酶制剂在饲料中应用的关键

加酶以前
加酶以后
酶对动物消化的影响
回肠未消化能量(GE-DE) ~1150Kcal/kg
纤维素、木质素、果胶、木聚糖等 ~800Kcal/kg
淀粉、脂肪、蛋白等 ~350Kcal/kg
未消化淀粉 ~130Kcal/kg
加酶提高25％消化 ~32Kcal/kg
未消化蛋白 ~120Kcal/kg
加酶提高15％消化 ~18Kcal/kg
问题2：饲料原料中的养分分布和消化…
主要谷物中的营养素含量 (% DM)
Nutrient
淀粉 蛋白 脂肪 非淀粉多糖
玉米 小麦 豆粕
菜粕
68-72 65-68 8.5-11.5 11-16 3.0-4.0 1.5-2.0
2.5-3.0 48-52 1.0-1.5
1.5-2.5 34-36 1.0-1.5
* Estimation by Jiang.
周龄
FCR 死亡率( %)
16
4.7
18
12
4.0
10
9
2.4
6
7
2.0
5
6
1.7
4
6
1.7
3.5
Source: USDA, from Dr. Huang of Aviagen
最近肉鸡养殖结果
国家
末期重g
消耗饲料, g
FCR
死亡率 %
泰国1
2908
4656
纤维素
20%
甘露聚糖
0%
玉米 小麦 大麦 高梁 米糠 麸皮
来源于Englyst (1989)&Choct 1997
NSP酶选择关键1：酶谱要宽
谷物
玉米
可溶NSP
不可溶NSP
小麦
可溶NSP
不可溶NSP
大麦
可溶NSP
不可溶NSP
高梁
可溶NSP
不可溶NSP
脱脂米糠 可溶NSP
不可溶NSP
麸皮 可溶NSP
-1,4 连接
-葡聚糖
-1,3连接
- 1,3(4)-葡聚糖内切酶
-1,4连接
小分子多糖
纤维素二糖分解酶
-1,3连接
- 1,4-葡聚糖内切酶
纤维素
-葡糖苷酶
葡萄糖
寡聚糖
果胶酶的作用
Rhamnogalacturonase
鼠李半乳糖醛酶
Polygalacturonase
多聚半乳糖醛酶
果胶乙酰酯酶
酶制剂在饲料中应用的关键
陈宏博士
安迪苏（上海）生命科学制品有限公司
主要内容
为何饲料中加NSP酶 饲料NSP酶特点及选择的关键 NSP酶在饲料中应用效果
问题1：过去80年肉鸡生产成绩的进步
年
1925 1945 1965 1985 2005 2008*
体重(kg)
1.0 1.4 1.6 2.0 2.4 2.7
GalA Me-GalA Ac-GalA
果胶酯酶
Rha Ara Gal
原料需要广泛酶来降解复杂抗营养因子
小麦 大麦 玉米 豆粕
对照组
木聚糖酶
葡聚糖酶 木聚糖酶 多酶复合 葡聚糖酶
还是复合酶效果好！
LangfanCgChhCiinhnaaanSQghhinijoiganzCghoFuAuFaeARPndGienlontiiidagyspycmUUUsanmaIJHCHSSSienRssnetSeepaodaeadiDDDblbyuAcFoiCGPaaasekeheTiCkkkhioIueioneiMiPoooPasraolddniFtttntrtprlaaaaaoooeoijKpSnlinmmvanvRGGGiolpeniiainnbsiracoooaecsneiccililllaisiataaddnaddaeey Malaisia
100
鼠李半乳糖醛酶
300
阿魏糖酰酯酶
10
果胶酯酶
80
-1,5 –阿拉伯聚糖内切酶
150
蛋白酶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-葡聚糖酶
天门冬氨蛋白酶
15
-1,3(4)- 葡聚糖内切酶
40 000 金属蛋白酶
15
-1,3-葡聚糖酶 (laminarinase) 1500
-1,4-葡聚糖内切酶
20 000 其它
纤维二糖分解酶
1 Arbor Acres Plus males, 40 days 2 Arbor Acres Plus male, 40 days 3 Arbor Acres Plus male 40 days 4 Arbor Acres Plus male, 40 days 5 Cobb As Hatched, 38 days 6 Ross 308 males, 42 days
