液體酶制劑在肉禽飼料中的

液體酶制劑在飼料中的應用聊城大學農(nóng)學院李路勝聯(lián)系電話mail：lilusheng@主要內(nèi)容酶的經(jīng)濟效益評價酶在飼料中的作用酶的使用方法天天香酶制劑酶活性單位示意圖酶的最適范圍動物消化道環(huán)境酶的生物反應總量DIF值酶活性單位一、酶的經(jīng)濟效益評價酶的活性單位是如何定義的一定的溫度(植酸酶37℃)一定的酸堿度(植酸酶pH=5.5)一定的底物濃度(植酸酶0.0051mol/L植酸鈉溶液)一定的時間(植酸酶1分鐘)所釋放出的產(chǎn)物（1微摩爾植酸磷）即為酶的1個活性單位---活性單位只是一個固定點的酶活力動物消化道內(nèi)的環(huán)境比實驗室定點條件寬廣的多同種酶制劑在不同溫度下測定的酶活溫度某種酸性蛋白酶某種木聚糖酶某種纖維素酶35℃40℃45℃50℃55℃60℃4870649112499105013850021490704851490449675089520349558779369391027962893同種酶制劑在不同pH下測定的酶活

pH值某種酸性蛋白酶某種中性蛋白酶某種木聚糖酶某種纖維素酶PH3.0PH4.0PH5.0PH6.0PH7.0PH8.4PH9.0PH10.05015850034498503507520026101258064

559120245301843507349218515349507388952403224753586497550885014342633259274889510111054923805628436259同種酶制劑用不同底物測定的酶活纖維素酶

底物12345CMC濾紙969921153361266311341130211328木聚糖酶

酶的活性(U/mg)

燕麥木聚糖底物

樺木木聚糖底物

酶A酶B酶C557019606506169213022酶的活性受到溫度、PH、作用時間、底物濃度的影響。反應條件不同，酶活定義差異很大，相互之間沒有可比性。酶活大小主要用于產(chǎn)品質(zhì)量的控制，同時也是評價酶優(yōu)劣的重要指標！不同廠家的酶活定義各有不同以甘露聚糖酶為例：溫度℃pH時間底物產(chǎn)物國內(nèi)某公司A555.51min3mg/ml甘露聚糖1umol還原糖國內(nèi)某公司B405.01min3mg/ml甘露聚糖1ug還原糖國外某公司505.31s3mg/ml甘露聚糖1nmol還原糖天天香375.51min3mg/ml甘露聚糖1umol還原糖酶的活性單位是不是完全代表其經(jīng)濟性能度量酶的經(jīng)濟價值的標準生物反應總量=標示活性×生物學效價不同產(chǎn)品由于活性和生物學效價各不相同，其生物反應總量也不相同我們付出去的錢買到的應當是生物反應總量，而不是活性，或者生物學效價如何評價酶的價值經(jīng)濟效益底物的濃度酶在消化道內(nèi)的活力動物消化生理對酶的破壞飼料加工過程對酶的破壞動物的生產(chǎn)性能環(huán)保程度動物的健康狀況谷物細胞的化學組成細胞非淀粉多糖蛋白質(zhì)脂類礦物質(zhì)抗營養(yǎng)因子營養(yǎng)大分子淀粉抗性淀粉木質(zhì)素營養(yǎng)物質(zhì)顆粒外的蛋白包被細胞壁細胞內(nèi)Sources:Brillouet&Carré,1983;Bach-Knudsen,1997;Huismanetal.,1998豆粕中的非淀粉多糖的分類,220g/kg50-55%Pectins

膠質(zhì)Arabinogalactans阿拉伯半乳糖Galacturonans半乳糖Xylo-galacturonans木聚半乳糖Rhamno-galacturonansα-半乳糖20-30%Cellulose

纖維素8%Hemicellulose

半纖維素Xyloglucans木聚糖-mannans-甘露聚糖常用飼料原料中部分非淀粉多糖的含量飼料原料不溶性非淀粉多糖可溶性非淀粉多糖木質(zhì)素纖維素木聚糖β-葡聚糖果膠玉米2.00.54.4

小麥0.7

大麥3.92.06.54.0

麥麩115.8201.8

米糠64.510

次粉83.5141.9

豆粕614

11菜粕8114

11棉粕1279

4葵花籽粕181011

2常見餅粕類原料中β-甘露聚糖含量常見原料含量%水溶性普通豆粕-44%1.5-1.8+++去皮豆粕-48%1.1-1.3+++芝麻粕3-4+++椰子粕25-35---棕櫚粕2-3++植酸和植酸鹽螯合物結(jié)構(gòu)圖某些飼料原料中磷的含量及利用率

