饲料用酶[专业知识]
饲料用酶制剂概况.doc
饲料用酶制剂概况概述：酶制剂是由微生物产生的生物制品。
自从1975年美国饲料工业首次把酶制剂作为添加剂应用于配合饲料中并取得显著效果后，饲用酶制剂日益受到世界养殖业的重视。
随着畜牧业的发展，抗生素、激素和药物类添加剂大量应用于饲料中，动物食品污染和有害物质残留日益加重，饲料安全问题日益突出。
目前，许多国家都在努力加大饲料添加剂的管理，西欧、日本、美国等国家相继颁布了一系列法律，在饲料中禁止或限制使用抗生素、激素和药物类添加剂。
“天然、绿色、无污染、无残留”成为21世纪世界畜牧业发展的主题。
酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保的“绿色”饲料添加剂在畜禽养殖业中具有广阔的应用前景，正在逐步替代常用药物类添加剂，实现添加剂“绿色化”。
一、饲用酶制剂的分类酶是一种由活细胞产生的具有生物催化反应能力的蛋白质，在动物体内消化与新陈代谢过程中起着重要的作用。
根据饲料中所含酶的种类，饲料用酶制剂主要可分为两类消化性酶和非消化性酶。
(1)消化性酶：饲料中常用的消化性酶制剂有α-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶和中性蛋白酶，主要辅助动物消化道酶系作用，降解淀粉和蛋白质成为易被吸收的小分子物质。
(2)非消化性酶：主要包括木聚糖酶、果胶酶、甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶等非淀粉多糖酶和植酸酶。
非淀粉多糖酶通过破坏植物细胞壁，分解纤维素、半纤维素和果胶等非淀粉多糖(NSP)，既把这些不可利用的多糖分解成可被消化吸收的小分子糖类，又可以暴露细胞壁保护的淀粉、蛋白等，使其更充分吸收利用，同时降低因可溶NSP造成的粘稠食糜的粘度。
植酸酶催化植酸盐的水解反应，使其中的磷以无机磷的形式游离出来，提高饲料中磷和其它养分的利用率。
根据产品中所含酶的种类，饲用酶制剂一般分为饲用单一酶制剂和饲用复合酶制剂。
目前市场上的商品饲用酶制剂大多数以复合酶制剂的形式销售，如溢多酶、保安生等。
一般来说，复合酶制剂比单一酶制剂效果好，但并不意味着复合酶制剂中酶种类愈多愈好。
饲料酶制剂简介演示
酶制剂应储存在阴凉、干燥、通风良好的地方，避免阳光直 射和高温。
运输要求
在运输过程中，应避免剧烈震动和碰撞，以防止酶制剂失活 。
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酶制剂在饲料中的应用效果与 影响因素
酶制剂在饲料中的应用效果
提高饲料利用率
酶制剂能够分解饲料中的大分子物质，使其更易 于消化和吸收，从而提高饲料的利用率。
促进动物生长
市场拓展
随着酶制剂应用领域的 不断扩大，需要加强市 场拓展和营销策略，提 高酶制剂的市场占有率 和竞争力。
提高酶制剂研发水平的建议
加强基础研究
加强酶制剂的基础研究，包括酶的分 子结构、催化机制等，为酶制剂的研 发提供理论支持。
引进先进技术
积极引进国际先进的酶制剂研发技术 ，如蛋白质工程、基因工程技术等， 提高酶制剂的研发水平。
不同种类的饲料原料含有不同的抗营养因子和纤维成分，对酶制剂 的应用效果也有影响。
动物的种类和生长阶段
不同种类的动物和生长阶段对酶制剂的需求和应用效果也有差异。
提高酶制剂应用效果的措施
选择合适的酶制剂
根据饲料原料和动物种类选择合适的酶制剂，确保其具有足够的 活性和稳定性。
控制饲料加工过程
在饲料加工过程中，应控制好温度、湿度和加工时间等参数，以 避免对酶制剂的活性和稳定性造成影响。
酶制剂能够促进动物对营养物质的吸收和利用， 提高动物的生长速度和生产性能。
改善动物健康
酶制剂能够调节动物的肠道微生物群落，减少肠 道疾病的发生，改善动物健康。
影响酶制剂应用效果的因素
酶制剂的种类和活性
不同种类的酶制剂具有不同的作用和活性，因此需要根据饲料原 料和动物种类选择合适的酶制剂。
饲料原料的种类和质量
饲料用酶
产酶菌株定向筛选 菌株纯化 产酶验证 菌株鉴定 基因克隆
特定环境样品 环境微生物提取 宏基因组构建 目标基因表达筛选生物信息学分析 目标酶基因PCR引物组合设计
酶基因片段获得 基因多样性分析及新颖性评估 特异PCR引物或特异探针 菌落PCR或菌落杂交筛选
全长基因获得 基因高效表达
酶蛋白纯化 性质鉴定与评价
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饲料用酶种类
❖ 对动物内源酶进行补充的饲料用酶, 如蛋
白酶、淀粉酶、脂肪酶等
❖ 消除饲料中的抗营养因子的饲料用酶, 如b-
葡聚糖酶、植酸酶、木聚糖酶、甘露聚糖 酶、b-半乳糖苷酶等
❖ 使某些营养物质得到更有效的吸收利用、
提高低劣质饲料成份的营养价值的饲料用 酶, 如纤维素酶、木质素酶、植酸酶、果 胶酶、角蛋白酶等
类,决定了其添加成本必须十分低廉。
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国内外差距
❖ 研究与应用起步较晚，差距较大。除少数产 品外, 普遍存在生产技术水平低、品种少、 应用技术不完善等问题。国外已有十余种酶 制剂实现了产业化, 并在包括中国的市场上 销售和应用。
❖ 生产成本高。国外80%以上的饲料酶制剂 是利用基因工程菌株高效生产, 而我国仅有 植酸酶等少数几种是利用基因工程菌株高效 生产, 而大部分酶制剂是采用天然和诱变菌 株发酵生产, 成本高。
