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31-08
2022
机构预测全球烘焙酶市场到2032年将超过6亿美元
GLOBE NEWSWIRE报道:Future Market Insights Global and Consulting Pvt. Ltd.调研后预测,全球烘焙酶市场预计在2022年至2032年预测期内会以5.2%的复合增长率增长,该市场估计在2022年将达到3.67亿美元,到2032年将超过6.093亿美元。
蛋糕和面包含有高水平的脂肪和糖,为了减少老化,需要低温保存。老化是由于储存期间淀粉结构的变化而发生的,烘焙酶,例如麦芽糖淀粉酶和麦芽四氢酶被用来减少蛋糕和面包老化问题。
烘焙产品被大量用于豪华酒店市场、餐馆和咖啡馆,这正迅速成为推动烘焙酶市场在全球范围内增长的主要因素之一。此外,面包师对蛋糕酶的认识不断提高,改善了他们烘焙产品的质量,推动了其市场增长。
 蛋糕酶有助于提高蛋糕和其他烘焙产品的味道和质量,这反过来又会促进整个估计期内蛋糕酶市场的增长。
由于忙碌的生活方式和对新鲜和即食早餐食品的偏好增加,对烘焙食品主要是面包的需求激增,预计冷冻烘焙产品在未来将有显著增长。
 烘焙产品消费的大幅增长,特别是包装产品,增加了市场的销售。可支配收入的增加、快速的城市化、千禧一代中面包和蛋糕趋势的上升,以及不断变化的买家倾向,推动了烘焙业对蛋糕酶的需求。
北美预计将成为一个有利可图的增长机会,在烘焙酶市场上占有最大的市场份额,2022年的收入份额为31.1%。由于北美地区,特别是美国,烘焙食品的消费量最高,预计北美将在全球市场占据主导地位。
根据FMI的分析,就烘焙酶收入份额而言,欧洲地区紧挨着北美。预计2022年将达到全球市场份额的28.6%,因为该地区观察到较大的生产和消费趋势。
亚太地区预计将在烘焙酶市场上表现出显著的增长,在2022年贡献25.4%的重要份额。亚太地区的主要经济体,如印度和中国的人口大幅增加,预计将促进市场的增长。
中东和非洲是另一个有潜力的地区,展示了烘焙酶市场的丰富增长机会,预计2022年将达到12.8%的份额。
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22-11
2021
病毒所危宏平等发现一种自带抗菌肽的内溶素可通杀革兰氏阴性菌
耐药革兰氏阴性菌引起的感染对全球公共卫生构成了了巨大的威胁。其中鲍曼不动杆菌是医院感染中重要的致病菌之一,已有多种抗生素的耐药性,包括临床一线抗生素。因此,不同作用机制的替代策略的开发迫在眉睫。内溶素(endolysin)是来自噬菌体的肽聚糖水解酶,有望成为对抗耐药细菌的替代武器;但是由于革兰氏阴性菌固有的外膜导致內溶素无法作用其细胞壁从而使得革兰氏阴性菌的有效內溶素的开发受到限制。
最近,中国科学院武汉病毒研究所危宏平课题组发表在《ACS Infectious Diseases》上“Intrinsic Antimicrobial Peptide Facilitates a New Broad-Spectrum Lysin LysP53 to Kill Acinetobacter baumannii In Vitro and in a Mouse Burn Infection Model”发现了新型抗革兰氏阴性菌的内溶素。在此研究中,研究者从污水中分离获得鲍曼不动杆菌噬菌体53,并从其基因组中筛选到潜在的新型内溶素LysP53。生物信息学分析表明,LysP53 包含带正电荷的 N 端区域和假定的肽酶催化域。在大肠杆菌中重组表达获得內溶素LysP53,进行体外生化实验;结果表明LysP53 对多种抗生素耐药革兰氏阴性菌具有活性,包括鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和大肠杆菌,这些细菌暴露于100 μg/mL浓度下的 LysP53保持1小时均能下降5个数量级。进一步的研究表明,LysP53含有一种功能性抗菌肽,即 N 端33 aa,其活性谱与LysP53相当,表明LysP53的N端带有阳离子性的螺旋结构可能是其具有抗革兰氏阴性菌活性的重要区域。在鲍曼不动杆菌相关烧伤感染小鼠模型中,单剂量每只小鼠14 μg LysP53 (57.6 μM) 显示出比每只小鼠4 μg米诺环素 (874 μM;p < 0.05) 和缓冲液处理组 (p <0.001)有显著减少细菌定植的作用,细菌减少3个数量级。此研究结果证明,LysP53 可能有望成为是治疗由多种革兰氏阴性病原体引起的局部感染的候选药物。