N=29，亚洲玉米，寄送法国安迪苏动物实测玉米代谢能变异。
亚洲豆粕代谢能变异：2054-2638 (Kcal/Kg DM)
AMEn (Kcal/KgDM)
3000 2900 2800 2700 2600 2500 2400 2300 2200 2100 2000
Thai -Csohyinbaea-Tnsaomiwyebaaenla-Tsnaomiywbeaeanal-nsomyAebraegl.asnomyAbereagal. nsomyAebragel.a-nsomyAbereagal.nsomyUebSaela-nsmoyebUaeSlasnomyUbeea.Sal nsomIynebdaeialansomIynebdaeiaal nsoBmyraebzaeilal nsBomyrabezeaiall nsomybeeaal n meal
200
-1,4 –甘露聚糖内切酶 540
-葡糖苷酶
3700
-甘露糖苷酶
20
a半乳糖苷酶
500
µmol/min/mg 蛋白
Collaboration S. Kermasha, L. L’Hocine McGill Univ, Montreal, CAN
罗酶宝（天然同源型）：鸡尾酒”型
天然、同源、复合酶制剂
0,0
GoldCoin
01
Saha Farm PCP01
Charoenphand
Germany pellets
regular
Thaïland
pellets
Thaïland pellets premium
Thaïland
residue Thaïland residue Thaïland
酶对干物质降解率影响
不可溶NSP
阿拉伯木聚糖 0.1 5.1 1.8 6.3 0.8 7.1 0.1 2.0 0.2 8.3 1.1 20.8
葡聚糖
0.4 0.4 3.6 0.7 0.1 0.1
0.4
纤维素 甘露聚糖
2
0.2
2
0.1
3.9
0.2
2.2
0.1
11.2
0.4
10.7
0.4
其它 总计 0.1
0.6 7.9 0.2 2.4 0.2 9.0 0.1 4.5 0.3 12.2
4000 3900
3800 3700 3600
3500 3400 3300 3200
3100 3000
AMEn (Kcal/KgDM)
变化范围 576 kcal/kg
ChinaChinaChinaChina-NChinaArg.-corn Thai-corn Thai-corn IndonePhli-corn Phli-corn IndiaTaiwan EuroVietnam
7-9
9-11
20-22 21-23
消化酶
淀粉酶 蛋白酶 脂肪酶
无
单胃动物不能合成、分泌NSP酶
非淀粉多糖的抗营养作用 在小肠水平上
包裹
内源酶 (淀粉酶, 脂酶,... )
微生物 发酵
粘度
脂类
淀粉
蛋白质
耗水量增加 过消化道时间增加 湿垫料
NSP酶降解植物细胞璧
（冯定远等 2004）
饲料中未消化淀粉颗粒
微生物 A 酶A
微生物 B
微生物 C
酶B
酶C
“鸡尾酒型”复合酶(A +B+C)
菌株来源不同；发酵工艺参数不同；酶活峰值参数不同
NSP酶选择关键2：符合动物生理条件
消化道各段的pH值与食物停留时间
品种 猪
家禽
部位 口腔
胃 小肠 盲肠 结肠 直肠 嗉囊 腺胃 肌胃 小肠 盲肠 直肠
pH 值 4.0-8.0 2.0-5.4 6.5-7.2 ≈ 7.0 ≈ 7.0 ≈ 7.0 4.0-7.8 0.3-4.8 0.4-5.4 5.2-8.2 5.7-8.4 5.4-8.4
Rice bran
CaPssaalmvakeFrunlleflamt seoayl bean mSeoaylbeanRmaepaelseed meal
罗酶宝……含有19种天然同源共生酶
木聚糖酶
果胶酶
-1,4-木聚糖内切酶
30 000 果胶酶
3800
-阿拉伯呋喃糖苷酶
50
多聚半乳糖醛酶
1000
-木糖苷酶
1.625
1.0
泰国2
2852
4700
1.684
0.8
泰国3
2882
4466
1.573
4.2
泰国4
2771
4426