❖ 利用基因工程、代谢工程技术, 构建高效 生物反应器技术平台, 使饲料酶的单位产 量成百上千倍的提高, 以期规模化廉价生 产, 以解决饲料添加剂添加成本空间有限 的问题。
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研发趋势
❖ 发酵技术和产品加工平台技术。重点针对 几种主要的饲料微生物反应器, 如酵母、 曲霉、芽孢杆菌等, 建立高效的高密度发 酵方法, 并开发高效稳定的产品加工技术, 提高饲料生物制剂的稳定性、实用性和应 用的高效性。
饲料酶在饲料行业中的应用
饲料酶在饲料行业中的应用酶制剂类饲料添加剂的主要种类1、淀粉酶。
淀粉酶主要有α－淀粉酶和糖化酶。
α－淀粉酶能将淀粉大分子分解为易被吸收的中、低分子物质。
糖化酶能将α－淀粉酶分解的中、低分子物质进一步水分解为葡萄糖，被动物吸收利用。
2、蛋白酶。
蛋白酶是降解蛋白质肽链的水解酶，主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶等。
3、纤维素酶。
纤维素酶能破坏纤维素的结晶结构，将纤维素大分子水解为低聚糖片断，和将低聚糖物质分解为葡萄糖。
4、β－葡聚糖酶。
β-葡聚糖广泛存在于多种植物原料中，粘性较大，是影响营养分子传递和吸收的一个重要的抗氧因子。
β-葡聚糖酶能水解葡聚糖等大分子，降低消化道中物质的粘度，促进营养物质的吸收。
β-葡聚糖酶是酶制剂饲料添加剂中较为重要和应用较广泛的一种酶。
5、果胶酶。
果胶质是植物性原料中一种抗营养因子，影响饲料的利用率。
果胶酶能有效破坏果胶质，促进营养成分的消化和吸收。
果胶酶也是较常用的一种饲料酶制剂。
6、植酸酶。
谷物中的磷绝大多数是以植酸磷的形式存在，动物本身不分泌植酸酶，所以对谷物中这部分磷的利用率较低，而通过在饲料中添加微生物分泌的植酸酶，就可以将这部分磷分解释放出来，从而减少无机磷在饲料中的添加量，降低饲料成本，并且可以减少动物粪便中磷的排泄量降低环境污染。
是目前应用较多且前景最好的一种绿色饲料添加剂。
7、饲料复合酶。
复合酶是将两种或两种以上具有生物活性的酶混合而成的产品。
复合酶根据不同动物和不同生长阶段的特点进行配制，有较好的作用，是目前最常用的饲料添加剂。
酶制剂饲料添加剂的作用1、直接分解营养物质，提高饲料利用率。
具有活性的多种酶能有效地将饲料中一些分子多聚体分解和消化成动物容易吸收的营养物质或分解成为小片段营养物质，供其他消化酶进一步消化。
一些大分子物质，动物本身难于分解和吸收，因而添加酶制剂，可促进饲料中营养的分解和消化，从而提高饲料利用率。
不同酶制剂的特点和在饲料生产中的应用
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。
饲料用酶
饲用酶制剂的作用饲用酶制剂是一类新型的活性饲料添加剂，其主要功能因子为蛋白酶、淀粉酶等消化性酶，以及纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶等非消化性酶。
在饲料中添加后，能明显提高动物的消化率和饲料转化率；提高日增重，降低料肉比；增加动物营养摄入，缩短生长周期；扩大粗饲料的使用量，降低饲料成本；减少动物疾病发生和环境污染。
饲用酶制剂的发展概况饲用酶制剂的商业化应用在国外只有20年的历史，英国90年代酶制剂在鸡饲料的添加率几乎等于零，在国内，中国珠海溢多利公司1992年推出溢多酶，开始了饲用酶商业化应用。
目前，饲用酶达20多种，除植酸酶有单一产品外，其余饲用酶制剂大多是包含多种酶的复合制剂。
应用较多的有：1、以纤维素酶和果胶酶为主的复合酶；2、以β－葡糖酶为主的复合酶；3、以淀粉酶和蛋白酶为主的复合酶；4、以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶和果胶酶为主的复合酶。
全球饲用酶制剂行业数据统计对象主要包括饲用复合酶和饲用植酸酶。
全球饲用酶制剂行业数据统计对象主要包括饲用复合酶和饲用植酸酶。
饲用复合酶方面，2011年全球饲用复合酶制剂总产销量为21.92万吨；饲用植酸酶方面，2011全球饲用植酸酶总产销量为12.88万吨。
据BOABC统计，2011年中国饲用酶制剂总产量达到9.85万吨，产值达到16.4亿元，其中饲用复合酶总产量4.96万吨，饲用植酸酶总产量4.89万吨。
饲用酶制剂生产企业目前在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家，主要有丹尼斯克、芬兰、德国AB酶制剂、安迪苏、帝斯曼、奥特奇、巴斯夫、建明等，国内饲用酶制剂企业有近30余家，主要有新华扬、挑战集团、北京昕大洋、夏盛集团、湖南尤特尔、江阴爱顿生物工程有限公司、珠海溢多利有限公司、广东肇庆华芬饲料酶有限公司等。
BOABC观点未来随着酶制剂产品技术的提高，饲用酶制剂的应用效果将愈加明显，同时随着饲料中非常规饲料添加比例的提高和人们对食品安全意识的增强，饲用酶制剂产品在饲料中的添加量将越来越高。
酶工程 第七章酶的应用 第三节酶在轻工、化工方面的应用
第三节 酶在轻工、化工方面的应用
饲料用酶的作用 酶制剂在饲料养殖业中的应用是基于如下因素考虑 的： （1）补充同源酶的不足，促进动物的消化吸收，提 高饲料的利用率； 动物饲料是以淀粉、蛋白质等大分子化合物作为营 养源的，由于动物生理上的差异，不同动物消化道中的 酶系不同，数量也很有限，再加上饲料在消化道中停留 的时间一般都很短，如鸡、鱼、虾仅3～4h，在这样短 的时间内，酶的催化作用远远没有发挥出来，饲料未被 充分消化吸收而随粪便排出体外，造成部分浪费。据研 究，不少动物对饲料的消化吸收率仅为50%左右。在饲 料中添加酶制剂就可以与动物内源酶发挥协同作用，将 难消化吸收的蛋白质、淀粉等大分子化合物降解为氨基 酸、肽、胨、单糖、寡糖等小分子物质，增加饲料中的有效