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综上,此研究发现了对多重耐药革兰氏阴性菌具有较好杀菌活性的新型内溶素,LysP53,有望成为治疗由革兰氏阴性菌株引起的局部感染的替代方案。
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27-08
2021
转:加速推进反刍动物酶制剂产品应用技术体系建设

文:夏旻灏   董涛   左建军   冯定远

         2019年11月14日于北京召开的第三届饲料酶制剂科技与产业发展大会,来自内蒙古牧业科學院研究员卢德勋先生基于酶制剂在饲料工业和养殖业中的应用现状,结合反刍动物生理特性,提出了反刍动物酶制剂产品的应用技术体系组成和反刍动物酶制剂产品饲用技术“体系”作战模式等两个核心概念。

       卢德勋先生于2005年首次提出“饲料营养活性物质组学”理论,近来又对其相关理论进行深度思考和解析,这一理论是立足于系统生物学中间发展起来的“组学”的概念,采用高通量的组学技术研究饲料或日粮内营养活性物质功效因子和主效因子组对动物健康和生产性能影响的前沿科学理论。这一理论和技术对酶制剂产品研发和应用有重要指导作用。而酶制剂类型、饲料组成、日粮营养水平这三方面的关系变化使酶制剂的应有有着较高的可行性和必要性:

       一是科学合理的酶组成(如某些特殊的单酶、复合酶、组合酶、配合酶)

       二是复杂难以为瘤胃微生物消化的饲料成分(高纤维、高淀粉日粮)

       三是高营养水平的日粮(特别是高产奶牛富营养化的配方设计,超过了瘤胃微生物和消化道后段内源酶消化的能力)

       可见反刍动物酶制剂产品需解决下述三大问题:1、日粮成分的复杂性。2、酶制剂的抗逆性。3、效果评价的特殊性。

       另,当反刍动物酶制剂产品的应用技术体系面对生产实际需留意以下六点:

       1、外源酶与瘤胃微生物的菌酶协同互作 

       2、外源酶与微生物酶、宿主动物消化道酶的关系 

       3、外源酶应充分考虑反刍动物反刍行为 

       4、外源酶应用模式分段:瘤胃功能建立前后 

       5、外源酶应尽量避免导致反刍动物消化道代谢功能紊乱 

       6、关键在于复合酶的提升,要应用组合酶和配合酶,特别是配合酶

       反刍动物酶制剂产品应用技术体系主要包括以下三个核心:1、饲料组合酶和配合酶制剂产品设计技术。2、酶制剂产品活性与抗逆性及功能评价技术。3、酶制剂产品饲用技术体系。

       在饲料组合酶和配合酶制剂产品设计技术中,需要建立反刍动物的组合酶和配合酶的产品设计理念,其中最为核心的设计原则为:1、针对不同饲料种类或基础日粮组成,设计特异性的组合酶制剂,使这种酶制剂的组成能符合特定干草、目标底物的成熟程度以及结构性障碍。2、根据不同的饲料加工方法、酶制剂投放方法和动物采食量高低设计相应的酶制剂产品。3、根据酶的来源优化组合酶制剂内酶的种类和活性。

       在酶制剂产品活性与抗逆性及功能评价技术中,抗逆性评价主要为以下三方面:1、使用瘤胃瘘管技术评价酶在瘤胃内微生物对酶活的影响。2、pH变化对酶活的影响。3、在模拟条件下主要金属离子浓度对酶活的影响以及瘤胃温度与酶最适温度的差异。更需结合包括瘤胃综合指标(微生物(重要微生物的数量与活性)、微生态(各类微生物比例)、理化指标(如pH值、过瘤胃速度)、发酵类型与产物(如挥发性脂肪酸比例))和健康与有效利用指标(酸中毒发生程度、其他代谢病比例、有效利用年限统计)等进行全面评价。

       酶制剂产品饲用技术体系主要有以下三方面:1、在组学型酶制剂产品研制过程中要根据动物不同生理阶段、不同饲养决策目标和环境因素设计针对性产品,使其系列化。2、在日粮优化设计过程中要针对不同饲料原料的特点和日粮类型,尽可能做到日粮内基本营养成分与营养活性物质成分优化组合。3、在融入动物营养工程技术体系,进行‘体系’作战时,利用营养工程技术的‘导弹智能化’动态优化功能达到精准营养效果。

       反刍动物酶制剂产品饲用技术“体系”作战模式主要分为以下两种:

