木聚糖酶

木聚糖酶
一、糖酶概述
木聚糖酶（Xylanase），又名内1,4-β-木聚糖酶，是能破坏植物的纤维组织，能够降解半纤维素木聚糖生成木寡糖和木糖的一组酶的总称。

木聚糖酶的应用领域广泛了在造纸和纸浆工业领域外，它和其它半纤维酶一起使用可以增加饲料的营养价值。

饲料中添加木聚糖酶，可显著降低阿拉伯木聚糖分子大小，降低消化道中的食糜粘度，促进动物内源性消化酶的活性发挥，提高营养物质的消化吸收率。

此外，木聚糖的酶解产物低聚木糖还具有调节动物肠道微生态环境、降低动物结肠炎的发生率和减少抗生素等兽药用量的功效，可使动物的生产性能得到进一步提高。

二、工艺及流程
木聚糖酶大致工艺流程如下：
1、菌种的培养
普通查氏培养基斜面培养黑曲霉菌株，接入4-6只生产用1000ml三角瓶中，内装培养液300-400ml5%麸皮水溶液；30-32℃，200-300rpm，培养10-20h。

2、生产种子培养
在1吨不锈钢种子罐中加入种子培养基的量占70-75%罐体积，蒸汽灭菌121℃,15min，冷却至30-32℃备用；种子培养基的组分重量百分比：玉米粉1-8%，玉米浆1-6%，豆饼粉1-8%，磷酸氢二钠0.1-1%，氯化钙1-5%，硫酸铵1-5%。

将培养好的菌种接入种子罐，30-32℃,200-300rpm，培养14-24h。

3、发酵
发酵罐中加入生产发酵培养基，装料系数70-75%，蒸汽灭菌121℃,15min，冷却至30℃备用；生产发酵培养基重量百分比：玉米粉1-8%豆饼粉1-8%，磷酸氢二钠0.1-2%，氯化钙1-10%，硫酸铵1-10%。

将种子接入发酵罐，30℃,150-200rpm，通风0.1-1.5vvm，培养70-80h；
补料:为了得到较高的酶活，发酵中后期需要补充营养。

通氨补料：工业用氨气通入发酵罐中，建个0.5-1h，通入氨气的量以维持发酵液pH在4.5-5.0之间。

营养物补料：营养液组分重量百分比：玉米粉1-8%，豆饼粉1-8%，磷酸氢
二钠0.1-2%，氯化钙1-10%，硫酸铵1-10%。

在发酵中后期40-60h之间依据生产要求，给发酵培养基补充营养物质（成分与比例同培养基），通常补充营养物量为5L/min。

4、发酵液处理
盐析法;盐析发酵液，将酶从溶液中沉淀出来，经压滤机过滤废液，滤瓶烘干，即为固体的粗酶制品。

喷雾干燥法：加入酶稳定剂，过滤大颗粒后，用喷雾塔喷雾干燥，干燥后的酶粉即为粉状粗酶制剂品。

三、市场概况
木聚糖酶主要是分解由五碳糖聚合而成的半纤维素、木聚糖成为五碳糖如木糖、木二糖、木三糖和少量的阿拉伯糖，是饲料主要用酶之一，木聚糖酶是市场上除植酸酶外，应用最广泛的单酶制剂，而且也是绝大多数饲用复合酶制剂的主要组成成分。

目前，在饲料中应用木聚糖酶的效果已得到公认, 欧洲国家的饲料中90%以上添加了木聚糖酶,在欧洲以木聚糖酶为主的酶制剂占到了饲料行业酶制剂消耗量的40%。

我国饲料行业正处在快速上升阶段, 而且我国近年来饲料用玉米的价格已攀升至2000/吨以上，因此在饲料中大量加入小麦来源的次粉，使饲料中木聚糖酶的需求进一步增加，目前木聚糖酶在饲料行业中的应用已经相当广泛，并面临着更广阔的前景。

在饲料工业中的推广应用前景：我国2009年饲料产量达1.4亿吨，2010年产量达1.62亿吨，每吨饲料中添加酶活力6万单位的木聚糖酶的量为0.7公斤,以10%的推广覆盖面为计，则年需酶活力6万单位的木聚糖酶的量为1.62×108×10%×0.07%=1.134万吨。

目前从互联网调查结果显示国内生产销售木聚糖酶的公司达到20家左右，其中约80%厂家以液体深层发酵生产木聚糖酶液体或固态剂型，并主要面对食品工业市场。

只有4家企业主要以固态发酵生产木聚糖酶，并主要面对饲料和养殖业市场，主要包括宁夏和氏璧生物技术有限公司、夏盛实业集团有限公司、广东肇庆市华芬饲料酶有限公司、山东沂水隆大生物技术有限公司，合计年销售量500吨左右（按酶活力1万单位标酶计算），与市场预测年需求量1.284万吨有较大市场空间。

国内有关研究机构主要有：中国农业大学、浙江大学、山东大学、南京林业大学、江南大学、河南农业大学等。

据目前报道，酶活单位在6000u/g左右，目前市场价格为10-15元/公斤。

主要生产厂家有：
1湖北立业物制品公司2宁夏和氏璧生物技术有限公司3南宁东恒华道生物科技有限责任公司4郑州龙海啤酒物资有限公司5江苏奕农生物工程有限公司6 上海赛努尔进出口有限公司7上海丹尼悦生物科技有限公司8江苏奕农生物工程有限公司9江西博兰生物工程有限公司10苏柯汉（潍坊）生物工程有限公司11山东安克生物工程有限公司12津市市新型发酵有限责任公司13湖州礼来生物技术有限公司14甘肃华羚生物科技有限公司15深圳市绿微康生物工程有限公司16夏盛实业集团有限公司17枣庄市杰诺生物酶有限公司18郑州中美化工产品发展有限公司。