張崇玉：復(fù)合酶的作用機(jī)理及研究進(jìn)展

1、復(fù)合酶的利用機(jī)理及研究進(jìn)展 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 張崇玉 2008-04-19 主要內(nèi)容一、碳水化合物的介紹二、飼料使用酶制劑的利用機(jī)理三、目前使用的飼料酶制劑種類(lèi)四、使用飼料酶制劑的選擇依據(jù)五、飼料酶制劑存在的問(wèn)題及對(duì)策 一、碳水化合物介紹（一）碳水化合物的定義及分類(lèi)（二）單糖 （三）二糖 （1）蔗糖（2）麥芽糖（3）半乳糖 （4）纖維二糖（四）多糖 （1）淀粉 （2）纖維素碳水化合物組成非淀粉多糖（NSP）碳水化合物粗纖維無(wú)氮浸出物木質(zhì)素 纖維素半纖維素果膠寡糖淀粉和單糖非淀粉多糖（NSP）不溶性NSP：纖維素可溶性NSP（1）半纖維素包括: 葡聚糖 阿拉伯木聚糖 甘露聚糖等 （2）果

2、膠碳水化合物是多羥基醛或酮以及能水解生成多羥基醛或酮的一類(lèi)化合物。（一）碳水化合物的定義及分類(lèi)單糖低聚糖多糖不能水解成更小分子的多羥基醛或酮，如果糖和葡萄糖等能水解成幾分子單糖的碳水化合物，如蔗糖、麥芽糖和纖維二糖等能水解成較多分子單糖的碳水化合物，如淀粉和纖維素 按分子中碳原子數(shù)目，單糖分為丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。 （二）單糖 自然界最主要的單糖是戊醛糖（如核糖）、己醛糖（如葡萄糖、半乳糖）和己酮糖（果糖）。D-(+)-葡萄糖D-(+)-甘露糖D-(+)-半乳糖（1）單糖的構(gòu)型和標(biāo)記法（2）單糖的氧環(huán)式結(jié)構(gòu)Haworth式 -D-G-D-G（3）單糖的構(gòu)象 -D-(+)-吡喃葡萄糖D-(+

3、)-葡萄糖-D-(+)-吡喃葡萄糖（4）苷的生成(與其他含羥基化合物形成縮醛) -D-(+)-甲基吡喃葡萄糖苷D-(+)-葡萄糖-D-(+)-甲基吡喃葡萄糖苷（三）二糖（1）蔗糖 -D-吡喃葡萄糖基-D-呋喃果糖苷(1-2)（2）麥芽糖4-O-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃葡萄糖（3）纖維二糖4-O-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃葡萄糖4-O-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃半乳糖（4）乳糖（四）多糖（1）淀粉 直鏈淀粉是多個(gè)葡萄糖單元通過(guò)-1,4-糖苷鍵形成的線(xiàn)形聚合物.直鏈淀粉 支鏈淀粉是多個(gè)葡萄糖單元通過(guò)-1,4-糖苷鍵和-1,6-糖苷鍵形成的樹(shù)枝狀聚合物.支鏈淀粉（2）纖維素 纖維素是多個(gè)葡萄糖單元

4、通過(guò)-1,4-糖苷鍵形成的線(xiàn)形聚合物 .纖維素纖維素結(jié)構(gòu)OOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHH(1-4)- D-葡糖吡喃糖苷鏈OOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOOHOH氫鍵fe 19（3） -葡聚糖的結(jié)構(gòu)fe 20（4）木聚糖的結(jié)構(gòu)fe 21D-(-)-阿拉伯糖D-(+)-木糖二、飼料中使用酶制劑的作用和機(jī)理飼料業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)面臨挑戰(zhàn)飼料

5、安全飼料資源短缺養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染飼料酶制劑特點(diǎn)安全高效消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高非常規(guī)飼料利用率提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)特別是氮磷的消化利用，減少污染1 畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要2 提高飼料利用率打破細(xì)胞壁，釋放營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞壁lNSP淀粉顆粒樣品:小麥植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)示意圖酶的作用效果脂類(lèi)蛋白質(zhì)淀粉外源性非淀粉多糖酶能夠使內(nèi)源性酶更好地接近底物外源性非淀粉多糖酶(如: 木聚糖酶)內(nèi)源酶木聚糖脂類(lèi)淀粉葡聚糖酶和纖維素酶作用- 1,3(4)-葡聚糖內(nèi)切酶纖維素二糖分解酶 -葡糖苷酶葡萄糖寡聚糖-葡聚糖-1,3連接-1,4 連接 -1,3連接-1,4連接- 1,4-葡聚糖內(nèi)切酶纖維素小分子多糖fe 30降低食糜粘度木聚糖酶