第三节 酶在轻工、化工方面的应用
（3）消除抗营养因素，释放矿物元素和其他微量元素 来提高饲料利用率，促进动物健康生长；
纤维素是一种纤维二糖的高聚体，是单胃动物不能利 用的，这种大分子物质较难溶解并对单胃动物的消化有阻 碍作用。半纤维素和果胶部分溶于水后，会产生粘性溶液， 增加消化物的粘度，因而使营养物质和内源酶难以扩散， 同时还缩短了饲料在肠道内的停留时间，降低了营养物质 的同化作用，从而影响了动物的消化吸收。利用酶制剂可 以将纤维素、半纤维素、果胶以及糖、蛋白质等降解为单 糖或寡糖，减少了此类物质对动物消化、吸收和利用的障 碍作用。与此同时，结合着的矿物元素和一些微量元素在 酶的作用下被水接出来，为动物所吸收，提高了动物的健 康水平。
第三节 酶在轻工、化工方面的应用
干酶是最抗热的，能耐90℃高温达30min之久而不失 活，但在同样的温度下，供给蒸汽热，就会迅速失活。一 般在制粒前65℃的调制温度中，吸附到载体上的酶是十分 稳定的。随着调制温度升高到75℃时，酶开始失活，活力 约为开始水平的30%。
酶在饲料中的应用
酶在饲料方面的应用最早记载科学描述外源性酶制剂在动物营养中的作用可追溯到20世纪20年代，在此后的30年里，科学家开始研究外源酶在家禽饲料中的应用，并达到了广泛应用。
酶在动物体内消化与新陈代谢过程中起着非常重要的作用。
动物能分泌到消化道内的酶主要属于蛋白酶、脂肪酶类和碳水化合物酶类。
在消化酶的作用下，底物大分子物质（如蛋白质、脂肪、多糖等）降解为易被吸收的小分子物质，如寡肽、氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等。
饲用酶制剂大致可分为消化酶和非消化酶两大类。
非消化酶是指动物自身不能分泌到消化道内的酶，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，主要有纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶等。
消化酶是指动物自身能够分泌的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶类等。
饲用酶制剂不仅能消除饲料抗营养因子的有害作用，促进养分的消化和吸收，提高畜禽的生长速率、饲料转化效率和增进畜禽健康，而且能减少养殖业排污中氮、磷的排放，保护生态环境。
应用饲用酶制剂是现代化养殖业中经济效益与生态效益兼顾的重要科学技术措施。
饲用酶制剂的商业化应用在国外约有10余年的历史。
英国20世纪90年代初酶制剂在鸡饲料中添加率几乎等于零，而现在95%以上的鸡饲料都添加酶制剂。
中国如以珠海溢多利公司1992年推出溢多酶作为饲用酶商业化应用的起点，饲用酶制剂在中国的应用也有10多年历史。
目前中国饲用酶制剂的市场已经初步形成，并在逐步发展。
在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家，其产品有：芬兰国际饲料公司的爱维生和保安生系列产品，芬兰安特罗斯公司的安特复合酶、植酸酶系列产品，罗氏公司和德国巴斯夫公司的植酸酶产品等。
中国饲用酶制剂企业据不完全统计也有20余家，其产品有：广东珠海经济特区溢多利有限公司的溢多酶系列产品、广东肇庆华芬饲料酶有限公司的华芬酶系列产品、广东江门英恒生物饲料有限公司的英恒酶系列产品、江苏太糊酶制厂的太糊酶系列产品、吉林长春昆仑酶制剂厂的复合酶系列产品等。
酶在饲料中的应用
其应用前景
饲用酶制剂在发达国家２０世纪２０年代就已开始研究和 应用，２０世纪７０年代酶才作为饲料添加剂较广泛应用 于畜牧业中。随着抗菌素在饲料中的限制使用，抗菌素的 促生长将有可能由酶制剂取代。制约我国畜牧业发展的主 要因素是畜禽疾病和药物残留，美国从１９９８年１月开 始实施“公害分析临界控制点”，明确规定了食品中的有 害物质（包括细菌、药残等）的临界值，超标的一律不准 上市。欧盟宣布从１９９９年１月起禁止在饲料中添加维 吉尼亚霉素、磷酸泰乐菌素、螺旋霉素和杆菌肽锌等，而 且禁用范围有扩大趋势。发达国家畜牧业用药越来越少， 我国畜禽药物越来越多，必将给我国畜牧业造成极大影响。 欧盟曾就因检疫问题对我国关闭市场。
在非常规植物饲料中广泛存在大量的非淀粉多糖，如
大麦、小麦和黑麦都含有β－葡聚糖、木聚糖，米糠中 含有大量的纤维素和木聚糖。添加非淀粉多糖酶可在 饲料日粮中加大非常规饲料的用量，非常规饲料资源 丰富，价格低廉，这样可以提高养殖业的经济效益， 如小麦在澳大利亚、加拿大、英国的饲料中用量高达 ６０％，在这些日粮中木聚糖酶已很普遍。武书庚等 （２００６）研究了木聚糖酶在玉米－豆粕型日粮和 小麦－玉米－豆粕型日粮的应用效果，研究发现玉米 －豆粕型日粮中添加１０００ＩＵ／ｋｇ的木聚糖酶 对肉仔鸡前期和后期的生长性能无显著影响（Ｐ＜ ０．０５），但有改善的趋势；
随着我国加入ＷＴＯ和国际畜产品一体化的即将来临， 随着我国人民生活水平的提高，人们在食品安全和环 保等方面的意识也在加强。还有我国各地主要粮食作 物差异较大，酶制剂对潜在饲料资源的利用和新饲料 资源的开发有较大的作用。由此人们迫切需要发展酶 制剂等环保节能型绿色饲料添加剂。我国政府也正积 极通过禁止在饲料中使用抗生素、激素等方式来保障 饲料和食品的安全，维护生态平衡。预计未来１０年 内，随着科技水平不断提高，生产成本的下降，饲用 酶的产销量必将大幅度提高。据悉，现在我国沿海的 一些大型酶制剂生产厂家的销售量明显上升。
