酶制剂的应用研究

酶制剂的应用研究

摘要:酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质，主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应，改进食品加工方法。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。酶制剂是一类无毒、无残留的新型高效绿色饲料添加剂，可以通过有效调节动物消化道的营养生理、微生态平衡和食糜的理化性能改善动物的生产性能，因此引起了饲料工业和养殖业的普遍重视和广泛应用，显示了良好的经济和生态效益。它作为三大绿色饲料添加剂之一，能够部分解决饲料资源不足的难题，它的研究开发与应用已成为动物营养界关注数的一个热点，本文就以酶制剂来阐述一下它在中国饲料养殖界的应用研究进展。

引言:本文就以酶制剂的各种优点来阐述一下它在中国饲料界和中国的养殖界优势，以及酶制剂在中国进一步的发展应用。

正文：酶制剂通常可分为两大类：一类是内源性酶，与消化道分泌的消化酶相似，直接消化水解饲料的营养成分；另一类是外源性酶，它是消化道不能分泌的类似酶，如纤维酶、果胶酶、植酸酶等。外源性酶不能直接消化水解大分子营养物质，而是水解或水解饲料中的抗营养因子，间接促进营养物质的消化利用。下面就简单介绍一下分蛋白氮在反刍动物中的研究进展

反刍动物中的瘤胃中当非蛋白氮饲料进入瘤胃,就被微的各种蛋白酶脱氨酶等降解酶所包围,而迅速地溶解和水解,分解成氨气和二氧化碳。同时碳水化合物在微生物酶的作用下生成挥发性脂肪酸和酮酸,紧接着氨气又与酮酸在微生物酶的作用下结合成氨基酸。新合成的氨基酸被瘤胃微生物所吸收利用转化为菌体蛋白。瘤胃微生物随着食糜和瘤胃液进入真胃和小肠,被胃蛋白酶和肠蛋白酶分解为游离氨基酸进而被小肠所吸收提供给反刍动物个体其余部分被吸收经血液循环至肝,在肝内经鸟氨酸循环,这种内源性尿素一部分经血液分泌于唾液重新进入瘤胃;另一部分通过瘤胃上皮扩散到瘤胃内,其余随尿排出体外。 NPN在反刍动物营养中具有重要的意义。NPN中的尿素由于成本低、效果好，作为反刍动物饲粮氮源已有较长的历史，至今仍被广泛使用。有关尿素利用的研究也是反刍动物营养中的重要内容。尿素含有碳、氢、氧、氮，动物本身无法直接利用。尿素溶解度很高，在瘤胃中能迅速转化成氨，若大剂量饲喂，在瘤胃中可能积聚大量的氨而引起致命性的氨中毒；若饲喂恰当，则是反刍动物很好的氮源。

反刍动物饲粮中使用尿素应注意以下几点：

①瘤胃微生物对尿素的利用有一个逐渐适应的过程,一般需2――4周适应期；

②用尿素提供氮源时，应补充硫、磷、铁、锰、钴等的不足，因尿素不含这些元素，且氮与硫之比以10-14:1为宜；

③当日粮已满足瘤胃微生物正常生长对氮的需要时，添加尿素等NPN效果不佳。至于多高的日粮蛋白水平可满足微生物的正常生长并非定值,常随着日粮能量水平、采食量和日粮蛋白本身的降解率而变，一般高能或高采食量情况下，微生物生长旺盛,对NPN的利用能力较高。

④反刍动物饲粮中添加尿素还需注意氨的中毒，当瘤胃氨水平上升到800mg/L，血氨浓度超过50mg/L就可能出现中毒。氨中毒一般多表现为神经症状及强直性

痉挛，0.5-2.5小时可发生死亡。灌服冰醋酸中和氨或用冷水使瘤胃降温可以防止死亡。一般奶牛饲粮中尿素的用量不能超过饲粮干物质的1%，才能保证既安全，又有良好的效果。如果饲粮本身含NPN较高，如青贮料，尿素用量则应酌减。

按照反刍动物新的蛋白质营养体系，不足的可降解蛋白质需要量，也可用尿素补充，但需遵照上述使用原则及注意事项。

NPN对猪、禽、等非反刍动物基本上没有利用价值。对于猪，NPN基本无效，仅成年公猪在饲喂低蛋白质饲粮时有一定作用。母鸡在饲予必需氨基酸平衡很好的饲粮基础上，能够用NPN合成一些非必需氨基酸，以补充非必需氨基酸的不足。微生物从肠道释放的氨，也是无价值的。

对后肠微生物比较发达的非反刍草食动物，如马属动物、兔等，NPN的作用则介于反刍

动物与猪禽之间，非反刍草食动物因其微生物的作用部位所限，尿素等NPN很难直接到达后肠（盲肠或结肠），通常是在小肠被降解成NH3 而吸收入血，在肝脏重新转化为尿素，少数经血液循环到达盲肠或结肠，而大部分则随尿排出体外，非反刍草食动物对NPN的利用还与其能否接触微生物合成物有关。免等具有食粪癖的非反刍草食动物，能有效地利用NPN，马接触粪便的机会不多，因而对NPN 利用的可能性小，但在采食低蛋白日粮情况下，也可通过食粪而增加体内氮贮留。

在反刍动物体内存在一个强大的蛋白质营养代谢稳衡控制机制来节约用氮虽然说到目前为止这一机制是如何运转的还不清楚但每种营养素都有着自己独特的代谢和营养稳衡机制。当给反刍动物饲喂比需要量更多的蛋白质时瘤胃中剩余的氨气被吸收进入血液。继而在肝脏中转化为尿素后排出体外。而当过度向生产环境中排放尿素会造成有害的后果。在集约化养殖业中过多的向环境排放氮对环境造成的污染已经是一个特殊性的环保问题。其应用领域遍及轻工、食品、化工、医药、农业以及能源、环境保护等方面。酶制剂行业是高技术产业，它的特点是用量少、催化效率高、专一性强，是为其他相关行业服务的工业。中国酶制剂自1965年建立的第一个专业酶制剂生产厂，酶制剂厂至今已有45个年头。目前全国共有100余家生产企业，年生产能力超过40万吨，产量达到32万吨，产品品种达到20余种，近20年间年产量的平均增长率超过20%。据有关部门统计，2001年各种酶制剂产品的出口量为4812吨，出口额为2807万美元。但整体而言与国外发达国家先进水平相比仍存在很大的差距和问题，主要表现在产品品种少，结构不合理；生产规模小，生产水平低，产品质量差；开发能力差，精细化程度低。在今后的发展中需要注重“生产集中，应用广泛”，要多品种，规模化生产。

生产的微生物。将酶加工成不同纯度和剂型（包括固定化酶和固定化细胞）的生物制剂是酶制剂。动、植物和微生物产生的许多酶都能制成酶制剂。

植物由于生长地域、季节、气候等的影响，生产酶制剂的产、质量都不稳定。动物产生的酶主要从屠宰牲畜的腺体中提取，来源有限；只有微生物生产的酶，可满足任何规模的需求，产率高、质量稳定。微生物酶制剂既可取代性能相同的动、植物主要酶制剂种类，又能生产出在100℃起催化作用的高温-淀粉酶和在pH10～12起作用的洗涤剂蛋白酶等品种。20世纪40年代，微生物酶制剂工业迅速发展起来。现在酶制剂的生产是以深层发酵为主，以半固体发酵为辅，菌株产