4
生产科研
联系我们

电话:010-82895078

传真:010-62890081

公司网址:www.shengtuoda.com

邮箱:info@shengtuoda.com

地址:北京市海淀区马连洼北路万霖科技大厦

 

技术文献
影响木聚糖酶作用效果的因素
木聚糖酶作为一种应用前景广泛的饲用酶制剂,其使用效果受到动物种类、年龄、生理状态、日粮原料组成、饲料加工储藏条件等诸多因素的影响,有关木聚糖酶使用效果的报道常常不一致。本文着重就目前影响木聚糖酶应用效果的因素作一些探讨。
1、菌种
许多微生物能产生木聚糖酶,如芽抱杆菌、链霉菌、曲霉和木霉等,不同微生物产的木聚糖酶或同一个菌种通过不同的生产工艺,得到的木聚糖酶的性质都有可能存在差异。我国关于黑曲霉、木霉、杆菌、链霉菌等产生的木聚糖酶特性的研究已有大量报道,它们的最适温度大都在40-60℃,最适pH在4-7之间。不同的领域所用的木聚糖酶的性质不同,因此,为满足各领域的不同要求,研究者利用分子生物学技术将克隆、重组的木聚糖酶基因进行表达,进而生产具有人们所选择的性质的木聚糖酶。另外,根据作用方式的不同,饲用木聚糖酶可分为外切酶和内切酶,据报导,内切酶分解能力要大于外切酶。
2、日粮类型
由于酶对作用底物的专一性,不同日粮类型的饲料成分会影响木聚糖酶的饲用效果。玉米-豆粕型日粮是传统的畜禽日粮,所含的抗营养物质少,容易被畜禽消化利用。而其它谷物及其副产品如小麦、稻谷、麸皮、米糠、次粉等含较多的β-葡聚糖,大麦、黑麦等含较多的木聚糖。据报导,木聚糖酶添加在黑麦、大麦、小麦为主的日粮中或含非常规饲料原料较多的日粮中,对动物的生产性能改善作用较大。同一添加量随日粮中非常规饲料原料含量的增加,改善作用更趋明显。此外,饲粮的营养水平也是影响酶制剂作用效果的因素,一般来说,饲粮营养水平越高,加酶效果越差。Choct等(1995)报道,低代谢能值小麦饲粮添加非淀粉多糖酶复合物,显著降低了食糜粘度和提高了小肠淀粉消化率,而高代谢能值小麦饲粮添加同样的酶制剂则效果不明显。
3、动物日龄及种类
对于幼年动物(刚断奶仔猪、雏禽,犊牛等),或者处于亚健康状态、应激状态、高生产力时的动物添加酶制剂效果比较好。幼龄动物消化系统发育不完善,酶的分泌量不足,对营养物质的消化率没有成年动物高,因此添加酶可以取得较好的效果。
一般来说,消化功能愈简单的动物,木聚糖酶的应用效果愈明显,经济效益的潜力也就愈大。家禽的消化道较短,肠道后段的微生物较少,饲料中添加酶制剂的效果较好。反刍动物由于有特殊的微生物消化,应用效果不太明显。
4、动物消化道环境因素
酶制剂本身作为一种具有生物活性的蛋白,其作用的发挥受到动物体消化道环境的影响。酶制剂发挥作用的前提是在胃中强酸性下保持活力不被胃蛋白酶所破坏,必须有一定活力的酶能够达到其在消化道中的作用部位。通常酶只在有限的pH范围内起作用,在一定温度下,pH值对酶活的影响还与酶在该环境中作用的时间有关。动物体消化道就像一个复杂的反应器,一切营养大分子都要在这里被酶水解成小分子后吸收,在整个消化道里有一条适合于生化反应进行的pH谱线。外源酶进行催化作用的pH值范围是否与消化道内“pH谱”相适应,是否会引起可逆或不可逆变性都是影响木聚糖酶作用效果的因素。
5、饲料加工对酶活性的影响
酶制剂在饲料加工、储存过程中,其活性要受温度、湿度、pH、氧化剂等物理、化学和生物因素的影响。酶是一种生物催化剂,如同其他蛋白质一样对温度比较敏感,因此饲料加工过程对酶制剂的活性有重要影响。制粒过程中的调质、挤压均容易使酶类具有催化活性的特殊蛋白质变性失活。酶活性损失的程度明显受到酶制剂的类型、制粒温度和酶恢复活性能力等的影响,膨化制粒过程中的温度可达120℃以上,并伴有高湿(引起饲料中较高的水分活度)、高压(改变酶蛋白的空间多维结构而变性),在这样的条件下,大多数酶制剂的活性都将损失殆尽。不同来源的木聚糖酶耐高温的能力不同,但最适温度大都在40-60℃,一般情况下,真菌木聚糖酶比细菌木聚糖酶的耐热性要差一些。
6、其他饲料添加剂对酶活性的影响
抗生素对肠道有害细菌也有较强的抑制作用,因此抗生素与酶制剂在饲料中的作用效果可能有协同作用。Pijsel(1996)报道,卑霉素与木聚糖酶同时使用,可以使肉仔鸡的生产性能优于单独使用酶或单独使用抗生素时的生产性能。
研究表明,许多重金属离子和化合物都可影响木聚糖酶的活性。艾志录(2004)对用Eupergit C固定的橄榄绿链霉菌E-86所产木聚糖酶的研究发现,Zn2+对木聚糖酶有激活作用,而Na+、K+、Ca2+等对酶活性基本没有影响,Mg2+、Mn2+使酶稍有失活,Fe2+、Pb2+等则失活明显,而Cu2+、Ag+、Hg2+则使酶完全失活,金属离子之所以会影响木聚糖酶的活性,可能是因为它们影响了酶分子中的-SH基,使之氧化从而改变了酶的构象,进而影响了酶的活性,很多研究都证实了这一点。
7、储存条件
饲料成品在储存过程中由于受到各种因素如光、温度、湿度等的影响,酶制剂随着货架时间的延长,其活性也会降低,尤其是在储存条件比较恶劣的情况下更是如此。一般来说,水分对木聚糖酶的危害比高温更严重,饲料发霉会使酶受到很大的威胁。因此,在使用时应尽量缩短贮存时间或在货架寿命期间保存在通风、干燥、阴凉和避光处。此外,饲料中的重金属离子、一碘醋酸、高铁氰化物等可与酶的必需基团结合或发生反应,从而使酶丧失活性。因此饲料生产过程中一定要注意温度、湿度、储存条件、重金属离子等因素对木聚糖酶的影响,以求达到木聚糖酶的最佳使用效果。