酶制剂的特性、作用机制及其在饲料中应用的针对性(精)
酶的特性、作用机理及在饲料应用中的针对性（上海尤特尔生化有限公司研发中心饲料酶研发部）1. 酶的本质及特性：酶是生物催化剂，几乎参与所有生命过程的活动。
酶的催化效率极高，在可比条件下，大约是化学型催化剂的107～1013倍。
酶本身基本上是蛋白质，主要由氨基酸组成，在各个酶的活性部位，氨基酸侧链群有不同的三维结构，由于不同酶的三维结构不同，可催化的反应也就不同，因而酶具有高度的专一性。
酶只能与一种或一类底物起催化反应，有的底物或形成有立体异构体时，酶只选择性地催化某种异构体。
目前尤特尔公司生产的非淀粉多糖酶(NSP enzymes包括：木聚糖酶(xylanase、β-葡聚糖酶(β-glucanase、纤维素酶(cellulase、果胶酶(pectinase等；寡聚糖酶(oligosaccharide enzymes包括：β-半乳糖苷酶(β-galactosidase等。
复合酶制剂由1种或几种酶为主体及少量其他酶而构成。
酶的降解作用具有高度的选择性和专一性，不同的酶降解底物不同，复合酶制剂可以同时降解饲粮中多种抗营养因子和养分，从而从整体上提高饲料的营养价值。
2．非淀粉多糖酶的作用机理：非淀粉多糖(NSP由不溶性非淀粉多糖及可溶性非淀粉多糖(SNSP两部分构成。
饲料中添加非淀粉多糖酶的应用效果及其作用机制如下：(1提高畜禽采食量、生长速度和饲料转化率：鸡、猪日粮中添加非淀粉多糖酶，可显著提高采食量、生长速度和饲料转化率。
添加非淀粉多糖酶提高猪、鸡生产性能等作用机制目前主要有两种解释：第一种解释是非淀粉多糖酶可切割麦类饲料及其加工副产品中的可溶性非淀粉多糖（SNSP）。
由于饲料中SNSP含量高，黏度大，可吸收大量的水分，从而导致消化道中食糜黏度大为增加。
Bedford(1996指出，食糜黏度的增加使养分从日粮中溶出的速度减缓，降低养分和内源酶的相互作用，养分的消化速度随之减缓。
食糜黏度的增加还使养分向肠黏膜扩散的速度减缓，因而吸收率降低。
饲料用酶的原理和方法 农业类课件
如何最大发挥酶的经济效益
清楚了解配方设计时营养素的价值 有效磷1%=160-180元人民币 代谢能100卡=100-120元人民币 空间1%=30-80元人民币
计算出酶所能够提供的营养素水平 减去酶的成本 ❖计算所能得到的效益
如何评估饲料中酶的作用
底物的浓度 确切知道饲料中底物浓度的高低 底物浓度越高，酶的经济价值越高 底物浓度低到一个限量，用酶就失去了经济意义
目前我们饲料内可降解成分评估 植酸—植酸酶 非淀粉多糖—小麦专用酶 植物细胞壁—复合酶
如何评估饲料中酶的作用
影响酶活力的饲料加工过程 制粒---包被工艺 贮存---包被工艺
原料不变，下调营养标准。 酶只占配方空间和成本
酶的效果如何
植酸酶 近三年磷酸氢钙价格的下降 全价料成本降低10-15元/吨 生产性能得到提高 破蛋率 料蛋比---料肉比 环境污染减轻
影响酶在消化道内活力的因素 体温---酶的最适温度 消化道酸碱度---酶的最佳pH环境 消化道蛋白酶的分泌---对酶的破坏程度
❖各种动物使用酶的经济效益排序 n蛋 鸡 > 乳 猪 > 分 娩 猪 > 肉 鸡 > 育 肥 猪
影响酶的经济价值的因素
饲料中底物种类 酶的专一性
饲料中底物浓度 酶可以反复被利用
我们付出去的钱买到的应当是生物反应总量，而不是活性，或者生物学效价
如何评价酶的价值
经济效益 底物的浓度 酶在消化道内的活力 酶的环境要求 饲料加工过程和动物消化生理对酶的破坏
环保程度 动物的健康状况
如何评价饲料中酶的作用
酶的环境要求 温度 pH值 离子浓度 对酶的破坏因素：重金属、蛋白酶等
酶制剂在饲料中的应用概述，为什么在饲料中使用酶制剂？
酶制剂在饲料中的应用概述，为什么在饲料中使用酶制剂？动物通过酶来消化食物，这些酶来自于动物自身及肠道内的微生物。
但是，动物的消化过程并非是100%高效的，猪和家禽饲料中有15-25%不能被动物消化利用，因为饲料中含有大量的抗营养因子，这些抗营养因子会阻碍整个消化过程，动物自身缺乏降解某些饲料成分的酶。
在畜禽生产中，饲料是最主要的成本，养殖场的盈利能力主要依赖于相对成本和饲料中营养成分的利用率。
如果饲料没有被高效的利用，那么生产者和环境管控的成本上就要付出代价。
在饲料中添加特定的酶制剂可以提高饲料原料的营养价值，增加消化利用率。
饲用酶制剂能够降解很多饲料原料中的抗营养因子。
这些抗营养因子阻碍动物对饲料的正常消化，导致肉和蛋的产量下降、饲料利用率下降及动物消化障碍。
酶制剂的应用能够提高淀粉、蛋白质、氨基酸和矿物元素的利用率。
另外还能够补充幼龄动物内源酶的不足，因为幼龄动物消化道未发育成熟，导致各种消化酶分泌不足。
酶作为一种蛋白质最终被动物消化或排泄掉，并不会残留在肉及蛋中。
饲用酶制剂的主要作用：•消除抗营养因子，提高饲料利用率，降低成本，提高饲料的价值；••保护环境-通过提高饲料的消化和吸收率，减少粪便的排泄量，降低氮和磷的排放；••提高均匀性-降低饲料原料间的营养差异性，使饲料质量保持稳定，保证产肉及产蛋性能的均匀性；••维护肠道健康-通过提高营养物质利用率，减少了肠道内潜在致病菌的营养供给，降低了疾病的发生率。
•在饲料中使用哪些类型的酶制剂？具有营养功能的酶制剂按其功能分为两类。
