微生物制备复合酶制剂的研究进展
猪用复合酶制剂的研究效果
2017 年第 8 期
料的使用,以及对高生产性能的追 求,往往会大量添加以木聚糖酶和 纤维素为主的 NSP 多糖酶,并根据 原 料 情 况 复 配 葡 聚 糖 酶、 果 胶 酶、 蛋白酶和淀粉酶等酶类。 2. 季节特点。 比如夏季猪的饮 水量会明显增加,这样消化道中消 化酶的浓度就会降低,因此,夏季 一般饲用复合酶的浓度会加强。另 外,夏季南方地区往往高温,高湿, 同时,饲料加工制粒的温度也比其 大量的研究发现添加复合酶制 剂可消除其中的抗营养因子和毒素 的有害作用,提高动物对饲料的消化 率和利用率,改善动物生产性能,减 少动物排泄物中的氮、磷排泄量,降 低成本,提高动物免疫力,促进畜禽 健康。由于酶制剂的高效、无残留、 无毒副作用等优点,被作为猪肠道健 康营养调控添加剂被广泛使用。但猪 专用复合酶要结合猪的消化生理特点 和日粮组成情况来设计和合理使用。 作,也探讨了多种方法和途径,其 中添加外源酶制剂可以弥补仔猪消 化系统发育不成熟导致的酶分泌不 足,降低断奶应激的不良影响。 他季节要高。这也需要加大复合酶 中各种单酶的浓度以其保证使用效 果。而夏末秋初,由于新的饲料原 料水分含量较大、而后熟期还尚未 完成加之温度的变化,会造成猪的 稀粪情况,所以在这个季节也会对 外源性消化酶及某些非淀粉多糖酶 进行强化。 3. 饲料加工方式。 由于产酶菌 种来源的差异,各种单酶的耐热性 会有很大差异,生产成本也会一些 差异。因此,考虑饲料加工的方式 不同,在制粒料中要选择耐高温的 单酶复配。 4. 饲料原料底物。 酶制剂具有 底物专一性,要想饲用酶制剂发挥 最 佳 效 果, 只 要 像 饲 料 配 方 一 样, 根据原料情况来设计复合酶的配方 才会真正发挥各种单酶的效力。因 此,科为博首推的“最佳性价比酶 制剂解决方案”目前得到客户的高 度认同,并将会引导酶制剂的精细 化配方发展。
饲料添加剂——微生物复合酶制剂
饲料添加剂——微生物复合酶制剂摘要:酶是一种专一性极高的生物催化剂,广泛应用于食品、纺织、饲料、医药、造纸等行业领域。
本文从酶制剂的发展历史、微生物复合酶制剂的生产方式、影响因素和复合酶制剂最新的研究成果以及16SrRNA菌种鉴定技术在菌种筛选中的应用等几个方面做了简单的综述,并提出了今后的发展方向,指明微生物制备复合酶制剂有巨大的发展潜力。
关键词:研究进展;复合酶;微生物发酵; 16Sr RNA酶是有活细胞产生的、催化特定生物化学反应的一种生物催化剂,酶制剂是经过提纯、加工后的具有催化功能的生物制品。
酶作为一种饲料添加剂具有很多优点:(1)酶催化的反应需要在常温常压下进行,而且具有很高的效率和专一性,它不会有任何有害残留物质;(2)其用量小,经济合算;(3)酶反应条件温和、易操作、能耗低,还可避免因剧烈操作所造成营养成分的损失。
因此,酶的应用正日益受到人们的重视。
大量的试验表明,酶制剂主要参与以下活动,发挥其作用:(1)参与细胞壁降解,使酶与底物充分接触,增进现有养分的消化;(2)水解非淀粉多糖(NSP),降解消化道内容物粘度;(3)消除抗营养因子;(4)补充内源酶的不足,改进动物自身肠道酶的作用效果;(5)使某些成分在消化道内的消化位点转移,如NSP的消化由大肠转入小肠,使消化后的营养更易于吸收;(6)改变消化道内菌群分布。
酶的制备主要有2种方法,即直接提取法和微生物发酵生产法。
早期的酶制剂是以动植物作为原料,从中直接提取的。
由于动植物生长周期长,又受地理、气候和季节等因素的影响,因此原料的来源受到了限制,不适于大规模的工业生产。
目前生产上应用的酶制剂中,虽然动、植物来源的酶制剂还在发挥着不可忽视的作用,占很少的一部分,但人们正越来越多地转向以微生物作为酶制备的主要来源,如淀粉酶和蛋白酶的微生物制备已经实现工业化。
目前已经能够大规模工业化生产的100多种酶中,绝大部分都是通过微生物发酵生产的。
复合酶制剂的研究及应用进展