(NRC,1994)飼料用酶制劑的酶種與基本功能的對應關(guān)系：酶種

基本功能

1、消化性酶：如：淀粉酶、蛋白酶等；1、補充內(nèi)源性消化酶的不足（強化消化）；2、非消化性酶：如：木聚糖酶、果膠酶、甘露聚糖酶，β-葡聚糖酶，纖維素酶、植酸酶等。2、消除、降解日糧抗營養(yǎng)因子（NSP，植酸磷等）作用。體外測定酶活的條件與酶在動物體內(nèi)發(fā)生作用的條件不同測定溫度一般為30-55C，動物體內(nèi)的溫度在40C左右典型木聚糖酶及－葡聚糖酶活性測定的pH為4.8-5.5消化道內(nèi)pH:胃為2-2.5，小腸為6.0-7.0動物消化道內(nèi)底物的濃度一般為1-2毫克/毫升動物消化道生理對酶的影響1）、動物存在內(nèi)源消化酶分泌不足的情況；2）、不同動物消化道pH環(huán)境不一樣；3）、不同種屬動物消化生理方面的區(qū)別動物內(nèi)源消化酶分泌不足的情況

a、幼年動物；

b、動物處于應激狀態(tài)如仔豬斷奶應激、奶牛熱應激、豬的轉(zhuǎn)欄運輸應激等；

c、老齡動物如老齡蛋雞等；家禽消化酶發(fā)育規(guī)律雞胰腺在10日齡左右發(fā)育成熟，胰淀粉酶和胰蛋白酶的發(fā)育與胰腺的發(fā)育和成熟一致，而糜蛋白酶和脂肪酶的分泌落后于胰腺的發(fā)育和成熟（鄭騰等，2004）。肉雞出生時對脂肪的消化率很差，1-8周齡消化脂肪的能力逐漸增加（Freeman，1976）。鴨肉鴨小腸液中蛋白酶和淀粉酶活力在5-15日齡明顯升高，15-45日齡雖有升高但不明顯（黃慶洲等，2002）。鵝雛鵝孵出時胃腺主細胞已充分發(fā)育，腺胃中蛋白酶活力在6-8周齡時達到峰值，此時胃中pH降至最低。腸道食糜中總淀粉酶活力在1-4日齡極顯著升高，其后穩(wěn)定于成年水平。畜禽小腸消化酶完全發(fā)育所需天數(shù)動物淀粉酶脂肪酶胃蛋白酶胰蛋白酶豬33從出生4925肉仔雞571015火雞48444428資料來源：CowanW.D.(1996)IndustrialEnzymes(2nded)p77老齡蛋雞消化酶活力開始降低消化道部位平均值范圍腺胃4.484.30-4.60肌胃2.942.83-3.01十二指腸6.135.95-6.40空腸6.296.03-6.62回腸6.586.36-6.81盲腸6.145.75-6.50直腸6.826.62-7.21膽汁6.516.12-6.64胰液6.586.38-6.80雞消化道內(nèi)容物pH的平均值及變化范圍家禽主要的消化吸收部位呈酸性，從十二指腸后段開始逐漸呈現(xiàn)偏中性環(huán)境。此外，食糜在家禽嗉囊（偏中性）中會停留幾小時，因此針對家禽的酶制劑應主要選擇酸性酶種，并適當補充中性酶種。仔豬消化內(nèi)環(huán)境pH值3—15公斤的仔豬消化道內(nèi)典型的酸度水平

stomach(胃)-------------2to5

Duodenum(十二指腸）

----------4to6

Smallintestine（小腸）-------4to6

Ileum(回腸)----------------6.5to7.5

Caecum(盲腸）--------------5.5to6.5

Colon（結(jié)腸）-----------------6.5to7

主要的消化吸收部位胃和小腸的pH值范圍在2-6，屬酸性，因此針對豬日糧的酶制劑應選擇酸性酶種。高溫制粒對國外某耐熱劑型植酸酶酶活的影響加工工序溫度（℃）植酸酶的相對活性（％）調(diào)質(zhì)前27.9100調(diào)質(zhì)后80.538制粒后8524膨化后1029膨化后制粒796解決辦法？包被工藝耐熱菌株液體后噴涂工藝總結(jié)

