禽舍区域时,要到指定的区域更换衣物,防止家禽疫病传染给人体。
结合以往的家禽传染病例,分析养殖场突然爆发疫病的原因,制定针对性的应急措施,严防家禽疫病扩散和蔓延,多多留意已染病家禽的日常饮食情况,若发现经过治疗后仍出现精神萎靡、常卧少立的情况,养殖人员可以根据实际情况对染病家禽进行扑杀,防止疫病再次扩散与传播,从根源上控制家禽疫病,最大程度降低家禽疫病对养殖场的影响。
4结束语综上所述,家禽养殖过程中需要根据家禽养殖实际情况选择合适的疫苗进行接种,提升家禽免疫力与体质,降低因病毒或细菌引发疫病的发生概率,做好养殖场卫生消毒工作,提升饲养水平,为家禽提供一个健康的生长环境,实现有效防控家禽养殖疫病的目标。
浅谈几种常见酶制剂的研究及其应用酶是具有催化活性的蛋白质,它具有高效性、专一性、无毒副作用、不产生残留等特点。
酶广泛的存在于动物、植物以及微生物体内,是生物体维持正常的生理生化功能必不可少的成分。
家禽、家畜对饲料中营养物质的利用也是在消化道中各种酶的作用下将各种大分子的物质降解为易被吸收利用的小分子物质的。
酶制剂通常可粗略分成2大类:一类是内源性酶,与消化道分泌的消化酶相似,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等,直接消化水解饲料中的营养成分;另一类是外源性酶,它是消化道不能分泌的酶,如纤维素酶、果胶酶、半乳糖苷酶、β-葡聚糖酶、戊聚糖酶(阿拉伯木聚糖酶)和植酸酶。
外源性酶不能直接消化水解大分子营养物质,而是水解饲料中的抗营养因子,间接促进营养物质的消化利用。
大量的试验研究表明,酶制剂主要参与机体内的以下活动:①参与细胞的降解,使酶与底物充分接触,促进营养成分的消化;②去除抗营养因子,改善消化机能;③补充(或激活)内源酶的不足,改进动物自身肠道酶的作用效果;④参与动物内分泌调节,影响血液中某些成分的变化;⑤水解非淀粉多糖(NSP),降解消化道内容物的黏度;⑥改变消化道内菌群的分布;⑦加强动物保健;⑧减少环境污染。
几种常见酶制剂的作用见表1。
1 蛋白酶蛋白酶是工业酶制剂中最重要的一类酶,约占全世界酶销售量的60%。
根据其作用机制和作用最适pH值,蛋白酶可分为酸性蛋白酶(pH值为2.5~3)、中性蛋白酶(pH值在7左右)、碱性蛋白酶(pH值在8左右)。
酸性蛋白酶用途十分广泛。
食品工业上用于啤酒、白葡萄酒的澄清和酱油的酿造;制革工业用于脱毛和皮革软化;医药工业用作消炎和助消化剂;饲料工业中多采用酸性和中性蛋白酶,以提高动物对蛋白质的水解效率,促进动物对饲料蛋白质的吸收效率。
1.1 酸性蛋白酶酸性蛋白酶分子量在35 000道尔顿左右。
酶分子活性中心有2个天冬酰氨残基,在已经进行过氨基酸序列分析的酸性蛋白酶分子中约有30%的区域是同系的。