饲用酶制剂理化特性及评定ppt课件.ppt

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1、饲用酶制剂理化特性及评定饲用酶制剂理化特性及评定武汉新华扬生物有限公司武汉新华扬生物有限公司詹志春饲用酶制剂基本理化特性酶制剂应用效果评定稳 定 性底物针对性1、稳定性酶制剂稳定性问题酶制剂稳定性问题 是影响酶制剂使用效果的重要因素热稳定性和储存稳定性对饲料中抑制剂的敏感性对动物消化道内环境的抵抗力热稳定性和储存稳定性 优质的饲用酶制剂必须具有良好的热稳定性和储存稳定性，以避免在饲料加工和储存过程中失活。也是酶制剂产品研发过程中重点考虑的问题酶制剂稳定性的评定体外评定温湿度、酸碱度和储存时间等对酶活性的影响制备的待测酶液（已测定酶活）设定一定梯度的温湿条件（模拟饲料加工参数）设定一定的温度、湿

2、度和时间梯度（模拟饲料储存条件）测定酶活测定酶活测定酶经过不同条件处理后酶活的存留率体外法测定酶在湿热条件下的稳定性典型例子酶样品提 取 并 测 定 其 酶 活2.5 min 5.0 min7.5 min 10 min计算酶活存留率恒温恒湿反应器65115 酶活测定测定酶在储存条件下的稳定性典型例子酶样品 测 定 其 酶 活15d30d 60d180d计算酶活存留率酶活测定恒温恒湿反应器2535 90d100100103103808086865050686820200 02020404060608080100100120120Powder 对照对照65C造粒造粒75C造粒造粒85C造粒造粒Be

3、lfeedFungal Enz.真菌真菌 R实验测试NutrexFungl Enz,真菌RPowder对照65制粒75制粒85制粒细菌性木聚糖酶储存稳定性实验测试对抑制剂敏感性 饲料植物原料中存在着酶制剂的抑制剂（一些原料中存在的糖蛋白类物质，甚至常规的一些金属元素），在饲料中使用酶制剂的效果将受到这些抑制剂的影响，故选用对抑制剂敏感度低的酶在实际应用中也非常意义的。 体外分析酶对抑制剂的敏感性酶样品提 取 并 测 定 其 酶 活计算酶活存留率反 应 器不同浓度的抑制剂酶最适反应条件典型例子酶活测定结论：细菌性酶对抑制剂敏感度低抑制剂抑制剂 软粒小麦木聚糖酶抑制剂 (TAXI) 水溶性，非热稳

4、定蛋白质细菌性木聚糖酶对抑制剂的低敏感性资料来源 : Debyser, 1999实验测试对动物消化道内环境的抵抗力体外法体外法 一般是模拟单位动物胃环境来分析酶对动物消化道内环境的抵抗力动物消化道环境参数的确定反应器的制作制备的待测酶液（已测定酶活）37.0 、pH值2.0，一定浓度的胃蛋白酶，30min-4h测定酶活测定酶活典型例子以模拟猪胃环境为例振荡酶活测定体内法体内法 是将酶制剂添加到动物饲粮中喂动物，在采食一定时间后进行动物屠宰，取消化道各段食糜，测定酶活。取样时间的确定食糜中酶活的测定胃十二指肠小肠大肠排泄物加酶饲料屠宰，取食糜，沉淀、离心酶活分析HY-Nutrex细菌木聚糖酶 最

5、适pH活性范畴：偏中性HY-Nutrex细菌木聚糖酶 在动物体内酶的活性/作用在小猪体内的酶活性在小猪体内的酶活性010002000300040005000木聚糖酶对干物质的活力木聚糖酶对干物质的活力(U/g)0510152025干物质干物质 % 及及 pHTemoinBelfeedDMpHTemoin60052239949463691Belfeed11863173360103159117224707DM25.0612.9814.1716.4515.479.8613.61pH2.266.57.57.56.36.8饲料胃部十二指肠空肠回肠漏管盲肠大肠实验测试2、底物针对性 酶是一种底物专一性的生

6、物催化剂，因此对特定的底物，必须选用特定的酶制剂才能发挥催化作用。广义的底物专一性大麦葡聚糖酶小麦木聚糖酶典型例子： 针对不同的饲料原料（如玉米、小麦和大麦等）选择不同的酶制剂小麦玉米狭义的底物专一性 针对饲料原料中不同的底物化学构成选择酶解特性不同的酶制剂典型例子： 小麦内切木聚糖酶玉米内切木聚糖酶杂粕内切木聚糖酶对酶的选择更加精细、有效饲用酶制剂底物针对性的评定体外法 是在体外模拟酶制剂作用的适宜条件或动物消化道内环境条件，将酶制剂按一定剂量加入待测原料中通过测定底物降解量或产物生成量或粘性下降程度来反映酶制剂作用效果的方法。体外消化模拟方法单酶法测定pH法pH变化幅度法pH恒定法测定养分