复合酶制剂的研究及应用进展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畜牧兽医研究所动物营养国家重点实验室/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,参与新代等多种生理功能,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。
微生物发酵生产辅酶Q10的研究进展[1]
( )
97)%" 是一种脂溶性醌类化合物, 在室温下呈橙
[ %] 黄色结晶物, 其熔点是 +’? , 它无臭无味 。 97)%"
的生理功能作用主要来自于醌基的氧化还原特性和 类异戊二烯侧链的物理特性。研究表明, 还原态的 97)%" 和异戊二烯单体全为反式结构的 97)%" , 比氧 化态 的 97)%" 和 异 戊 二 烯 单 体 全 为 顺 式 结 构 的 97)%" , 具有更高的活性和药理作用。 %’+" 年, @77A8 等首次鉴定了 97)%" 的作用, 但 未引起临床界的重视。%’0( 年, 9AB68 等从牛心肌 中提纯 97)%" 并测出其化学结构, 证实 97)%" 实际上 在哺乳类动物的呼吸传递链的氧化还原载体中起重 要作用, 现已知 97)%" 是呼吸链中 C/D= 脱氢酶、 琥 珀酸脱氢酶和 2E 复合物之间的脂溶性电子载体, 是 细胞能量生成要素, 因此是天然抗氧化剂和细胞代 谢的激活剂, 在心血管疾病的治疗中有重要作用, 并 可提高人体免疫力和治疗人体免疫系统疾病。作为
,-./+& <= D ’!!* 进行诱变筛选, 获得的一株绿色突 变株, #$%!& 含量比野生株提高 !& E +&F 。 (+) 选育代谢拮抗物抗性突变株 解除抑制物对 #$%!& 合成或其相关合成代谢的 抑制作用可增加 #$%!& 的含量。A$=BC7@ 等
[ ,]
通过筛
抑制物及其结构类似物 选抗 #$%!& 合成的前体物、 ( 乙基硫氨酸、 G D 甲硫氨酸、 甲基萘醌、 道诺霉素) 的突变株, 获得的 >5,-1$#)+,.’2 )’2+0$#.+4& 突变 株 比野生株提高 !& E +&F 。
复合酶制剂在动物生产中的应用研究进展
酶制剂 作为一 种天然 、绿色 的饲料 添加剂 , 2 O 世纪 8 0 年代便 已在 国外广泛使用 ,并于 2 0 世纪 9 0 年代开始传 人我国。 日粮 中添加饲用酶制剂不 仅能消除饲料抗营养 因子 ,还能全面促 进营养物
添加 剂世 界 A d d i t i v e Wo r l d
复合酶制剂在动物生产中的应用研究进展
刘明锋 ,陈立祥
( 湖南农业大学 动物科学技术学院,长沙 4 1 0 1 2 8)
摘 要:酶制剂是一种绿色饲料添加剂 ,在动物新 陈代谢过程 中发挥着重要的作用。文章主要 对酶制剂的种类、
ma l s .The c a t e g o y ,f r u nc t i o n o f e n z y me p r e p a r a t i o n,a n d t h e a p p l i c a t i o n o f c o mp l e x e n z y me p r e p a r a t i o n i n a n i ma l
剂。目 前按功能特点可将饲用复合酶制分为 4 类:
以蛋 白质 酶 和 淀 粉 酶 为 主 的 复 合 酶 ,主要 用 于补 充畜禽 内源酶 的不足 ;以 一 葡聚糖酶为 主的复合 酶 ,主要 用 于 谷 实 饲 料 日粮 ; 以纤 维 素 酶 、果胶 酶 为 主 的复 合 酶 ,能 消 除 植 物 性 饲 料 中多 种 抗 营
p r o d u c t i o n a n d i n l f u e n c i n g f a c t o r s f o r i t s u t i l i z e w e r e s u mma r i z e d i n t h i s p a p e r .