第一类是直接水解营养底物，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等；第二类是去除抗营养因子，包括植酸酶和第二代饲料酶如非淀粉多糖酶（木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶等），以及第三代饲料酶的特异碳水化合物酶（α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶、甲壳素酶、壳聚糖酶等）。
目前用于饲料中的酶制剂主要目的是降解植酸，淀粉，纤维素、蛋白质的酶，下面的文字会依次分析。
【酶制剂篇】——几种常见的饲料酶制剂及其应用
【酶制剂篇】——几种常见的饲料酶制剂及其应用植酸酶最适条件（使用范围）植酸酶产品最适PH值在4.5左右，在PH3.5-5.5范围内，相对酶活保持60%以上，有较宽的PH适用范围，可适应不同消化道环境而发挥作用；最适温度在60℃左右，在30-55℃范围内，相对酶活保持80%以上，制粒温度最好不超过75℃；耐酸性良好，在PH3-7的范围内，相对酶活保持90%以上。
目标，水解底物：饼粕类饲料、单胃动物，幼龄动物。
饼粕类饲料中植酸磷含量较高,应用植酸酶可充分发挥其作用。
家禽日粮中缺乏维生素D和钙时植酸酶的利用率降低,添加维生素D和钙可提高植酸酶的利用率。
反刍动物瘤胃微生物能产生植酸酶,可以有效地水解植酸盐,因此反刍动物不用考虑植酸酶的添加问题。
单胃动物肠道黏膜中的内源性植酸酶及肠道微生物产生的植酸酶活性很差,一般认为成年单胃动物肠道中植酸酶活性高于幼龄动物,猪高于鸡。
功能：1. 消除饲料中植酸的抗营养作用，提高磷的作用率。
2. 释放植酸结合的矿物质、蛋白质等，提高其生物利用率。
3. 提高动物采食量和日增重，改善动物生产性能。
4. 可替代饲料中部分无机磷，节约饲料成本。
5. 降低动物粪便中磷的排泄，减轻对环境的污染。
使用量：建议配合饲料中单位添加量为猪：600-750U/KG；育雏育成蛋禽、肉禽：1000 U/KG；产蛋鸡：300 U/KG；产蛋鸭：400 U/KG。
耐热植酸酶最适PH在4.0左右，通过耐酸性评价，结果酶活存留率保持在90%以上，优选耐热菌种，酶自身耐热性好，可满足高温制粒工艺。
耐热植酸酶经85℃制粒相对酶活仍保持在85%以上，且变异系数小，表明其在实际颗粒饲料制作中，工艺耐高温性能稳定。
使用量：建议配合饲料中单位添加量为猪：600-750U/KG；育雏育成蛋禽、肉禽：1000 U/KG；产蛋鸡：300 U/KG；产蛋鸭：400 U/KG。
1.注意补充因磷酸氢钙减少而减少的钙量。
2.按比例添加到预混料、浓缩料时要预留3%-5%安全系数。
饲料用酶的生产工艺是什么
饲料用酶的生产工艺是什么饲料酶是用来改善动物消化系统中饲料的酶类制剂，主要用于动物饮食中的淀粉、纤维素、脂肪、蛋白质等成分的降解，提高饲料的消化率和利用率。
饲料酶的生产工艺包括菌种培养、发酵、酶制剂制备等多个步骤。
饲料酶的生产工艺首先需要选择合适的菌种进行培养。
一般来说，饲料酶的生产菌种可以选择产酶能力高、生长速度快的菌株。
常见的菌种有属于革兰氏阳性细菌的枯草芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌亚种、枯草芽孢杆菌变种等。
通过菌株的精选和改良，能够获得高产酶能力的优良菌株。
菌种培养是饲料酶生产中的关键步骤之一。
培养基的配制和发酵条件的控制对菌株的生长和产酶能力有重要影响。
培养基的主要成分包括碳源、氮源、无机盐和辅助物质等。
碳源一般选择淀粉、蔗糖、麦芽糖等；氮源可以选择蛋白胨、酵母粉、玉米粉等；无机盐主要包括磷酸盐、硫酸盐等。
同时，培养基中还可以添加一些辅助物质，如酵母提取物、维生素等，以提高菌株的生长和酶的产量。
菌种培养过程中，需要控制一系列的参数，如温度、pH、氧气供应和搅拌速度等。
不同菌株对这些参数的要求略有差异。
一般来说，培养温度在30-40之间，pH在6-7之间，氧气供应和搅拌速度要适中，以提高菌株的生长速度和酶的产量。
发酵是饲料酶生产工艺中的核心环节。
菌种培养后，将培养得到的菌体接种进入发酵罐中进行大规模生产。
发酵罐的设计需要考虑到菌体的生长需求，并提供合适的条件。
发酵过程中，需要通过不断调整培养基的供应和产酶条件，优化菌体的生长和酶的产量。
同时，还需要定期对发酵罐进行采样和分析，以了解发酵过程的变化和酶的产量情况。
酶制剂制备是饲料酶生产的最后一步。
经过发酵得到的菌体需要经过一系列的处理，才能获得纯净的酶制剂。
首先，通过离心把菌体与培养液分离，并进行洗涤，去除杂质。
然后，通过超滤和浓缩的步骤，将菌体溶解提取，得到酶液。
接下来，通过酶液的过滤、浓缩和冷冻干燥等工艺，将酶液转化为酶制剂。
最后，酶制剂需要经过质检，检测其酶活力、纯度和稳定性等指标，确保其符合相关标准要求。
发酵饲料用酶
发酵饲料用酶
在饲料生产中，使用酶可以有效地改善饲料的品质、提高动物的生长性能。
具体来说，通过在饲料中添加适当的酶，如木聚糖酶、植酸酶、β-葡聚糖酶等，可以促进饲料中淀粉、蛋白质、脂肪等营养成分的分解和消化，提高饲料的利用率。
同时，酶还可以降低饲料中某些抗营养因子的含量，如植酸、胰蛋白酶抑制因子等，从而提高动物的生长性能和健康水平。
在发酵饲料中，酶的作用尤为重要。
发酵过程需要微生物的作用，而微生物的生长和繁殖需要适当的营养物质。
通过添加酶，可以促进微生物的生长和繁殖，提高发酵效率，同时也可以改善发酵产物的品质和营养价值。
需要注意的是，在选择和使用酶时，需要考虑饲料的种类、动物的种类和生长阶段、以及酶的种类和添加量等因素。
如果使用不当，可能会对动物的生长和健康产生负面影响。