7、消化率法多酶法两步法胃蛋白酶胰酶法胃蛋白酶猪小肠液法去除消化产物法（透析）不去除消化产物法（离心，沉淀和过滤）三步法胃蛋白酶胰酶瘤胃液法胃蛋白酶胰酶碳水化合物分解酶法其他（肠道食糜）典型例子胃蛋白酶胰酶去除消化产物法加酶原料胃蛋白酶pH2.0，40反应器30min2小时过滤，沉淀干燥 pH7.0，40反应器胰蛋白酶测定和分析重量和组成比较分析酶效应 体外模拟动物消化道环境是非常有难度的，因为动物消化道内环境是一个动态变化的复杂环境，它受到很多因素（包括动物种类、动物生理阶段、动物机体状态、日粮类型等）的影响。 不能反映体内的真实情况。体外试验与体内试验不能完全吻合，但具有一定的参考价值小麦样品

8、的制备酶液的制备粘度测定匀浆酶最适反应条件匀浆沉淀离心上清夜粘度测定典型例子粘度试验每1小时每1小时HY-Nutrex酶对小麦粘度的作用Brigadier0,51,52,53,54,55,56,57,5060120180240Time (minutes)Viscosity (104 mPa.s)BlancEnzyme ANutrase XylaEnzyme B饲用酶制剂应用效果的评定饲用酶制剂理化特性的评定性质功能理论应用代谢试验 进行代谢试验，采用强饲法评价酶对动物养分利用率和日粮表观代谢能的影响动物生产性能试验 通过科学的试验设计，在动物日粮中添加酶制剂，统计分析动物的生产性能来反映酶制剂

9、的作用 动物生产性能试验是评价酶制剂优劣的最直接、最具说服力的方法但，实际生产过程中，影响动物生产性能的因素很多，不同动物，不同生理阶段，不同日粮组成都会对酶制剂应用效果产生很大的影响；此外，不确定的生产管理方面的因素也会影响应用效果。关于体外酶活测定酶的含量不能直接用重量或体积来表示，常用它催化某一特定反应的能力来表示：酶活酶活的定义测定酶活的因子:pH值,温度,底物浓度及类型,时间,产物数量表述方式表述:时间:s;min;hr;30min底物浓度:1g/100ml;2g/100ml;3g/100ml;4g/100ml终产物:mg;ug;ng;mmol;umol;nmol酶活(u/g)=产物

10、量及类似物加酶量时间 酶活性的测定，可以用测定特定底物（天然提取或人工合成）的消失率，或测定酶催化的生化反应的产物的生成量来衡量也可以用合成底物来测定酶的活性 酶活性的测定方法酶活性的测定方法还原糖法还原糖法粘度法粘度法底物染色法底物染色法 不同的测定条件（温度、不同的测定条件（温度、pHpH、底物及底物、底物及底物的浓度等）会得到不同的测定结果。的浓度等）会得到不同的测定结果。 在目前条件下，采用体外酶活测定的方法评定酶制剂的优劣具有很大的局限性，不具有实际应用意义温度对酶活性的影响 测定温度一般为测定温度一般为303055 55 C C，动物体内的温，动物体内的温度在度在4040 C C左

11、右左右050010001500200025003040506070温 温 度 度酶 A酶 B温度对两种温度对两种 葡聚糖酶活性葡聚糖酶活性的影响的影响(pH 5, 1.0% (pH 5, 1.0% 底物底物) )温度酶活性酶活性 (U/g)两种两种 葡聚糖酶的活葡聚糖酶的活性在性在30 30 C C下测定时很接下测定时很接近，但在近，但在40 40 C C下，其差下，其差异变大，随着温度的升异变大，随着温度的升高，差异会更大高，差异会更大pH值对酶活性的影响0200400600800100012004567pH? ? ? (U/g)? A? BpHpH对两种对两种 葡聚糖酶活性葡聚糖酶活性的影