微生态制剂的研究进展及应用
微生态制剂的研究进展及应用摘要:微生态制剂是指利用动物体内正常微生物成员或促进物质经特殊加工工艺支撑的活菌制剂。
微生态制剂以其独特的作用机制和无毒副作用、无残留及无抗药性等优点越来越受到世人的关注。
由于微生态制剂的特点是效果好、成本低且不污染环境,得到众多学者的关注。
1947年,外国学者首次用乳酸杆菌饲喂仔猪后发现,乳酸菌可有效改善猪营养状况,增加其体质量。
但微生态制剂一直没有得到深人研究,直到20世纪60年代才开始逐渐被实际应用于畜禽养殖业。
Lioyd(1997)试验证明,乳酸菌对肠道致病菌有颉颃作用。
Schillinger(1989)发现,乳酸菌可预防消化道疾病并有促进宿主生长的作用。
Sorokulova(1998)研究发现,饲喂益生菌可提高巨噬细胞活性。
美国食品与药品管理局(FDA)和美国饲料管理协会(AAF— CO)(1989)规定了43种允许饲喂的微生物。
我国微生态制剂也得到进一步发展,农业部(1999)第105号文件公布允许使用的微生物种类是12种。
目前,我国的年使用量已超过l 000 t。
1微生态制剂的定义与分类1.1定义微生态制剂是指利用动物体内正常微生物成员或促进物质经特殊加工工艺制成的活菌制剂。
较早被称作益生素和促生素,国内亦称为微生态制剂。
在美国被命名为DFMs(直接饲用微生物)。
欧盟委员会将其命名为微生物制剂。
根据《动物微生态学》(何明清,1998)理论,机体通过补充外源有益菌群,使消化道内有益菌群迅速生长繁殖,并建立种群优势。
微生物制剂的抗病促生长机制尚处于假说阶段,即菌体自身的蛋白质、维生素及代谢产生的多种抑菌物质和酶类共同实现其促生长作用。
1.2微生态制剂的分类1.2.1 按成分分为益生菌、益生元和合生元3大类益生菌是有利于宿主肠道微生物平衡的活菌食品或饲料添加剂。
目前,用作微生态饲料添加剂的微生物主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和光合细菌等几大类。
益生元是能有选择性地刺激宿主动物消化道内有益菌的生长,从而对动物产生有利作用的食品或饲料中的不可消化成分,包括低聚糖、微藻(如螺旋藻和节旋藻)及天然植物(如中草药和野生植物)等。
胡振兴 酶制剂的最新研究进展
学生姓名:***学号:**********专业:生物工程学院:生命科学与技术导师姓名:杨洋教授任课老师:杨辉老师酶制剂的最新研究进展胡振兴学院:生命科学与技术学院专业:生物工程学号:1208391002摘要:酶工程是研究酶的生产和应用的一门新兴学科,它的应用已遍及工业、农业、医药卫生、环保和生命科学开发等各个方面,随着酶制剂质量的提高和品种的增加以及应用领域的扩大,会有带来更大生物经济效益和社会效益。
本文主要介绍近十年酶制剂在食品加工、轻化工、医学、生物技术等领域的最新应用情况,以期为大家介绍酶制剂的最新研究进展。
关键词:酶制剂;应用;进展一酶制剂简介1.1酶制剂酶制剂是一类从动物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白质。
具有高效性,专一性,在适宜条件下具有活性。
1.2酶制剂的种类1.2.1、按来源分类(1)动物自身酶:由动物的各种分泌腺产生和分泌的,几乎包括了动物所需的各种酶。
(2)人工酶:人工提取的酶主要是消化酶类。
1.2.2 按作用机理分类(1) 加水分解酶:这类酶主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、植酸酶、果胶酶等。
(2)氧化还原酶:氧化还原酶是指参与有机物质氧化还原的酶类。
主要有脱氢酶和细胞色素氧化酶等,存在于动植物体的体液和组织中,在饲料添加剂中应用不多。
1.2.3 按动物能否合成分类(1)消化酶:畜禽体内能够合成这类酶并消化营养物质,但因某种原因需要强化和补充。
这类酶主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。
(2)非消化酶:动物自身不能分泌到消化道内的酶,多来源于微生物,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。
1.2.4从制剂类型上分类(1)单一酶制剂:如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶和植酸酶等。
(2)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。
复合酶可同时降解饲粮中多种需要降解的底物(多种抗营养因子和多种养分),可最大限度地提高饲料的营养价值。
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。
复合酶制剂在畜牧业中的研究进展
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 。对 复合 杀菌 酶药
物 的研 究 , 内外 均 刚刚起 步 。高效 、 色养殖 已 国 绿
多糖 酶(S 酶) 复合 酶 中的各种 酶活起 着互 相补 NP 。
充 、 辅相 成 的作 用 , 相 在各 种 酶 的共 同作 用下 , 动
摘
要: 复合 酶制 剂在现 代 畜牧 业 生产 中的应 用非 常广泛 。本 文综 述 了饲料 中的抗 营养 因子 、 复合
酶制 剂的作 用机 制 以及 影响 复合酶 作 用效果 的 因素 , 旨在 为 畜牧 业生产提 供理 论依 据 。
关 键词 : 复合酶 制 剂 ; 用机制 ; 营养 因子 作 抗
括 木 聚糖酶 、 一 聚糖酶 和甘 露聚糖 酶 等。 B葡 2 植 物性饲 料 中的抗 营养 因子
21 胰 蛋 白酶 抑 制 因子 以 及 抗 原 蛋 白 .
抗 生素 是应用 最广泛 的抗 菌类 药物之 一 。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
11 起 源 .