       1、利用酶制剂产品直接处理混合粗饲料模式( P+3M技术体系 )。 

       2、在日粮设计时将酶制剂产品添加到日粮或精补料内模式(通用营养工程技术体系)。其核心为以下三点:1、在进行日粮优化设计时,根据动物种类、生理阶段、日粮组成和饲养决策目标选用相应的组学性酶制剂产品确定添加剂量,优化日粮营养素平衡。2、将优化设计确定的牛羊日粮与具有营养调控功能的营养管理技术结合起来,制定新的饲养方案。3、根据生产效果和营养检测结果,调整所制定的饲养方案。


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27-08
2021
转:饲料用酶制剂的生产与应用进展

        [摘要]饲用酶制剂是一种以酶为主要因子的饲料添加剂,是经过基因工程技术选出的细菌或真菌菌株的发酵产物。主要包括非淀粉多糖酶、淀粉酶、蛋白酶、植酸酶、开云等。其生产主要是利用微生物的发酵。在饲料中添加酶制剂有多种作用,例如消除饲料中抗营养因子、补充动物体内内源酶的不足、降低食糜黏度,从而提高饲料的消化率、吸收率,充分利用饲料营养成分,降低饲养成本。饲用酶制剂的应用虽然只有几十多年的历史,国内只有十多年,但其发展十分迅速,已经成为动物营养中最重要和最有前景的饲料添加剂之一。  
        [关键词]   饲用酶制剂  非淀粉多糖酶   植酸酶   复合酶制剂  
        1、饲用酶制剂的基本理论   
        1.1  饲用酶制剂发展迅速的原因   
        酶制剂的生产始于20世纪60年代,应用于饲料工业只有几十多年的历史,而我国只有十多年,但其发展很快,已成为动物营养中最重要和最有前景的饲料添加剂之一。饲用酶制剂发展迅速的主要原因有以下几方面:   
        1.1.1  合理开发与利用饲料资源的需要。 饲料结构和组成的复杂性及动物体内消化酶的不足或缺乏导致常规饲料的利用率低和非常规饲料的不能利用,使用酶制剂能有效的解决这一问题。   
        1.1.2  动物由于生理或病理因素的影响,体内某种酶缺乏或分泌不足,无法对饲料中营养物质进行充分的消化吸收,只有借助外源酶才可以帮助动物进行消化吸收,提高对饲料的消化利用率,有利于动物的健康和生产性能的提高。   
        1.1.3  生态畜牧业的需要。应用酶制剂可以提高动物对饲料养分的利用率,从而降低有机质,氮,磷等物质的排泄量,减少对环境的污染。   
        1.1.4  酶制剂的安全性。酶制剂是一种安全的饲料添加剂,无毒副作用,不影响动物产品的品质。   
        1.2  饲用酶制剂的定义   
        饲用酶制剂是一种以酶为主要功能因子的饲料添加剂,它是经基因工程技术选出的细菌或真菌菌株的发酵产物。   
        1.3  饲用酶制剂的分类   
        通常酶制剂可分为以下五大类:蛋白酶,淀粉酶,非淀粉多糖酶,开云和植酸酶。其中非淀粉多糖酶又包括:纤维素酶,果胶酶,木聚糖酶,葡聚糖酶等几种催化非淀粉多糖类物质分解的酶。   
        1.4  饲用酶制剂的作用机理   
        1.4.1  降低消化道食糜黏度  提高营养物质的消化吸收利用率   
        1.4.2  提高植酸磷的利用率  植物性饲料中磷多数以植酸磷的形式存在,动物对其利用率很低,加入植酸酶以后可以提高机体对植酸磷的利用率。   
        1.4.3  消除抗营养因子  饲料中广泛的存在各种抗营养因子,影响了机体对营养物质的吸收利用,加入酶制剂后可以消除这类抗营养因子。   
        1.4.4  补充内源酶的不足,激活内源酶的分泌   
        幼龄动物或处于病理状态下的动物内源酶的分泌不足,在饲料中添加一定酶制剂可以补充内源酶的不足,此外,添加酶制剂还可以促进内源酶的分泌。   
        2、饲用酶制剂的制备和生产工艺   
        工业上通常采用微生物发酵法来大规模生产饲用酶制剂。   
        2.1  生产工艺   
        2.1.1  通过筛选、诱变、纯变,筛选出具有分泌酶能力的微生物菌株(真菌或细菌)。   
        2.1.2  菌种扩大培养接种于灭菌原料发酵罐中发酵提取、浓缩、包被、载体吸附干燥粉碎制成粗(浓)酶制剂—分装。   
        2.2  发酵方法   
        发酵主要包括液体发酵和固体发酵。  