1.639
4.2
澳大利亚5
2784
4297
1.566
0.63
新西兰6
3178
4679
1.498
3.9
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
变化范围 584 Kcal/Kg DM
数据来源：安迪苏法国动物营养研究中心
N=30，亚洲豆粕，送法国安迪苏动物实测豆粕代谢能变异。
饲料NSP酶特点及选择的关键
NSP酶选择关键1：酶谱要宽
% of NSP
饲料原料中NSP含量 ％of DM
100%
80%
可溶木聚糖
60%
不可溶木聚糖
可溶葡聚糖
40%
不可溶葡聚糖
木葡聚糖 -甘露聚糖
资料来源: Brillouet & Carré, 1983; Bach-Knudsen, 1997; Huisman et al., 1998
木聚糖酶的作用
阿拉伯木聚糖
-1,4-木聚糖内切酶
阿魏糖
阿魏糖酰酯酶 -阿拉伯呋喃糖苷酶
更小的多糖
-木糖苷酶
木糖
阿拉伯糖
葡聚糖酶的作用
100
+28.2
90 +26.6 80
DM deg.% control DM deg.% + XL
+20.3
70
+9.6
60
+6.2
+6.6
50
+4.5 +4.9 +5.1
40
+4.9 +3.7
+1.1
30
20
10
0 Barley
WheWaht eat DDGS
Corn Corn
DDGS
Sorghum
酶
-1,4-木聚糖内切酶 -木糖苷酶
pH
3.5 4.0
T (°C) pH
T (°C)
Km
Vmax
(mol/mg protein/min)
50 2.5-5.5 25-40 9.24 (mg/mL) 72,992.7
70 4.0-6.0 25-50 0.51 (mM)
83.6
-阿拉伯呋喃糖苷酶
0,0
10,0
4.0
2.1 4.7
20,0
6.4
8.4
6.7 5.1
5.5 5.2 7.7 9.0
6.0
40,0 30,0
4.8 4.4
DM deg. %
50,0 10.4
60,0
8.2
70,0
Corn DDGS incubated with or without Rovabio Excel LC
酶对16个玉米DDGS干物质降解率影响
2.5 65 2.0-4.5 25-45 0.26 (mM)
59.1
阿魏糖酰酯酶
5.0-5.5 50 3.0-8.0 25-40 3.31 (mM)
26.7
罗酶宝之葡聚糖酶的酶学特性
最佳条件
稳定条件
酶动力学参数
酶
pH T (°C) pH
T (°C)
Km
Vmax
(mol/mg protein/min)
0.2 0.15 4.6 0.2 0.4 1.4 21.3 0.2 1.7 1.7 33.6
注: 引自Englyst (1989) &Choct（1997） 等资料。
50-55 % 果胶
豆粕中NSP的组成
(240 g/kg) 阿拉伯半乳聚糖
半乳糖醛酸聚糖
木半乳糖醛酸聚糖 鼠李半乳糖醛酸聚糖
20-30 %纤维素 8 % 半纤维素
酶对9个木薯干物质降解率影响
DM deg. %
Cassava incubated with or without Rovabio Excel LC
100,0
18.0
90,0
12.1
31.4
16.1
80,0
17.1
14.2
70,0 19.5
60,0 50,0
27.1 27.5
40,0 30,0
20,0 10,0
共提高消化能 ~68Kcal/kg
未消化脂肪 ~90Kcal/kg
加酶提高20％消化 ~18Kcal/kg
From Dr.Cowieson 2009 Report in BKK
问题3：亚洲玉米的代谢能AMEn（3370～3946kcal/kg/DM)
5%木聚糖+2%纤维素，NSP含量影响淀粉等养分消化率。
停留时间 1-10 秒
5 分钟-1.8 小时 3-8 小时 0.5-3 小时 2-24 小时
5 分钟-2 小时 5 分钟-2 小时 0.5-2.0 分钟
1-10 分钟 1-4 小时 2-6 小时 0.5-1.0 分钟
M oran etal(1982)
罗酶宝之木聚糖酶学特性
最佳条件
稳定条件
酶动力学参数