根 据 是 否在 动 物体 内大 量 分 泌将 饲 用 复合
酶 制 剂 分 为 内 源 酶 和 外 源 酶 。 内 源 酶 包 括 蛋 白
酶、 淀粉 酶 、 化酶 和脂 肪 酶 等 , 源 酶包 括植 酸 糖 外
酶和 N P , 中N P 包 括半 纤 维 素 酶 、 维 素 S酶 其 S酶 纤 酶f 刍 动物 除 外) 果 胶 酶等 , 反 和 半纤 维素 酶 又 包
物饲料 中的一 些抗 营 养 因子被 破坏 . 抗 营养 作 其
一种复合微生物酶制剂的配制
复合微生物酶制剂及其制备方法申请号:201110173000.8申请日:2011-06-24申请(专利权)人泸州品创科技有限公司地址646000 四川省泸州市龙马潭区南光路9号泸州老窖广场泸州品创科技有限公司发明(设计)人张宿义方军易彬卢中明敖宗华主分类号C12G3/02(2006.01)I分类号C12G3/02(2006.01)I C12R1/01(2006.01)NC12R1/865(2006.01)N公开(公告)号102286322A公开(公告)日2011-12-21专利代理机构成都虹桥专利事务所 51124代理人柯海军武森涛(10)申请公布号 CN 102286322 A(43)申请公布日 2011.12.21C N 102286322 A *CN102286322A*(21)申请号 201110173000.8(22)申请日 2011.06.24C12G 3/02(2006.01)C12R 1/01(2006.01)C12R 1/865(2006.01)(71)申请人泸州品创科技有限公司地址646000 四川省泸州市龙马潭区南光路9号泸州老窖广场泸州品创科技有限公司(72)发明人张宿义 方军 易彬 卢中明敖宗华(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所 51124代理人柯海军 武森涛(54)发明名称复合微生物酶制剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及复合微生物酶制剂及其制备方法,属于微生物领域。
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产复合微生物酶制剂的方法,该复合微生物酶制剂可以用于酒糟的发酵生香,从而提高生产的白酒品质。
本发明生产复合微生物酶制剂的方法包括如下步骤:a 、己酸菌液的制备;b 、窖泥富集菌液的制备;c 、窖泥功能菌的制备:己酸菌液与窖泥富集菌液混合,接种于窖泥功能菌培养基中,32~36℃下培养22~27d ,得到窖泥功能菌液,干燥,得到干制窖泥功能菌;d 、干制窖泥功能菌以菌干重计、生香酵母、B 类酶促物质、红曲酯化酶按重量配比1∶0.25~0.35∶1~2∶0.30~0.45混合,得到复合微生物酶制剂。
微生物制备复合酶制剂的研究进展
虽然动 、植 物来源 的酶 制剂还在发挥着 不可忽视 的作
用 ,占很少的一部分 ,但人们正越来越多地转向以微生
附表
部分典型 菌种 生产 的酶制剂及其用途
1 微 生物 制备复合酶制剂的发展
微生物酶 的生产是 18 年 日本人T kmi首先开发 4 8 aa n
的 ,其生产的酶应用范围限于作为消化剂 、制革工业和
3 微生物制备复合酶制剂的影响因素
微生物酶的发酵生产是在人为控制的条件下有 目的进
行的,因此条件控制是决定酶制剂产量和质量的关键因素。 优良 菌种的筛选、培养基、碳源 、氮源、无机盐类、生长 因子和p堵5 } 是微生物发酵过程 中需要控制的关键 因素。 复合酶制剂的制备中,单菌种发酵生产多酶系,应考 虑各酶系之间的相互作用,而在多菌种混合发酵中,多菌发 酵是一个混合体系,则应兼顾各种菌种生长的相互关系。
之 下 ,如烹调时加 热温度 或时间不够 ,应重新加热 。 ③H C 体系的验证是除过程监控 手段之 外,用来验 AC P
【】 吕晓莲,等. 2 我国食品企业应尽快建立 HAC P体系 . C 食
品科 学 ,2 0 , 1 4 -12 02 :1 1 4 .