        2.2.1  固体发酵:以麸皮、米糠等为原料,再加入适量的无机盐和水分作为培养基进行的一种培养。固体发酵设备简单,便于推广,并特别适于霉菌类的培养,但也有一些缺点,如物料利用不完全、劳动量大、易染菌,而且不适于胞内酶的生产。目前国内多数是利用这类发酵方法进行酶制剂的生产。   
        2.2.2  液体发酵:又称液体深层培养,是采用液体培养基,在发酵罐内进行的一种发酵培养方式。将原料加水调制成液体培养基,然后进行灭菌,待冷却到一定温度,接入预先培养的种子,一边搅拌一边通入无菌空气进行保温培养。液体培养是在无杂菌无污染的情况下进行的,发酵条件比较容易控制,酶的产量高,质量好;但是技术要求比较高,投资大,一般中小型企业难以承受。   
        2.3  酶液的提取   
        包括破碎细胞、抽取、离心、过滤、浓缩、干燥等步骤。    
        2.4  后处理   
        酶制剂后处理的目的是提高酶的稳定性以及使其具有点释放能力。酶是蛋白质,遇到高温、酸、碱、蛋白酶等因素会失活,所以后处理技术在饲用酶制剂的生产过程中很重要。目前过国产酶制剂的后处理主要采取载体吸附和包埋工艺。   
        3、饲料中酶制剂的应用   
        3.1  添加酶制剂时应考虑的因素   
        3.1.1  饲料方面的因素  添加酶制剂时应充分考虑饲料的组成成分,根据饲料的组成添加不同的酶制剂。例如在粗纤维含量高的日粮中添加纤维素酶,在木聚糖含量高的日粮中添加木聚糖酶。   
        3.1.2  动物方面的因素  添加酶制剂应该根据动物的品种,年龄,机体状况的不同而添加不同的酶制剂。   
        3.2  饲用酶制剂的应用方式   
        饲用酶制剂的应用方式主要有以下几种:   
        3.2.1  直接将固体酶制剂添加到配合饲料中,目前主要用这种方式。   
        3.2.2  将液态酶喷洒在制粒后的饲料颗粒表面。   
        3.2.3  用于饲料原料的预处理。   
        3.2.4  直接饲喂动物。   
        3.3  饲用酶制剂应用中应注意的几个问题   
        3.3.1  保持酶的活性   
        如何在各种情况下保持酶的活性,延长酶的保质期,以满足运输、储藏的需要,降低酶对环境的敏感度,使之在各种不同的加工环境中都能保持较高的活性是一个值得深入研究的问题。  
        3.3.2  酶制剂的最佳使用条件   
        由于动物机体内消化道不同部位的酸碱度不同,各种酶发挥作用的最佳PH值也不同,在生产中应该综合考虑体内酸碱情况和酶制剂最佳使用条件选择适宜的酶制剂。   
        3.3.3  复合酶制剂配比及协同作用   
        在饲料中添加多种酶会对动物的生理产生复杂的影响。但各种酶的最佳用量及协同作用机理还有待进一步研究。  
        3.3.4  安全性   
        现在所使用的复合酶制剂大都由微生物发酵产生。在发酵过程中是否产生毒素及选择安全的菌种进行发酵生产方面,应该符合饲料添加剂的要求。  
        3.4  饲用酶制剂的应用效果   
        在饲料中、添加适宜的酶制剂可以显著提高饲料的利用率,如在鸡常规日粮中添加植酸酶可以是鸡对植酸磷的利用率从30%提高到70%左右;在早期断奶仔猪日粮中添加复合酶可以显著提高日增重和饲料转化率,同时降低仔猪胃肠道疾病的发生率。   
        4、饲用酶制剂的发展概况和国内需求   
        20世纪90年代,少量酶制剂开始廉价地应用于饲料工业,同时在德国、丹麦和芬兰等欧洲国家出现了专业生产酶制剂的大公司。我国对饲用酶制剂的研究始于90年代初,但进展非常迅速,饲用酶最初用于鸡、猪等单胃动物,逐步推广到反刍动物和水产养殖。到90年代末期,我国饲用酶制剂生产企业有20多家,年生产能力约5千吨,从肉蛋的消耗量来计算,我国目前每年实际消耗的配合饲料超过1.6亿吨,如果都按1‰的添加量加入全价料中,将需酶制剂1.5万吨,显然我国饲用酶制剂的生产量很少,不足需求量的30%。而且质量也差,酶活和稳定性都落后于国际先进水平。所以加大对酶制剂生物工程的研究,提高菌种的产酶能力,生产出活力高,稳定性好的酶制剂产品已成为目前我国饲料工业面临的一个紧迫问题。   
        5、饲用酶制剂的发展前景及趋势   
        酶作为饲料添加剂的研究及应用发展很快,范围也越来越广。酶制剂由单一型转向复合型,多种酶搭配使用,起到互补作用,效果更加显著。进一步开发活性强、价位低的专用酶制剂是发展的一个趋势。