6、對(duì)不同小麥水平肉仔雞全腸食糜相對(duì)黏度的影響酶添加量mg/kg小麥水平30%40%50%60%02.453.043.863.791502.082.252.382.273001.892.152.132.334501.922.072.212.11常見(jiàn)飼料原料中非淀粉多糖的種類(lèi)及含量（%） 飼料原料阿拉伯木聚糖-葡聚糖-甘露聚糖纖維素SNSP總NSP玉米4.80.110.100.51.138.1小麥6.930.70.110.72.411.4大麥6.94.00.102.04.516.7麥麩21.91.83.45.81.735.3米糠6100.64.53.521.8次粉141.9 0.235.83.722

7、.4豆粕61.41.610.32.719.2菜粕45.80.49811.346.1棉粕950.721212.524.3DDGS14.7O330.31.73.3327.1飼料原料中非淀粉多糖總含量fe 10常見(jiàn)飼料原料中NSP組成及含量（g/kg）原料阿拉伯木聚糖葡聚糖甘露聚糖果膠纖維素玉米433014-20小麥8128-25高粱19211-21大麥79822-39小麥麩2861101-110米糠1001006-60次粉1401915-80大豆粕38672014060菜籽粕60581111580棉籽粕90567.240120葵粕618913.520180消除抗?fàn)I養(yǎng)因子飼料原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子 蛋白

8、質(zhì)類(lèi)：蛋白酶抑制因子、植物凝血素、脲酶等。 NSP類(lèi)：葡、戊聚糖的各種聚合物，主要是阿拉伯 木聚糖、葡聚糖、甘露聚糖。 植酸鹽： 其他：游離棉酚、單寧、促甲狀腺腫素等。動(dòng)物體內(nèi)沒(méi)有相應(yīng)水解酶能夠消除甘露聚糖的危害： 1 抑制生長(zhǎng)激素的分泌；抑制葡萄糖的吸收；仔豬的免疫損傷 不同木聚糖添加量對(duì)肉雞日糧蛋白消化率的影響fe 37_日糧 對(duì)照 15克/KG木聚糖 30克/KG木聚糖_AP 0.770a 0.595b 0.600b TP 0.969a 0.946a 0.885b _同一行中標(biāo)有不同字母者差異顯著（P0.05)同一飼料對(duì)不同畜禽的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值玉米和豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：(MJ/kg) （豬）（雞）

9、玉米： 14.4 13.6豆粕： 14.3 9.83某復(fù)合酶對(duì)玉米豆粕型日糧消化率 (仔豬)的影響對(duì)照組復(fù)合酶3 減少有害微生物的繁殖淀粉脂肪蛋白質(zhì)十二指腸空腸回腸微生物提高了養(yǎng)份的吸收利用率微生物數(shù)量減少4 補(bǔ)充動(dòng)物內(nèi)源酶的不足脂肪酶/淀粉酶活性胰蛋白/胰凝乳蛋白酶活性斷奶仔豬消化酶變化規(guī)律雞 早 期 消 化 道 酶 的 分 泌fe 42_年齡（天）淀粉酶 胰蛋白酶 脂肪酶 膽汁酸 _ 4日齡 3 5 1 2007日齡20 50 4 37014日齡40 100 3.2 120021日齡 132 255 10.3 1500 _酶活單位：淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶u/d膽汁酸 mg/d 消化酶類(lèi)(

10、內(nèi)源性酶)：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶非消化酶類(lèi)(外源性酶) ：木聚糖酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纖維素酶、果膠酶、植酸酶等三、當(dāng)前常用飼料酶制劑的種類(lèi)四、使用飼料酶制劑的選擇依據(jù)不同種類(lèi)動(dòng)物自身的消化生理特點(diǎn)；動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育階段；不同動(dòng)物的飼料組成特點(diǎn)：（1）谷物及蛋白飼料的種類(lèi)；（2）谷物及蛋白飼料的配比；（3）谷物及蛋白飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的水平。對(duì)NSP酶制劑作用理解的誤區(qū)NSP降解越徹底越好；飼料能值的提高是由于酶制劑將NSP降解為單糖供能的結(jié)果。五、飼料酶制劑存在的問(wèn)題及對(duì)策酶制劑營(yíng)養(yǎng)當(dāng)量的研究確定制定統(tǒng)一的酶活檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)研究預(yù)測(cè)底物濃度的方法建立體外酶活性和實(shí)際添加效果間的模型研究不同畜禽飼