酶是一種底物專一性的生物催化劑，它的經(jīng)濟價值體現(xiàn)在：特定的底物濃度、專一性的酶制劑種類、良好的反應環(huán)境。復合酶配方的確定根據(jù)不同階段動物提出相應飼料配方估測主要的抗營養(yǎng)因子及其含量選擇最適酶種及合適的比例確定目標酶的活性范圍NSP酶等協(xié)同作用于植物細胞壁打破植物細胞壁釋放營養(yǎng)物質(zhì)釋放低聚寡糖和葡萄糖、降低食糜粘度提高營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率調(diào)整腸道微生物平衡提高免疫力提高內(nèi)源酶的分泌提高N、P吸收降低環(huán)境污染增加IGF-1、T3、T4分泌提高生產(chǎn)性能提高成活率提高飼料利用率提高整體均勻度非淀粉多糖酶的作用機理酯類蛋白淀粉高粘度吸水性腸內(nèi)粘度腸內(nèi)流動速度排泄物濕度高粘度內(nèi)源消化酶(淀粉酶,脂肪酶,...)不能發(fā)揮作用，

因為非淀粉多糖象一個十分牢固的籠子一樣，將內(nèi)部的有價值的養(yǎng)分包被一起。內(nèi)源酶內(nèi)源酶木聚糖作用飼料中添加酶制劑的目的對動物內(nèi)源酶的補充消除飼料中抗營養(yǎng)因子提高低質(zhì)飼料成分營養(yǎng)價值原料的予處理酶經(jīng)濟價值的衡量清楚了解配方設計時營養(yǎng)素的價值有效磷1%=100-120人民幣代謝能100卡=50-70元人民幣空間1%=20-40元人民幣計算出酶所能夠提供的營養(yǎng)素水平減去酶的成本計算所能得到的效益植酸酶在肉雞上的使用研究報道非常多，總結(jié)結(jié)果表明：植酸酶的磷當量：300～500U／kg之間液體植酸酶5000替代磷酸氫鈣表

項目產(chǎn)蛋雞種雞豬肉雞肉鴨產(chǎn)蛋鴨液體植酸酶5000（ml）606010010010090加酶后磷釋放量（kg）磷酸氫鈣替代量（kg）7.57.510.63加酶后總鈣釋放量（kg）1.01.01.151.01.01.45回補石粉量（kg）1.861.861.121.511.512.06剩余的配方空間（kg）85.895.898.48液體植酸酶5000的潛在營養(yǎng)價值表成分豬肉雞／育成雞蛋雞／種雞代謝能（kcal/kg）95000530000530000粗蛋白（％）200022502250賴氨酸（％）80120120蛋氨酸（％）251010胱氨酸（％）303030有效磷（％）100010001960總磷（％）120011502330總鈣（％）115010001667

代謝能：80-120kcal／kg。蛋白質(zhì)／氨基酸消化率1.5-2.0%粗纖維消化率：5.0-7.0%甘露聚糖酶的建議營養(yǎng)價值酶制劑的使用方法配方調(diào)整直接添加乳仔豬、產(chǎn)蛋雞、種雞日糧作用：增加配方成本，但有效改善飼料品質(zhì)生長豬、育肥豬、肉雞、蛋雛雞日糧作用：不增加配方成本，同時保證飼料品質(zhì)不下降直接添加甘露聚糖酶（寧中華，2005）原料含量營養(yǎng)成分玉米58.95代謝能10.68麩皮1.9粗蛋白17豆粕21.65鈣3.4雜粕6磷0.38磷酸氫鈣1.5賴氨酸0.85其他10蛋氨酸0.4天天香酶制劑簡介液體植酸酶5000L木聚糖酶10000L甘露聚糖酶5000L主要成分植酸酶≥5000FTU／千克木聚糖酶≥10000U／千克β－甘露聚糖酶≥5000U／千克主要作用提高植酸磷的生物學利用率，減少無機磷類原料的用量，降低飼料成本降低NSP的抗營養(yǎng)作用，有效提高日糧的能量利用率降低豆粕類日糧β－甘露聚糖的抗營養(yǎng)作用，提高日糧代謝能添加方法添加于顆粒飼料和膨化飼料，需采用液體后噴涂設備液體產(chǎn)品種類理化性質(zhì)寬廣的PH值范圍超長時間的儲存穩(wěn)定性理化性質(zhì)理化性質(zhì)噴涂顆粒飼料后的穩(wěn)定性使用方法----液體植酸酶5000L植酸酶對飼料配方的改善作用