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27-08
2021
转:酶制剂在水产饲料中的应用及研究进展

出处:《饲料工业》 作者:柴仙琦等 水产养殖网

柴仙琦 冷向军 张 民 刘国锋 唐 鹏
摘 要:随着养殖业的发展,对饲料行业的要求也越来越高,饲料资源呈现出紧缺的趋势。饲用酶制剂作为高效,安全,环保添加剂在饲料行业中的应用也越来越重要。本文综述了饲用酶制剂的分类、作用机理、现阶段存在的问题,并展望了饲用酶制剂在水产饲料中的应用前景,为以后饲用酶制剂的研究做参考。
养殖业的发展对饲料行业提出了更高的要求,饲料资源也呈现出日益紧缺的趋势。一方面,如何开发新的饲料资源;另一方面,如何提高现有资源的利用率,是饲料行业所面临的重大问题。利用发酵工程和基因工程等开云体育手段研发出的酶制剂,能够提高饲料的利用率,在一定程度上缓解饲料资源紧缺的状况。近年来,开云体育的发展带动着酶制剂快速发展。饲用酶制剂是从生物中提取的具有酶特性的一类物质,主要是从动物、植物、微生物中提取,其中微生物提取酶制剂较为广泛。酶制剂具有高效、安全、环保等特点,在饲料工业中受到越来越多的重视。
1· 酶制剂的种类和作用效果
饲用酶制剂的种类多样。按照动物自身能否合成来分类,可分为消化酶和非消化酶[1]。其中,消化酶包括蛋白酶、开云、淀粉酶等,动物体内能够合成这类酶,但因某种原因需要强化和补充。非消化酶包括植酸酶、木聚糖酶等,动物自身不能合成,这类酶大多来源于微生物,能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子。按照酶制剂的类型来分,可分为单一酶制剂和复合酶制剂。单一酶制剂如淀粉酶、开云、蛋白酶、纤维素酶、β-甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶和植酸酶等。复合酶制剂由一种或几种单一酶制剂为主体,加上其他单一酶制剂混合而成,或者由一种或几种微生物发酵获得。
1.1 单一酶制剂
1.1.1 植酸酶
植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸(或磷酸盐)的一类酶的总称。植酸酶可提高动物对植酸磷的利用率,降低磷的排泄。宝石鲈饲料中添加1 000 UFA/kg植酸酶对鱼体消化酶有增强作用,对磷的保留率增大,排放率减少[2]。牛纪锋等[3]在大口黑鲈配合饲料中添加1 000 U/kg植酸酶,能有效提高大口黑鲈对蛋白质、干物质、植酸磷和总磷的利用率。在花鲈饲料中添加中性植酸酶,提高了饲料中磷的利用率,减少磷排放量[4]。饲料中植酸酶的添加可减少饲料中磷的添加量,降低饲料成本,提高饲料中磷的利用率,提高增重率[5]。在牙鲆饲料中直接添加植酸酶,显著提高了牙鲆的特定生长率(P<0.01)、氮贮积率(P<0.05)、磷贮积率(P<0.01), 降低了氮排放率(P<0.05)和磷排放率(P<0.01), 但饲料效率和蛋白质效率没有显著变化(P>0.05),而添加用植酸酶预处理的豆粕,降低了植酸含量,提高牙鲆特定生长率、饲料效率、蛋白质效率和氮贮积率,显著降低了氮、磷和钙的排放量[6]。此外,在尼罗罗非鱼[7]、异育银鲫[8]、青鱼[9]、斑点叉尾鮰[10]、鲤鱼[11]等饲料中均有关于植酸酶的研究应用的报道。针对动物体消化系统的特异性,植酸酶有酸性植酸酶和中性植酸酶两种。酸性植酸酶主要作用于畜禽类和有胃水产动物,而对于无胃或是消化道偏中性的水产动物则用中性植酸酶。所以针对不同的养殖对象采用相应的植酸酶。
1.1.2 非淀粉多糖酶
非淀粉多糖包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、果胶、纤维素、几丁质和木聚糖等[12]。非淀粉多糖是存在于植物性饲料中的主要抗营养因子,不被消化酶所降解,遇水形成胶态溶液,使食糜黏度增大,阻碍营养物质的消化吸收。非淀粉多糖在非淀粉多糖酶的作用下大部分被水解, 肠道中黏度随之下降,抗营养作用也相应降低。在奥尼罗非鱼[13]饲料中添加0.02%和0.04%的非淀粉多糖酶会显著提高鱼体特定生长率,降低饵料系数(P<0.05)。陈京华(2009)[14]在对牙鲆的研究中发现,在豆粕替代45%鱼粉的饲料中添加0.2%非淀粉多糖酶,鱼体特定生长率、饲料效率与全鱼粉组均无显著差异(P>0.05);同时,添加0.2%非淀粉多糖酶组较不添加非淀粉多糖酶组的肝、肠的消化酶活性有显著升高(P<0.05)。饲料中添加非淀粉多糖酶对大黄鱼特定生长率和胃、肠道淀粉酶活性均有显著提高(P<0.05)[15]。