因此，在使用酶时，需要遵循相关指南和规范，并进行必要的试验和验证。
饲料加工中的酶技术与酶剂应用研究
饲料加工中的酶技术与酶剂应用研究饲料加工业的发展与畜牧业的生产效率和动物健康状况密切相关在过去的几十年里，随着生物技术的发展，酶技术在饲料加工中的应用逐渐受到重视酶剂作为一种高效、环保的饲料添加剂，不仅能提高饲料的营养价值，还可以改善动物的消化吸收性能，从而提高畜牧业的整体效益本文将详细探讨饲料加工中酶技术与酶剂应用的研究进展1. 酶技术在饲料加工中的应用酶技术在饲料加工中的应用主要集中在两个方面：一是作为饲料添加剂，提高饲料的营养价值和消化吸收率；二是作为生物催化剂，参与饲料生产过程中的某些化学反应1.1 酶剂在饲料添加剂中的应用酶剂作为饲料添加剂，主要是指将一些具有消化、代谢、转化等功能的酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，添加到饲料中，以提高饲料的营养价值和消化吸收率这种应用方式在畜牧业中得到了广泛的应用，尤其是在家禽、家畜和水产养殖中1.2 酶技术在饲料生产过程中的应用酶技术在饲料生产过程中的应用，主要是指利用酶的生物催化功能，参与饲料生产过程中的某些化学反应，如降解纤维素、合成蛋白质等这种应用方式不仅可以提高饲料的生产效率，还可以降低生产成本2. 酶剂应用的研究进展随着酶技术的不断发展，酶剂在饲料加工中的应用研究也取得了显著的进展以下将简要介绍一些研究热点和前沿领域2.1 饲料酶制剂的筛选与改良为了提高酶剂在饲料加工中的应用效果，研究人员对现有的饲料酶制剂进行了筛选和改良这包括对酶制剂的来源、活性、稳定性、耐受性等方面的研究，以及通过基因工程、蛋白质工程等手段，对酶制剂进行改良，提高其在饲料加工中的应用效果2.2 酶剂的复配与应用技术研究酶剂的复配技术研究主要集中在不同酶制剂的组合，以实现对饲料中不同营养成分的高效降解和转化同时，研究人员还针对不同动物的消化吸收特性，研究了酶剂的适宜添加量和应用方式2.3 酶剂在特殊饲料中的应用研究特殊饲料，如水产饲料、宠物饲料、幼动物饲料等，对酶剂的应用有着特殊的要求研究人员针对这些特殊饲料的生产和应用，进行了深入的研究，以满足不同动物的生长需求3. 结论饲料加工中的酶技术与酶剂应用研究，是提高畜牧业生产效率和动物健康状况的重要手段随着酶技术的不断发展，酶剂在饲料加工中的应用将更加广泛，对畜牧业的贡献也将更大未来，研究人员应继续深入研究饲料加工中的酶技术与酶剂应用，为我国畜牧业的发展提供有力支持4. 酶剂的种类与特性在饲料加工中，根据不同的饲料成分和动物消化吸收特性，选择合适的酶剂种类至关重要以下将简要介绍几种常见的饲料酶剂及其特性4.1 蛋白酶蛋白酶是一类能够水解蛋白质的酶，主要包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等蛋白酶在饲料中的应用，可以有效提高蛋白质的消化吸收率，减少蛋白质在肠道中的腐败，降低肠道负担4.2 脂肪酶脂肪酶是一类能够水解脂肪的酶，主要包括胰脂肪酶、大豆脂肪酶等脂肪酶在饲料中的应用，可以提高脂肪的消化吸收率，减少脂肪在肠道中的积累，降低脂肪泻现象4.3 淀粉酶淀粉酶是一类能够水解淀粉的酶，主要包括α-淀粉酶、β-淀粉酶等淀粉酶在饲料中的应用，可以提高淀粉的消化吸收率，减少肠道中淀粉的残留，提高饲料的能量利用率4.4 纤维素酶纤维素酶是一类能够水解纤维素的酶，主要包括Cx酶、葡萄糖苷酶等纤维素酶在饲料中的应用，可以提高纤维素的消化吸收率，促进肠道中有益菌的生长，提高饲料的营养价值5. 酶剂的应用效果评估为了确保酶剂在饲料加工中的应用效果，研究人员针对酶剂的应用效果进行了评估评估方法主要包括实验室试验和临床试验两个方面5.1 实验室试验实验室试验主要通过模拟动物肠道环境，评估酶剂的活性、稳定性等特性试验方法包括酶活性的测定、酶制剂的耐受性测试等5.2 临床试验临床试验主要通过在实际养殖过程中，评估酶剂对动物生产性能的影响试验方法包括饲养试验、生长试验、繁殖试验等6. 酶剂应用的挑战与展望尽管酶剂在饲料加工中的应用已经取得了显著的进展，但仍面临一些挑战以下将简要介绍酶剂应用的挑战和展望6.1 挑战1.酶制剂的稳定性问题：在饲料加工过程中，酶制剂容易受到温度、湿度等因素的影响，导致酶活性下降2.酶制剂的耐受性问题：动物肠道中的有害菌可能会影响酶制剂的活性3.酶制剂的添加量问题：酶制剂的添加量过低，可能无法达到预期的应用效果；添加量过高，则可能引起动物的副作用6.2 展望1.酶制剂的改良：通过基因工程、蛋白质工程等手段，提高酶制剂的稳定性、耐受性和活性2.酶制剂的复配技术：研究不同酶制剂的复配技术，实现对饲料中不同营养成分的高效降解和转化3.酶制剂在特殊饲料中的应用：针对特殊饲料的生产和应用，开展深入研究，满足不同动物的生长需求饲料加工中的酶技术与酶剂应用研究，对于提高畜牧业生产效率和动物健康状况具有重要意义随着酶技术的不断发展，酶剂在饲料加工中的应用将更加广泛，为我国畜牧业的发展提供有力支持7. 酶剂的安全性与环保性酶剂作为饲料添加剂，其安全性和环保性是应用过程中必须考虑的重要问题7.1 安全性酶剂的安全性主要体现在以下几个方面：1.无病原微生物：酶制剂生产过程中应严格控制微生物污染，确保产品中无病原微生物2.无毒副作用：酶制剂应经过严格的安全性评价，确保在使用过程中对动物和人类无毒副作用3.过敏反应：少数动物可能对某些酶制剂产生过敏反应，因此在使用过程中应注意观察动物的反应，如出现过敏反应应立即停用7.2 环保性酶剂的环保性主要体现在以下几个方面：1.