12、响的影响 (30oC, 1.0% (30oC, 1.0% 底物底物) )酶活酶活典型木聚糖酶及典型木聚糖酶及 葡葡聚糖酶活性测定的聚糖酶活性测定的pHpH为为4.84.85.55.5; ;消化道内消化道内pH: pH: 胃为胃为2 22.52.5，小肠，小肠为为6.06.07.07.0在pH为5时，两种葡聚糖酶的活性相近，但高于5或小于5时，其差异非常大，只展示在pH为5时的测定结果是不够的底物类型对酶活性的影响酶的活性酶的活性 (U/mg)(U/mg) 燕麦木聚糖底物燕麦木聚糖底物 桦木木聚糖底物桦木木聚糖底物 酶酶 A A酶酶 B B酶酶 C C5570557019601960650650

13、61661692192130223022不同底物对三种木聚糖酶活性的影响不同底物对三种木聚糖酶活性的影响从逻辑上讲，如果动物饲喂的基础日粮从逻辑上讲，如果动物饲喂的基础日粮以小麦或玉米为主，测定木聚糖酶的活以小麦或玉米为主，测定木聚糖酶的活性应该分别用小麦或玉米木聚糖为底物性应该分别用小麦或玉米木聚糖为底物 底物浓度对酶活性的影响0204060801001200.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5? A? B底物浓度对两种木聚糖酶底物浓度对两种木聚糖酶活性的影响活性的影响 (pH 5, 50oC)(pH 5, 50oC) 底底 物物 浓浓 度

14、度 ( (毫克毫克/ /毫升毫升) )酶活性酶活性 (U/g)(U/g)动物消化道内底动物消化道内底物的浓度一般为物的浓度一般为12毫克毫克/毫升毫升不同提取液对各类植酸酶提取效果品名产品1产品2产品3产品4标识量(u/g)5000500050006000实测值(u/g)提取液4567285151446111提取液4505244036032129提取液:4819302018972887提取液5234478048656059提取液46072107834950提取液:Tritonx-100牛血清白蛋白,钼兰法,醋酸钠,pH=5.0提取液: Tritonx-100,钼黄法,醋酸钠,pH=5.0提取液

15、: Tween-20,钼黄法,醋酸钠,pH=5.5 提取液:a.c.s,钼黄法提取液:CaCl2,钼黄法,醋酸钠,pH=5.0 体外测定酶活的条件与酶在动物体内发体外测定酶活的条件与酶在动物体内发生作用的条件有天壤之别（温度、生作用的条件有天壤之别（温度、PHPH、底物组成结构、底物浓度、底物存在形底物组成结构、底物浓度、底物存在形式）式） 不同微生物产生的酶的特性存在很大差异不同微生物产生的酶的特性存在很大差异现用的现用的DNS检测法（真菌木聚糖）检测法（真菌木聚糖）尚不能评估出细菌性木聚糖酶的酶尚不能评估出细菌性木聚糖酶的酶活及生物学（饲用）效果活及生物学（饲用）效果典型例子： DNS还原

16、糖方法还原糖方法原理：木聚糖酶在一定条件下，水解木聚糖生成木糖等还原糖，每次水解都从新的还原糖末端开始。生成的木糖等还原糖进行DNS显色反应从原理上讲是外切酶的检测方法，不能反应出内切酶的活性及作用效率从测定条件上讲木聚糖（SIGMA公司燕麦型）分析纯全部为可溶性木聚糖不能反应出细菌性木聚糖酶对不可溶性木聚糖的作用；木聚糖也不含酶抑制剂，不能反应出酶抑制剂的作用。内切木聚糖酶作用模型内切木聚糖酶作用模型阿拉伯木聚糖阿拉伯木聚糖 A A A A A A A A X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-XX : 糖单元 X : 还原糖

17、单元 A : 阿拉伯糖只有内切木聚糖酶能起作用于 : 快速降低粘度 释放被“囚禁”的营养物质内切木聚糖酶的测定 经染色并绞连的小麦阿拉伯木聚糖 (特点:高度纯化,不可溶于水)其中药片(底物):Xylazyme Ax Tablets由爱尔兰Megazyme公司提供Megazyme法(药片法)该底物的英文全称: Azurine-crosslinked wheat arabinoxylan缩写: AZCL-Wheat Arabinoxylan中文简称:天青木聚糖酶活不能反映酶的使用效果 只能用于产品质量的控制很多的工作值得我们去开展：酶和底物以及肠道环境之间的作用机理科学、方便的酶分析和评定方法的建立不同动物，不同日粮组成酶精确添加量的研究酶与其他营养物质的互作任重道远！敬请指正！http:/