1.1.3 蛋白酶
蛋白酶可促进动物体对蛋白质的消化。在奥尼罗非鱼饲料中添加0.1%金属蛋白酶能显著提高罗非鱼的生长性能和血清SOD活力[16]。在鲤鱼饲料中添加蛋白酶AG 175 mg/kg增加了肠道消化酶活性,低鱼粉饲料中添加蛋白酶有助于改善鲤鱼生长性能和提高肠道食糜蛋白酶活力[17-18]。在正常鱼粉含量的凡纳滨对虾饲料中添加蛋白酶AG 175 mg/kg,对增重率没有显著的提高,但在低鱼粉组中添加蛋白酶,则显著提高了虾体增重率(P<0.05)[19]。谭崇桂等(2013)在鱼粉含量为23%的凡纳滨对虾饲料中添加蛋白酶PT 175 mg/kg;提高了虾体增重率11.25%(P<0.05),降低饲料系数0.09(P<0.05)[20]。在鱼粉含量为28%的虹鳟饲料中添加蛋白酶PT 175 mg/kg,提高了鱼体增重率9.42%,降低了饲料系数7.8%;同时,增加胃与肠的蛋白酶活性及肠道皱襞高度和面积[21]。蜘蛛酶是蜘蛛消化道内的共生微生物所分泌的一种高活性的金属蛋白酶,在凡纳滨对虾饲料中添加0.10%、0.15%蜘蛛酶,成活率可分别提高8.34%、7.34%(P<0.05),饲料系数分别降低0.05、0.17(P<0.05)[22]。在青鱼[23]饲料中添加0.1%中性蛋白酶(8 000 U/g),提高鱼体增重率;添加0.2%、0.3%中性蛋白酶,提高了摄食量和蛋白质消化率,但对干物质消化率和消化酶活性没有显著影响。蛋白酶的使用一定要与基础配方相适应,必要时考虑其他酶制剂的综合应用能取得更好的作用效果。
1.1.4 开云
在饲料中增加脂肪的含量,会产生对蛋白质的节约效应,提高蛋白质效率,促进动物生长[24-25]。开云功能是将脂肪水解为甘油一酯、甘油二酯和游离脂肪酸,是动物体内的一种重要消化酶。目前对开云的研究还不多,因其多样性和稳定性较差、底物不溶于水、生产成本较高等原因,有关开云在水产饲料中的研究很少。谷金皇等[26]在瓦氏黄颡鱼饲料中添加300 mg/kg 的开云,提高了鱼体增重率 9.29%(P<0.05),降低了饲料系数6.35%(P<0.05)。在南方鲇鱼饲料中添加100 mg/kg和300 mg/kg开云,增重率也提高了4.0%和5.8%,饲料系数降低了5.0%和6.6%;同时增加了粗脂肪的消化率和蛋白质效率(P<0.05)[27]。
1.1.5 淀粉酶
淀粉酶的主要作用是促进淀粉的分解消化,与内源淀粉酶相互协同。饲料中添加淀粉酶后提高了肠道中淀粉酶的活性,淀粉酶活性的提高是外源酶和内源酶的叠加效应[28]。黄燕华等(2009)[29]在凡纳滨对虾饲料中添加150 mg/kg的淀粉酶,对增重率、特定生长率、饵料系数均无显著影响(P>0.05)。总体来看,单一淀粉酶在水产饲料上的应用报道很少,通常是作为复合酶制剂的一种成分而应用。
1.2 复合酶制剂
在饲料中添加一定比例的复合酶制剂,能有效改善动物对饲料中的纤维素、半纤维素、果胶等植物细胞壁材料的消化和吸收,改善对蛋白质和淀粉等的利用,从而提高动物的增重和饲料利用率。钟国防等(2012)在饲料中添加0.05%和0.075%的复合酶制剂(淀粉酶、纤维素分解酶、蛋白酶为主),提高了暗纹东方鲀的干物质和蛋白质表观消化率(P<0.05)[30];在尼罗罗非鱼饲料中添加0.10%、0.15%复合酶制剂(包括淀粉酶、纤维素分解酶、蛋白酶),提高了鱼体增重率和蛋白质效率,降低了饲料系数(P<0.05),肝胰脏的SOD、LSZ活性也有显著提高(P<0.05)[31]。周金敏等(2012)在粗蛋白含量30%和28.5%的草鱼幼鱼饲料中分别添加复合酶制剂100~300 g/(t以蛋白酶、木聚糖酶、纤维素酶为主),提高了饲料效率和特定生长率[32]。王纪亭等[33]将木聚糖酶、β-葡聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶为主的复合酶制剂添加到草鱼饲料中,显著提高了草鱼增重率和干物质、粗蛋白质、粗脂肪及粗纤维的表观消化率(P<0.05),并提高了白细胞吞噬活性和血清杀菌能力(P<0.01)。张满隆等(2002)[34]、王辅臣等(2011)[35]、周金敏等(2010)[36]等关于草鱼饲料中补充复合酶制剂的研究中均表明复合酶能促进草鱼生长,降低饲料系数。在异育银鲫[37-38]、彭泽鲫[39]、黄颡鱼[40]中均有类似报道。