减少废弃物：酶制剂能有效降解饲料中的营养成分，减少废弃物的产生2.降低能耗：酶制剂能提高饲料的营养价值和消化吸收率，降低饲料加工的能耗3.减少化肥农药使用：酶制剂能提高饲料的营养价值和消化吸收率，减少化肥农药的使用，降低对环境的污染8. 酶剂应用的未来发展趋势随着科学技术的进步和酶技术的不断发展，酶剂在饲料加工中的应用将呈现以下发展趋势：1.高效性：通过基因工程、蛋白质工程等手段，提高酶制剂的活性，实现高效降解和转化饲料中的营养成分2.安全性：加强酶制剂的安全性评价，确保酶制剂在饲料加工中的应用安全3.环保性：加强酶制剂的环保性研究，降低饲料加工过程中的能耗和废弃物产生4.智能化：结合大数据、等技术，实现酶制剂的精准添加和应用9. 结语饲料加工中的酶技术与酶剂应用研究，对于提高畜牧业生产效率、动物健康状况以及环境保护具有重要意义随着酶技术的不断发展，酶剂在饲料加工中的应用将更加广泛，为我国畜牧业的发展提供有力支持未来，研究人员应继续深入研究饲料加工中的酶技术与酶剂应用，推动畜牧业的可持续发展。
饲用酶制剂在饲料中的应用
消化性酶
� 淀粉酶
淀粉酶催化淀粉分解为寡糖、双糖、糊精或葡萄糖和果 糖。 主要包括α－淀粉酶 和糖化酶。α－淀粉酶能将淀 粉大分子分解为中、低分子物质。糖化酶能将α－淀粉酶 分解的中、低分子物质进一步水分解为葡萄糖，被动物吸 收利用。 � 蛋白酶 催化分解肽键的一群酶的总称。蛋白酶作用于蛋白质， 将其降解为小分子的蛋白胨、肽和氨基酸。饲料中多用酸 性和中性蛋白酶，蛋白酶按其作用方式也分为内切酶和外 切酶，一般的微生物蛋白酶通常是内切酶和外切酶的混合 物。 � 脂肪酶 脂肪酶是水解脂肪分子中甘油三酯的一类酶的总称，目 前在饲料中用得较少。
饲用酶制剂在饲料中的应用
主要内容
♦ 酶学基础 ♦ 饲料原料中的主要抗营养因子 ♦ 饲料中常用酶制剂
饲料酶制剂的使用历史
�在饲料工业中的应用开始于 1980’s �酶制剂的最早使用于小麦和大麦的日粮 �玉米－豆粕日粮的使用开始于90年代后期 �酶制剂正日益发挥其有意的作用 �强有力的研究工作。
一 酶学基础 什么是酶
总量，而不是活性，或者生物学效价
如何评价酶的价值
♦ 经济效益 – 底物的浓度 – 酶在消化道内的活力 – 饲料加工过程和动物消化生理对酶的破坏 – 动物的生产性能 ♦ 环保程度 ♦ 动物的健康状况
如何评价饲料中酶的作用
畜禽饲用酶添加剂的应用
畜禽饲用酶添加剂的应用饲用酶制剂作为一种新型高效饲料添加剂，在国外已广泛应用，在我国也逐渐加大了使用的范围和数量。
应用饲用酶制剂有利于开发非常规饲料资源，提高常规饲料的利用率，减少畜禽排泄中有机物、氮和磷的排出量，保护和改善生态环境。
在饲料工业和养殖业中正确合理地应用饲用酶制剂，可以大大提高饲养效益。
1饲用酶制剂的分类1.1按产品组来成分它们主要有复合酶和单体酶，其中复合酶主要由酸性蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、脂肪酶、糠化酶、淀粉酶、果胶酶等组成，单体酶主要是指植酸酶。
1.2按酶制剂对动物的消化生理特点来分饲用酶可分为消化性酶和非消化性酶。
1.3根据酶制剂的特性分商品酶制剂又有精制酶和粗制酶两类，用作饲料添加剂的酶制剂多为粗制酶。
粗制单体酶制剂是指具有特定分解能力的单一菌种（或种株）培养物经浓缩等处理制得，或直接将安全发酵培养物与其中的酶一起制成的酶制剂。
一种粗制酶产品，实际上是一种复合酶制剂，其中主要含有催化分解某种饲料成分的多种相关酶系，此外还含有其它多种酶。
2饲用酶制剂的作用2.1提高饲料中消化养分的比例，提高饲料的利用率动物饲料多为谷物类及粕类，这些植物性饲料由于植物细胞壁的存在而影响了所含养分的吸收。
植物细胞壁由纤维素和果胶等物质组成，其结构相当复杂，细胞壁结构中含有β-葡萄糖，其抗营养性显著，降低了饲料的利用率；另外，饲料中β-1.4和β-1.3葡萄糖联合键的存在，也使动物无法消化，猪、禽等自然分泌的酶无法分解这类聚合物。
由于单胃动物中，几乎不存在水解这些键的酶，因此只有添加纤维素分解酶，才能提高动物对它的消化率。
如玉米、大麦等谷类以及麦麸、饼粕等农副产品经添加纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β-葡萄糖酶等，在几组酶的协同作用下才能破坏植物的细胞壁，使其变得松软，使其在动物胃肠中被消化吸收，从而提高饲料的利用率。
2.2消除饲料中的某些抗营养因素纤维素是一种高分子聚合体，这种大分子物质较难溶解，对动物消化产生障碍，半纤维素和果胶溶于水后会产生粘性溶液，增加了消化液的粘稠度，因而使营养物质和内源酶难以扩散，缩短了饲料通过肠道的时间，降低了营养物质的同化作用，影响了动物的消化吸收。
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❖ 但与别的饲料添加剂相比, 饲料酶的应用还 处于婴儿期, 全球只高等有教育不足30%饲料在应用5
原因
一、酶的性质不能满足要求
饲料用酶需同时具备以下优良性质:
❖ 热稳定性好而同时在常温下又具有高
活性
❖ 最适pH在酸性同时在整个酸性和中性
鱼的分子免疫与基因工程疫苗
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13
饲料用酶的研究平台
技术平台的建立 • 新酶及基因的高通量筛选平台技术 • 有效的分子改良平台技术 • 高效表达平台技术 • 发酵技术和规模化生产技术
高等教育
14
基因资源
– 新酶、新基因的高通量筛选
高等教羊品种瘤胃