液體植酸酶5000L可以替代礦物元素尤其是磷，這樣不僅節(jié)約了添加礦物元素(如磷酸氫鈣)的費用，另一方面，由于替代關(guān)系而空出的飼料空間可用其他飼料原料如玉米來代替，這樣就可提高日糧營養(yǎng)水平或降低飼料成本。添加植酸酶不僅僅是替代了無機磷，而且改善了整個配方建議添加量建議100ml/T，也可根據(jù)實際日糧組成進行適當調(diào)整。

建議營養(yǎng)價值代謝能：80-120kcal／kg。蛋白質(zhì)／氨基酸消化率1.5-2.0%粗纖維消化率：5.0-7.0%使用方法----甘露聚糖酶5000L建議營養(yǎng)價值可使麥類日糧（小麥、麩皮、次粉等）替代玉米30～70％。能量：代謝能60-120千卡/公斤；消化能：50-100千卡/公斤蛋白質(zhì)和氨基酸消化率：1.5-6.7%建議添加量建議50～100ml/T，也可根據(jù)實際日糧組成進行適當調(diào)整。

使用方法----木聚糖酶10000L液體植酸酶在水產(chǎn)料中的探討

魚蝦對磷的需求特點

1，需求量高，一般畜禽動物的林需求量，總磷在0.65％左右，有效磷在0.45左右，而魚蝦要遠遠大于這個需求量，因品種不同需要量的變異更大，通常介于0.4％－1.6％。液體植酸酶在水產(chǎn)料中的探討魚蝦對磷的需求特點2，魚類尤其是無胃魚對動、植物飼料原料中磷的利用率都較低。植物原料中的植酸磷對于魚蝦幾乎不能吸收，魚粉中的磷含量較高（3%），但是無胃魚對于魚粉中磷的吸收僅有10％－30％。液體植酸酶在水產(chǎn)料中的探討魚蝦對磷的需求特點：3，魚蝦對于畜禽動物中常用的價格較低的磷源磷酸氫鈣的利用率也遠遠低于畜禽動物，因而水產(chǎn)料中不得不添加利用率較高價格也較高的磷酸二氫鈣。液體植酸酶在水產(chǎn)料中的探討以上特點的結(jié)果就是，水產(chǎn)料中往往過量添加價格較高的磷源，不能被吸收的大部分磷被排放到水體中，這種排放不但是對環(huán)境的污染，更重要的是對魚蝦生存的水質(zhì)的降低，影響魚蝦的生長，造成養(yǎng)殖效益的下降。因而，提高水產(chǎn)飼料中磷的利用率，降低磷的排放就顯得非常有意義。高溫制粒對植酸酶的影響：通常情況下，酶在高溫制粒后失活很嚴重，這是由于酶的蛋白質(zhì)性質(zhì)決定的，盡管有包被耐熱的劑型出現(xiàn)，但很少有超過80℃使用的，而且使用也很保守，而水產(chǎn)料的制粒溫度常常遠高于畜禽料的制粒溫度，有時候會超過110℃，因此建議使用后噴涂工藝在制粒冷卻后噴涂在顆粒上。植酸酶在投入水中后的穩(wěn)定問題：制粒后噴涂在畜禽料上使用已是很成熟的工藝，使用也變得越來越普遍，但是投入水中后的穩(wěn)定性也是需要考慮的，因而我們設計了一個實驗。植酸酶在不同溫度下酶活表現(xiàn)：畜禽動物的體內(nèi)溫度是恒定的，不因外部環(huán)境的變化而變化，通常在37℃或者42℃。而水生動物通常是變溫的，體內(nèi)溫度是隨著外部環(huán)境改變的，因而需要知道植酸酶在不同溫度下的酶活表現(xiàn)，并據(jù)此調(diào)節(jié)飼料中植酸酶的添加量。植酸酶在低溫下酶活下降，因此添加時應該根據(jù)季節(jié)氣溫等調(diào)節(jié)添加。

在較低溫度下，植酸酶的酶活力在不同pH值時曲線跟37時是類似的。養(yǎng)殖的魚蝦的消化道環(huán)境，主要的是pH值和食糜的停留時間，這決定了植酸酶是否可以在這個環(huán)境下起作用。通常認為畜禽動物的消化道換偏酸性,有胃魚的也是偏酸性,都比較適合市場上的植酸酶發(fā)揮