证 该体系有效性的手段 。验 证程序 应包括 :H C P A C 体 系的验证 、对 关键控制点监控情况的审验及有针对性的
()酶反应条件温和 、易操作、能耗低 ,还可避免 因 3 剧烈操作所造成营养成分的损失。因此 ,酶的应用正 日
益受 到人们 的重视 …。 酶的制备主要有2 种方法 ,即直接提取法和微生物
发酵生产法。早期的酶制剂是 以动植物作为原料 ,从 中
作者简介 :郭凤莲 (9 9 ) 17 ~ ,女 ,内蒙 人,在读硕士研究生,主要从事微生物发酵技术的研究。
益生菌产酶活性的研究及复合酶制剂的研制
益生菌产酶活性的研究及复合酶制剂的研制益生菌产酶活性的研究及复合酶制剂的研制一、引言益生菌是一类对人体有益的微生物,如乳酸菌、双歧杆菌等。
它们通过降低肠道内有害微生物的数量、调节肠道酸碱度、增强免疫力、改善肠道屏障功能等途径,对人体健康起到积极的保护作用。
而酶是生物催化剂,在生物体内催化各种化学反应的过程中起到关键作用。
因此,研究益生菌产酶活性以及开发复合酶制剂对于推动肠道健康研究和应用具有重要意义。
二、益生菌产酶活性的研究1. 酶的分类和功能酶是一类具有生物催化活性的蛋白质,根据催化反应类型,可分为氧化还原酶、水解酶、异构酶等。
不同种类的酶在肠道内扮演不同的功能,如乳酸菌通过产生乳酸酶促进乳糖发酵,同时还能产生淀粉酶、蛋白酶等多种酶类,促进食物消化和营养吸收。
2. 益生菌酶活性的调节益生菌酶活性受多种因素影响,如菌株的种类、生长环境和营养物质的供应等等。
因此,通过合理设计饲养环境,可以调节益生菌产酶的活性和种类,提高其对肠道健康的促进作用。
三、复合酶制剂的研制1. 复合酶制剂的定义和作用复合酶制剂是由多种酶混合而成的制剂,其作用是在较短的时间内完成多种化学反应,提高反应效率。
在肠道中,复合酶制剂可以促进食物的降解和消化,增强肠道吸收能力。
2. 复合酶制剂的研发方法复合酶制剂的研发主要包括两个方面,一是酶的筛选和纯化,找到适合的酶组合;二是优化酶制剂的配方和加工工艺,确保酶的活性和稳定性。
3. 复合酶制剂的应用前景复合酶制剂在食品加工、饲料添加剂等领域具有广阔的应用前景。
在肠道健康领域,复合酶制剂可以提高食物的消化率和吸收率,改善营养状况,促进肠道菌群平衡,对肠道健康有积极的影响。
四、结论随着益生菌产酶活性研究的深入以及复合酶制剂的研制,肠道健康研究和应用将得到进一步的发展。
通过研究益生菌产酶活性,可以更好地理解益生菌在肠道内的功能和作用机制;同时,复合酶制剂的开发也为促进肠道健康提供了新的思路和方法。
复合酶制剂的研究进展
发和利用一度停滞不前。到了80年代后期,随着改革开放
用于其他动物的日粮配合,如果其实际应用价值得到证明,
和我国饲料工业的发展.国外饲用酶制剂先后进入中国市
大量的工作是去不断试验。
场,刺激了我国酶制剂的研究,国家“八五”攻关和部分省市 也相继立项研究.并陆续生产出了酶制剂产品。进入90年
随着酶和底物以及肠道环境之间作用机理的研究日臻 成熟,酶技术的应用前景也变得越来越宽广。正是基于我们
Eo.3c∞@xE×Dc.I一母E.山
可以将日粮中的多酶制品看作是一种9bJJtl的能量源。
对一种多酶制品赋予一定的表观能量值就可通过计算机以
肉蛋奶以满足市场需求。 5.2饲用酶制剂是动物科技发展过程中出现的一种新
型饲料添加剂.经过多年的实践证明。在畜禽养殖中应用饲
及应用多种多样的原料而设计出多种新颖的日粮配方。这
代,国产饲料酶制剂开始发展,为我国养殖业和饲料工业全
对何种组分对酶处理敏感。添加多少酶量才能产生最佳经
面应用国产酶,节约外汇和降低成本创造了成熟的条件。 3.4提高饲用酶制剂添加效果的关键,并不在于如何维
济效益等问题的理解,推动了饲用酶工业的发展。 5复合酶制剂的应用研究目的及其意义
持酶制剂的活性,而是在于如何满足饲用酶制剂发挥作用
用肉鸡做的.但这种赋予酶以表观能量值的方法可能也适
着十分广阔的应用前景。Q
2005-*17-J1分21卷第6期
o 41
万方数据
复合酶制剂的研究进展
作者: 作者单位:
刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
李晓东, 董文成 李晓东(廊坊市畜牧水产局,河北,廊坊,065000;中国农业大学农业推广专业,北京,100094) , 董文成(廊坊市畜牧水产局,河北,廊坊,065000)
复合酶制剂研究报告
复合酶制剂研究报告复合酶制剂研究报告摘要:本文综述了复合酶制剂的定义、制备方法及其在生物工艺领域应用的研究进展。
复合酶制剂是由多种酶组合而成,能够同时或依次作用于不同的底物,从而提高底物的转化率和产物质量。
制备方法主要包括物理、化学和生物学方法,其中最常用的是超声波处理、凝胶包埋和固定化技术。