2 ·酶制剂的作用机理
酶可以消化原来受细胞壁结构包裹的营养物质,增加饲料中多聚糖、油脂和蛋白质等的利用率。其次,酶制剂可以降解影响营养物质消化、吸收和利用的抗营养因子,主要降解谷物细胞壁中的碳水化合物部分,如不能被消化酶消化的β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖。在幼龄动物中应用酶制剂,主要是弥补其自身消化酶分泌的不足[41]。
2.1 消除抗营养因子
麦类饲料中含有大量的可溶性非淀粉多糖,进入消化道后会产生黏性,使消化液不易接触饲料,降低饲料消化利用率。若添加一些非淀粉多糖酶,如β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶等,则可分解非淀粉多糖,减小黏性。酶制剂还可破坏植物细胞壁,消除蛋白类抗营养因子,如胰蛋白酶抑制剂和植物凝集素等。植酸酶还可消除植酸的抗营养作用。Rodehutscord等[42]认为,在磷的需求被满足之前鱼体吸收的所有磷都会在体内累积,不会影响可溶性磷的排泄,植酸酶加入后可提高对饲料原料中磷的利用率,增加饲料中磷的可利用性。张春晓等(2008)[43]在大黄鱼饲料中添加非淀粉多糖酶复合酶制剂,显著降低了鱼体氨氮排泄率(P<0.05),添加植酸酶则增加了可溶性磷的排泄率。非淀粉多糖酶作用于相应底物,使食糜黏度降低,减少养分扩散的阻碍作用,从而提高了养分的消化率和吸收率。
2.2 对肠道消化酶和结构的作用
酶制剂对消化器官和消化道的酶活也有影响。饲料中添加非淀粉多糖酶,可使奥尼罗非鱼肝胰脏、胃、肠道蛋白酶活性升高[44];日粮中添加以葡聚糖酶为主的外源酶后, 异育银鲫中肠食糜及组织中蛋白酶、淀粉酶活性均显著提高(P<0.05)[45]。消化酶活性的增加促进了鱼类对营养物质的分解和消化吸收,从而加速其生长。
2.3 提高免疫功能
添加酶制剂改善了动物体生长性能,体质增强,其抗病能力也增强。饲料中添加金属蛋白酶,在改善罗非鱼生长的同时,血清SOD、溶菌酶活力也显著上升[16]。
2.4 在饲料加工过程中的作用
传统的观点认为,酶在进入动物消化道后才开始发挥作用,但在生产中,一些酶制剂在调质、制粒、后熟化后,其活性已大部消失,但饲养试验的效果却不错,这提醒我们,酶的作用不只局限在动物体内,而在饲料加工的系列过程中就开始发挥作用了。李玉珍等(2008)[46]研究表明,2709碱性蛋白酶在70 ℃预处理10 min,蛋白酶的水解作用得到极大提高。柴仙琦(2013)研究表明,饲料中添加蛋白酶PT,在制粒和熟化过程中,蛋白酶已经发挥了水解蛋白质的作用,蛋白酶经过制粒和后熟化过程后,酶活性仍能保留70%[47]。
综上,在饲料中添加酶制剂,可消除抗营养因子,增加内源酶活力,对动物的生长、消化吸收、抗病免疫都有改善和增强作用。
3· 存在的问题及展望
酶制剂的生产属于发酵工业,其主要用于生产工业酶制剂。存在的主要问题有:一是现有工业酶制剂的测定方法不能完全适用于饲用酶制剂,不同的企业有不同的测酶标准,在养殖业中很难确定一个统一的测定酶活性的方法,导致酶的特性难以确定,对酶的使用发挥不了最佳效果;二是饲用酶制剂在制粒加工过程中,高温、高湿会对酶活性产生破坏,这对使用酶制剂产生很大限制,可通过制粒后喷涂添加的工艺予以解决,或选用耐高温酶制剂。另外,酶制剂的使用一定要有针对性,动物的种类、年龄、生理阶段、饲料组成均会影响酶制剂的作用效果。
今后,应该加大科技投入,综合发酵、开云体育和饲料营养方面的特点和需求,研制出适合于饲料原料和市场特点的饲用酶制剂新产品,以推动饲用酶制剂的生产和广泛应用;制订适合饲用酶制剂检测方法的标准,规范饲用酶制剂生物学评价试验方法;开发耐高温的酶制剂。在酶制剂的使用方面,要针对不同的饲料和对象,使用不同的酶制剂。如在消化系统还未发育健全的动物饲料中应使用消化性的酶制剂来补充酶的不足;在低黏度日粮中应使用木聚糖酶和果胶酶等;在高黏度日粮中应使用β-葡聚糖和木聚糖酶;高纤维日粮中应使用纤维素酶等。
随着社会的发展,对动物产品和饲料的安全性提出了越来越高的要求,酶制剂将成为养殖业和饲料工业中的不可缺少的内容而具有广阔的应用前景。