草鱼胃肠道
高等教育
2
饲料用酶种类
❖ 对动物内源酶进行补充的饲料用酶, 如蛋
白酶、淀粉酶、脂肪酶等
❖ 消除饲料中的抗营养因子的饲料用酶, 如b-
葡聚糖酶、植酸酶、木聚糖酶、甘露聚糖
酶、b-半乳糖苷酶等
❖ 使某些营养物质得到更有效的吸收利用、
提高低劣质饲料成份的营养价值的饲料用
酶, 如纤维素酶、木质素酶、植酸酶、果
具有控制、预防动物疾病
★ 减少抗生素、化学添加剂的使用 4.提高养殖业综合经济效益
★ 降低饲料成本; 降低料肉比;提高增重
高等教育
4
饲料用酶现状
❖ 九十年代才开始规模应用, 2008年市场值达 到3亿美元, 酶制剂中年增长最快的。
❖ 以饲料用酶为主体的生物工程产品在饲料中 占饲料价值的20%,却决定了80%的饲料质 量
– 具有特殊性质的酶:
如低温酶、高温酶、高比活性酶、强酸性酶、 强碱性酶、抗蛋白酶降解的酶等
高等教育
19
雪莲根部土壤低温脂肪酶基因片段进化树图谱
● HSL家族 脂肪酶作为参 考序列
进化树显示为五个独立分开的进化簇，说明冰川土壤中的脂肪
酶基因序列呈现出多样性的特高点等教育
20
Diversity of BPP gene fragments from grass carp digestive tracts
量成百上千倍的提高, 以期规模化廉价生
产, 以解决饲料添加剂添加成本空间有限
的问题。
高等教育
10
研发趋势
❖ 发酵技术和产品加工平台技术。重点针对 几种主要的饲料微生物反应器, 如酵母、 曲霉、芽孢杆菌等, 建立高效的高密度发 酵方法, 并开发高效稳定的产品加工技术, 提高饲料生物制剂的稳定性、实用性和应 用的高效性。
应用技术不完善等问题。国外已有十余种酶
制剂实现了产业化, 并在包括中国的市场上
销售和应用。
❖ 生产成本高。国外80%以上的饲料酶制剂
是利用基因工程菌株高效生产, 而我国仅有
植酸酶等少数几种是利用基因工程菌株高效
生产, 而大部分酶制剂是采用天然和诱变菌
株发酵生产, 成本高高等。教育
8
国内外差距
❖ 酶的有效性差，应用效果不稳定。酶的性质 不够理想；非单酶生产，各种酶的相对比例 难以控制, 质量标准难以控制, 造成使用时 效果不稳定、重复性差。
• 研究了8种目标酶在多个特殊环境中的基因多 样性
• 克隆到了超过2000个的目标酶基因片段
• 克隆到了300个以上高等的教育全长新基因
18
主要结果
筛选到了大量的性质各异、具有重要应用价 值的酶及基因
可加深我们对酶关键性质与结构功能的了解, 指导进一步的分子改良
– 综合性质极为优良的植酸酶、木聚糖酶、b-甘 露聚糖酶等
❖ 酶的配套应用技术体系不完善。缺乏针对我 国饲料日粮和动物特征的应用技术。
高等教育
9
研发趋势
❖ 注重资源挖掘, 尤其是微生物资源。利用
现代分子生物学和生物技术手段, 高通量
筛选饲料用酶微生物及相关基因资源, 近
来特殊环境微生物成为重点目标。
❖ 利用基因工程、代谢工程技术, 构建高效
生物反应器技术平台, 使饲料酶的单位产
饲料用酶的研究进展
中国农业科学院饲料研究所
杨培龙 姚斌
2009年10月18日
高等教育
1
饲料用酶制剂
一种新型的饲料添加剂，可提高动 物的生产性能、降低饲料成本、减轻 环境污染及开发新型的饲料资源。
植酸酶、淀粉酶、木聚糖酶、b-甘露
聚糖酶、 b-葡聚糖酶、 a-半乳糖苷 酶、脂肪酶、角蛋白酶、葡萄糖氧化 酶、霉菌毒素降解酶、溶菌酶等
全长基因获得 基因高效表达
酶蛋白纯化 性质鉴定高与等评教价育
基因筛选 克隆技术
路线 17
主要结果
• 基本建立了从特殊环境中快速筛选新酶编码基 因的有效方法体系
• 构建了一种无需建库和分离微生物而直接从环 境基因组中克隆全长基因的方法
• 研究了10余种特殊环境的微生物多样性
• 分离到300株以上的产目标酶酶微生物，其中 有5个新种，10余个潜在的新种
❖ 饲料生物制剂的应用效果快速评估系统和 配套应用技术体系研究。
高等教育
11
我们的研发和产业化进展
高等教育
12
中国农业科学院饲料研究所微 生物工程研究室简介
• 成立于1994年
• 国内饲料科学研究中第一个分子生物学和基因 工程实验室。
• 研究内容:
饲料和工业用酶及其它生物活性物质的研发 动 物胃肠道微生物及基因的分子生态
胶酶、角蛋白酶等
❖ 毒素、有害微生物去除的饲料用酶， 如霉
菌毒素降解酶、有机磷农药降解酶、溶菌
酶等
高等教育
3
饲料用酶的意义
1.缓解饲料资源短缺
2015年, 缺口将达0.5亿吨
★ 提高饲料利用率,节约并开发新的资源 2.减轻环境污染
排放量(万吨/年) P: 250 N > 500
★ N、P排放量降低40%以上 3.提供更为安全的动物产品
的pH范围内又能维持较高活性
❖ 对动物胃、胰蛋白酶和别的蛋白酶具
有较好的抗性等高综等教合育 性质
6
原因
二、饲料用酶的生产成本
❖饲料用酶仅是众多饲料添加剂中的一 类,决定了其添加成本必须十分低廉。
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7
国内外差距
❖ 研究与应用起步较晚，差距较大。除少数产
品外, 普遍存在生产技术水平低、品种少、
天牛胃肠道
深海鱼胃肠道
棉桨废水
金属矿废水
热泉
火焰山土样
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16
产酶菌株定向筛选 菌株纯化 产酶验证 菌株鉴定 基因克隆
特定分析 目标酶基因PCR引物组合设计
酶基因片段获得 基因多样性分析及新颖性评估 特异PCR引物或特异探针 菌落PCR或菌落杂交筛选