复合酶制剂在生物工艺领域的应用十分广泛,主要包括酿造、食品加工、制药和污水处理等方面。
进一步提高复合酶制剂的制备方法和在生物工艺领域的应用研究,对于促进生物工艺领域的发展具有重要的意义。
关键词:复合酶制剂;制备方法;应用;生物工艺领域1. 引言酶是生物催化反应的催化剂,具有高效、特异性和环境友好等优点,因此在生物工艺领域应用十分广泛。
然而,单一酶的催化效率有限,同时多种酶之间的协同作用也会受到种种限制。
因此,将多种具有协同作用的酶组合在一起,形成复合酶制剂,可大大提高酶催化反应的效率和稳定性。
2. 复合酶制剂的定义复合酶制剂是由两种或两种以上的单一酶组成的酶制剂,其组成方式可以是物理共存或共价共存。
复合酶制剂的特点在于,多种酶之间具有协同作用,可以同时或依次作用于不同的底物,从而提高底物的转化率和产物质量。
同时,复合酶制剂也比单一酶更具有稳定性和重复性。
3. 复合酶制剂的制备方法3.1 物理方法物理方法是制备复合酶制剂的一种有效方法,主要包括超声波处理和离子交换柱等。
超声波处理的原理是利用超声波的能量使酶分子发生共振,形成涡流和起伏,从而促进其相互作用和结合。
离子交换柱则是通过电荷作用将多种酶分别吸附在不同的离子交换树脂上,然后用相应的缓冲液洗脱,使其形成复合酶制剂。
3.2 化学方法化学方法主要是利用刻度控制技术,将多种酶分别化学修饰,然后在一定条件下让它们发生共价结合。
这种方法制备的复合酶制剂具有高度的稳定性和特异性,但是制备过程中会产生一些有毒有害物质,对环境和人体健康造成一定的威胁。
3.3 生物学方法生物学方法则是利用酶或细胞自身的分泌能力和负载能力制备复合酶制剂。
微生物酶制剂的研究与应用
微生物酶制剂的研究与应用近年来,微生物酶制剂在农业、食品、医药等领域的应用越来越广泛。
微生物酶制剂是一种可以促进生物代谢反应的化学催化剂,具有高效、环境友好等优点,逐渐取代了传统的化学合成方法。
本文将介绍微生物酶制剂的研究与应用进展。
一、微生物酶制剂研究的进展微生物酶制剂的研究主要涉及到微生物菌株的筛选、酶的分离纯化、酶的性质研究和基因工程等技术领域。
1.微生物菌株的筛选微生物酶制剂的成功应用往往依赖于菌株的筛选。
传统的微生物菌株筛选通常采用培养基筛选、生理生化检测等方法。
但这些方法在筛选时间、效率等方面存在不足。
因此,近年来,研究者们开始采用分子生物学方法如PCR技术、微生态学方法如16S rRNA测序技术等快速准确地筛选出具有特定功能的微生物菌株。
2.酶的分离纯化酶的分离纯化需要克服酶的复杂性、低含量等难题。
目前,研究人员采用核酸技术、蛋白技术等方法对酶进行有效的提取、纯化等处理,实现酶的单一来源和纯度。
同时,酶的发酵分离、纳米孔技术等也成为了目前分离纯化酶的有效新方法。
3.酶的性质研究酶的性质研究是研究微生物酶制剂的关键。
研究人员通常借助各种化学物理手段,如核磁共振、质谱等技术,对酶的结构、功能、反应机制等进行深入研究。
4.基因工程技术基因工程技术是微生物酶制剂研究的新方向。
从目前的研究来看,经过基因工程技术改造的酶具有更好的催化效率和底物特异性,也更利于存储和转移。
二、微生物酶制剂在农业领域的应用微生物酶制剂在农业领域的应用主要体现在三个方面:微生物菌肥、微生物酶制剂、有机肥料。
1.微生物菌肥微生物菌肥作为一种新型的生物有机肥料已经被广泛应用于现代农业生产中。
通过对微生物菌株的选育和提取制作成菌肥,有效地弥补了化肥的缺陷,实现了作物的高效生长。
2.微生物酶制剂通过改变酶的特性和配方,微生物酶制剂能够满足农业生产中的不同需求。
例如:可以制成一种独特的水解蛋白酶,加入到动物饲料中,提高饲料的蛋白质转化率和营养价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
微生物制备复合酶制剂的研究进展郭凤莲,陈存社(北京工商大学化学与环境工程学院,北京100037)摘要:从酶制剂的发展历史、微生物复合酶制剂的生产方式、影响因素和复合酶制剂最新的研究成果以及16Sr RNA 菌种鉴定技术在菌种筛选中的应用等几个方面做了综述,并提出了今后的发展方向,指明微生物制备复合酶制剂有巨大的发展潜力。
关键词:复合酶;微生物发酵;研究进展;16Sr RNA酶是一种具有催化活性的蛋白质,因此,酶具有催化剂的特点,同时,酶具有蛋白质的属性。
酶作为一种食品添加剂具有很多优点:(1)酶催化的反应能够在常温常压下进行,而且具有很高的效率和专一性,它不会有任何有害残留物质;(2)其用量小,经济合算;(3)酶反应条件温和、易操作、能耗低,还可避免因剧烈操作所造成营养成分的损失。
因此,酶的应用正日益受到人们的重视[1]。
酶的制备主要有2种方法,即直接提取法和微生物发酵生产法。