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27-08
2021
转载:酶制剂,只做好事不留名

转自:原创 上海市食品学会 食品与生活

谷物发酵后能酿出醉人的美酒,烘焙出的面包松软又美味,菠萝咕咾肉中的肉粒格外嫩滑,一口平淡无奇的馒头在唇齿间会滋生出淡淡的甜味……食物经历的这些神奇变化,都要归功于食品中各种各样的酶。生活中的这些常识和小“神奇”被食品科学家解密,制成了食品用酶制剂,应用于食品工业,造福我们的味蕾。

我叫酶制剂 只做好事不留名

用于食品的酶制剂是一种食品添加剂,在食物中只起到催化剂的作用,帮助食品中一种物质完成转变,而一旦完成使命,就默默隐退,香消玉殒,在最终产品中消失或失去活性。也有一小部分酶制剂会继续发光、发热,在最终食品中发挥食品添加剂的功能,如溶菌酶,可以作为防腐剂用于食品中。

食品用酶制剂可以从确保食品安全的动物或植物中提取,也可以由通过安全审核的微生物经发酵、提取制得。一般情况下,食品用酶制剂是含有一种或若干种活性成分的混合物。

这些美味里有我的贡献

食品安全国家标准《食品添加剂使用标准》(GB 2760-2014)(以下简称“使用标准”)批准使用的酶制剂可应用于焙烤、啤酒、乳制品、果蔬汁、植物提取、蛋白水解、油脂加工和淀粉糖加工等各种食品生产的多个环节。例如,在制作烘焙美食的过程中,淀粉酶通过降解小麦面粉中的淀粉,产生低分子量的糖和糊精,提高了酵母的发酵效率,延缓了烘焙食品的老化时间,改善了焙烤产品的持水能力,使其保持柔软和弹性。在啤酒生产中有一味重要的原料——麦芽,其中天然含有高活力的淀粉酶,能使谷物淀粉转化为可溶性的糖类。啤酒生产中使用蛋白酶能够使啤酒清澈透明。提起蛋白酶,大家最熟悉的莫过于嫩肉粉,它能使肉丝或肉片柔嫩,老太太也咬得动。在牛奶中添加乳糖酶降解乳糖,能使乳糖不耐的人群也能喝牛奶,不会产生不适感。

即使美味72变 也要接受“紧箍咒”的约束

酶制剂是一个统称,食品用酶制剂是经过食品安全评估的一部分,在使用标准中对食品用酶制剂的具体品种及其来源名单有详细说明。若要新增品种,需要按照新的酶制剂的审批程序进行申报,经批准列入该名单后才能使用。在使用标准中,食品用酶制剂被列为食品工业用加工助剂范畴,在达到预期目的的前提下应尽可能地降低使用量。因为酶主要由蛋白质构成,经加工失活后是非常安全的,不用担心食品安全问题。  

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