早期的酶制剂是以动植物作为原料,从中直接提取的。
由于动植物生长周期长,又受地理、气候和季节等因素的影响,因此原料的来源受到了限制,不适于大规模的工业生产。
目前生产上应用的酶制剂中,虽然动、植物来源的酶制剂还在发挥着不可忽视的作用,占很少的一部分,但人们正越来越多地转向以微生物作为酶制备的主要来源,如淀粉酶和蛋白酶的微生物制备已经实现工业化。
目前已经能够大规模工业化生产的100多种酶中,绝大部分都是通过微生物发酵生产的。
现将部分典型菌种生产的酶制剂及其用途列于附表中。
附表部分典型菌种生产的酶制剂及其用途典型生产菌名称酶名称酶类型用途Bacillus subtilis 淀粉酶Amylase 水解酶淀粉水解Aspergillus niger 葡萄糖苷酶Amyloglucosidase 水解酶葡萄糖生产Streptomyces grisus 碱性蛋白酶Alkaline protease 水解酶洗涤剂生产Rhizopus japonicus 中性蛋白酶Protease 水解酶洗涤剂生产Bacillus subtilis 脂肪酶Lipase 水解酶洗涤剂等生产Trichoderma reesei 纤维素酶Cellulase 水解酶纤维素水解等Eriwinia carotovora 果胶酶Petinase 水解酶食品加工等Bacillus coagulans 葡萄糖异构酶Glucose isomerlase 异构酶高果糖浆制造Escherichia coli 青霉素酰化酶Penicillin acylase 转移酶 6-APA制造1 微生物制备复合酶制剂的发展微生物酶的生产是1884年日本人Takamin首先开发的,其生产的酶应用范围限于作为消化剂、制革工业和棉布退浆剂等[2]。
20世纪40~50年代,酶作为添加剂开始用于动物饲料。
20世纪60年代,随着发酵技术和菌种选育技术的进步,日本酶法生产葡萄糖获得成功,欧洲加酶洗涤剂开始流行。
20世纪70年代酶法生产果葡糖浆又获成功,这带动了淀粉深加工工业的兴起,工业酶开始大量需要,使酶制剂工业开始蓬勃发展,并逐渐引起了人们的广泛重视。
20世纪80年代以后,遗传工程被广泛用于产酶菌种之改良,酶制剂工业已成为一门重要的高科技产业[3]。
同样的,复合酶制剂也是在饲用和洗涤剂中发展起来的。
早期的复合酶制剂是通过单酶复配后再使用,近几年则转向微生物发酵直接生产复合酶制剂的研究。
据报道,黑曲霉可以产生19种酶,而产生α-淀粉酶的微生物则达到28种之多[4]。
2 复合酶的微生物发酵方式[5-7]复合酶的生产主要通过以下3条途径:(1)单一酶复配;(2)产单一酶的多菌种混合发酵;(3)产多种酶的单一菌种发酵。
单一酶复配法在洗涤剂工业中运用较成功,但购买单一成品酶成本太高不适于大规模的工业应用。
多菌种混合发酵是一个生物混合体系,体系中的微生物之间大多具有生长代谢协调作用。
目前,利用产多种酶的单菌种和多菌种混合发酵的研究较多。
3 微生物制备复合酶制剂的影响因素微生物酶的发酵生产是在人为控制的条件下有目的进行的,因此条件控制是决定酶制剂产量和质量的关键因素。
优良菌种的筛选、培养基、碳源、氮源、无机盐类、生长因子和pH都是微生物发酵过程中需要控制的关键因素。
复合酶制剂的制备中,单菌种发酵生产多酶系,应考虑各酶系之间的相互作用,而在多菌种混合发酵中,多菌发酵是一个混合体系,则应兼顾各种菌种生长的相互关系。
4 复合酶制剂的研究进展用单一菌种生产多种酶的研究已有成功的例子,如王水顺等[8]经紫外线、紫外线和亚硝基胍复合诱变获得一株产酸性蛋白酶(酶活可达4525 U/g)、果胶酶(酶活可达7015 U/g)和纤维素酶(酶活可达4497 U/g)复合酶的菌株SL2111,并且对各种酶的相关性进行了研究,得出酸性蛋白酶酶活力与纤维素酶、果胶酶酶活力的变化呈正相关。
施安辉等[9]诱变曲霉得到的一株纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等酶活较高的菌株。
多菌群组合发酵产酶制剂的研究也不少。
陈庆森等[10]通过对高产纤维素酶的绿色木霉TB9701和饲料酵母的多菌种混合发酵的正交试验结果的分析,优化出了几组微生物共发酵的最佳配伍方式和较切合实际的工艺条件。
发酵液中玉米秸秆的纤维素的利用率达到了70%,粗蛋白质的得率在23%以上。
张庆华等[11]报道了以产酶的酵母、芽孢杆菌或乳酸菌为配伍菌株,固态法生产具有较高酶活性的活菌制剂,获得了较好的两种菌的组合,并得出结论:双菌种互利共生,生长速度快,较好地抑制了杂菌的生长。
彭爱铭等[12]研究了地衣芽孢杆菌TS-01和枯草芽孢杆菌TS-02在不同培养基时,单独培养和混合培养对酶系的影响。
研究发现,两株菌的淀粉酶和蛋白酶分泌能力较强,而甘露聚糖酶和木聚糖酶活力较低,培养条件对酶活有一定影响。
可见,寻求多种酶高产量菌种的研究和多菌种混合发酵体系的建立是现在研究的热点。
5 16Sr RNA菌种鉴定技术在复合酶制剂菌种筛选中的应用酶产量高低的关键在于得到产酶性能优良的菌种,这也是发酵生产法的首要环节。
菌种必须具有繁殖快、培养基成分经济、产酶性能稳定、酶粗品易于分离纯化等特性,而菌种的鉴定又是整个工作的开端。
随着生物技术的飞速发展,微生物分类鉴定由传统的形态观察和理化性质实验发展为现代生物的16Sr RNA序列分析技术。
16Sr RNA序列分析技术的基本原理就是从微生物样本中提取16Sr RNA的基因片段,通过克降、测序或酶切、探针杂交获得16Sr RNA序列信息,再与16Sr RNA数据库中的序列数据或其他数据进行比较,确定其在进化树中的位置,从而鉴定样本中可能存在的微生物种类[13]。
这种方法克服了传统微生物培养方法的限制,操作方便、检测快速准确且灵敏度高,已被广泛应用到菌种鉴定、群落对比分析、群落中系统发育及种群多样性的评估等领域,是一种客观和可信度较高的分类方法[14],在微生物菌种鉴定中起着巨大的作用。
随着基因工程与蛋白质工程的发展,原生质体融合技术,定向突变——即基因克隆技术开始应用于菌株选育,来提高酶的产量。
R te Biesebeke等[15]对米曲霉(Aspergillus oryzae)进行突变以提高其固态发酵中淀粉酶、葡萄糖化酶和蛋白酶的产量,结果显示:突变后淀粉酶活力提高50%,葡萄糖化酶活力提高近100%,蛋白酶活力提高90%。
克隆酶的生产开始成为人们研究的热点,可以生产出人类所需要的符合设计方向的酶制剂,虽然其在开发时有较大的难度,但随着基因工程与蛋白质工程的发展,将会在复合酶制剂制备中得到更好的应用。
6 结语总之,微生物制备复合酶制剂已成为当前及今后酶制剂发展的方向,在各个行业中起到巨大的作用。
只有不断寻找更多的适用的产酶菌种,研究选择适宜的发酵方式,充分利用混合发酵和复合酶的生产技术将是以后微生物制备酶制剂的发展方向,使更多的酶制剂实现工业化生产,以满足日益增长的酶制剂需求。
◇参考文献[1]Wolfgang Aehle.Enzymes of History.WILEY-VcH Verlag GmbH & Co.KGaA Weinheim,2004,10-15.[2]王应强,刘爱青.酶在谷物食品加工中应用.粮食与油脂,2006,8:23-25.[3]胡学智.酶制剂工业概况及其应用进展.工业微生物,2003,33(4):33-41.[4]Ashok Pandey,P Selvakumar,Carlos R.Socco1.Solid state fermentation for theproduction of industrialenzymes.http://www.ias,ac.in/currsci/jul10/articles23.htm.[5]宋宇.酶制剂在白酒生产中的应用.赤峰学院学报,2006,22(1):76-77.[6]赵德安.混合发酵与纯种发酵.中国调味品,2005,3:3-8.[7]吕学斌.微生物发酵菌群的组合及其应用研究.天津大学硕士研究生学位论文集,2005,1.[8]王水顺,林进哲,张金玮.复合酶高产菌株选育的研究.药物生物技术,2001,8(6):317-321.[9]施安辉,单宝龙,贾朋辉.一株适于生产饲用复合酶制剂菌株的生物学特性及酶系分析.饲料工业,2005,26(24):12-16.[10]陈庆森,刘剑虹,潘建阳.利用多菌种混合发酵转化玉米秸秆的研究.生物技术,1999,9(4):15-20.[11]张庆华,王艳华,赵新海.双菌种固态发酵生产新型活菌制剂的研究.饲料工业,2003,24(2):7-8.[12]彭爱铭,谷春涛,佟建明,等.不同培养条件对两株芽孢杆菌酶系的影响研究.饲料工业,2004,25(3):45-46. [13]张文治.微生物学.北京:高等教育出版社,2005:230.[14]雷正瑜.16Sr DNA序列分析技术在微生物分类鉴定中的应用.湖北生态工程职业技术学院学报,2006,4(1):4-7.[15]R te Biesebeke,E Record,N van Biezen,et a1.Branching mutants ofAspergillus oryzae withimproved amylase and protease production on solid substrates.Appl Microbiol Biotechnol,2005,69:44-50.作者简介:郭凤莲(1979~),女,内蒙人,在读硕士研究生,主要从事微生物发酵技术的研究。