功能性酶制劑在飼料上的應(yīng)用研究

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1、功能性酶制劑在飼料上的應(yīng)用研究湯海鷗博士中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所北京挑戰(zhàn)生物技術(shù)有限公司2015/9/18生物飼料開發(fā)國家工程研究中心主要內(nèi)容一、飼用酶制劑的現(xiàn)狀及發(fā)展方向二、葡萄糖氧化酶的應(yīng)用及解決方案三、淬滅酶產(chǎn)品的應(yīng)用和解決方案一、飼用酶制劑的現(xiàn)狀及發(fā)展方向飼用酶制劑用量預(yù)計到2019年全球飼料酶市場總值將80億元，年增速約10%；?飼用酶制劑：8.5萬噸（2010）?飼用酶制劑：9.85萬噸（2011）?飼用酶制劑：10.80萬噸（2012）?飼用酶制劑：13.5萬噸（2013）復(fù)合酶：4.96萬噸；植酸酶：4.89萬噸(2011)（B

2、OABC，2011；2014）飼用酶制劑應(yīng)用領(lǐng)域?植酸酶：普遍使用?小麥型飼糧：普遍使用?乳仔豬飼糧：普遍使用?肉雞飼糧：大部分使用?蛋雞：部分使用?水產(chǎn)：開始使用?反芻：開始使用（Baruah等，2007；Brask-Pedersen等，2011）挑戰(zhàn)在飼用酶領(lǐng)域的貢獻(xiàn)?第一階段：?1999年生產(chǎn)植酸酶-全球第三家（BASF、DSM、挑戰(zhàn)）、國內(nèi)第一家；?2011年耐溫植酸酶?2013年水產(chǎn)植酸酶?第二階段：?2004年--2009年生產(chǎn)復(fù)合酶、木聚糖酶、β-甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶；?第三階段：?2009年--2014年：14種單酶、高發(fā)

3、酵水平、抗逆性、復(fù)合酶獲得突破。?功能性酶制劑的開發(fā)與應(yīng)用。挑戰(zhàn)飼用酶制劑目標(biāo)與落實方案?目標(biāo)一：提高10%以上的日增重，6%以上飼料轉(zhuǎn)化率；?目標(biāo)二：腹瀉率降低30%、死亡率降低5%（幼齡動物）；?目標(biāo)三：?節(jié)約礦物質(zhì)資源：磷50%、鈣20%、鐵、銅、錳、鋅10%；ZnO;?蛋白質(zhì)資源：0.5%；能量：100kcal/kg；?目標(biāo)四：減少能耗（粉碎粒度、調(diào)質(zhì)溫度）成本節(jié)約10-50元。挑戰(zhàn)近期研究進(jìn)展與突破新型酶制劑研發(fā)與改造平臺?挑戰(zhàn)生物技術(shù)重點(diǎn)實驗室?生物飼料開發(fā)國家工程研究中心?12名博士，35名碩士，2名本科，6名其他人員?不同特殊環(huán)

4、境中克隆到了具有高比活、高溫、嗜酸、抗蛋白酶等特性的飼料用酶新基因213個；?獲得了80余個綜合性質(zhì)優(yōu)越、可應(yīng)用于實際生產(chǎn)的改良酶。挑戰(zhàn)在酶制劑上獲得的成果獎項利用基因工程酵母生產(chǎn)植酸酶?2001年獲國家科技進(jìn)步二等獎；新型飼用非淀粉多糖酶制劑產(chǎn)品的創(chuàng)制?2014國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎；?2013北京市科學(xué)技術(shù)一等獎；?2013大北農(nóng)科技進(jìn)步特等獎；挑戰(zhàn)生物飼用酶制劑單酶產(chǎn)品種類中國允許單酶挑戰(zhàn)單酶產(chǎn)品發(fā)酵水平產(chǎn)品酶活1植酸酶植酸酶（4種）≥20.0g/L50萬U/g2蛋白酶蛋白酶≥10.0g/L10萬U/g3木聚糖酶木聚糖酶（3種）≥25.0

5、g/L100萬U/g4β-甘露聚糖酶β-甘露聚糖酶（2種）≥10.0g/L10萬U/g5α-半乳糖苷酶α-半乳糖苷酶（2種）≥2.5g/L5千U/g6β-葡聚糖酶β-葡聚糖酶（2種）≥10.0g/L10萬U/g7淀粉酶真菌淀粉酶≥20.0g/L10萬U/g8角蛋白酶角蛋白酶≥2.0g/L1萬U/g9脂肪酶脂肪酶≥5.0g/L5萬U/g10麥芽糖酶---11果膠酶果膠酶（2種）≥5.0g/L5萬U/g12纖維素酶纖維素酶≥2.5g/L2萬U/g13葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶≥2.0g/L2千U/g14淬滅素≥2.0g/L1千U/g15黃酮生素≥2.

6、5g/L1萬U/g挑戰(zhàn)在功能性酶制劑上的產(chǎn)品開發(fā)?殺菌抑菌類或疾病防治：葡萄糖氧化酶（GOD）、淬滅素、溶菌酶；?霉菌毒素降解：黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮?抗氧化：超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）?改善體形、提高瘦肉率：黃酮生素。二、葡萄糖氧化酶的應(yīng)用及解決方案GOD應(yīng)用的領(lǐng)域葡萄糖氧化酶反應(yīng)方程式注：glucose:葡萄糖；glucono-lactone：葡萄糖酸內(nèi)酯；Gluconicacid：葡萄糖酸；FAD：核黃素腺嘌呤核苷酸(是氧化還原酶的輔酶)；葡萄糖氧化酶功能GODCHO+OCHO+HO612

7、62612722?抗氧化（消耗胃腸道氧氣）最適溫度?酸化（葡萄糖酸）?殺菌（球蟲等）?預(yù)防和解除霉菌毒素中毒?(酶活3000U/g);?酶活定義(37℃，pH5.5條件下，在18%葡萄糖溶液為底物的情況下每分鐘形成1μmol過氧化氫的酶量為1個單位（U））葡萄糖氧化酶對PH的影響pH備注：1）1.0gG+100ml水+100mg酶(1000U/g);2）40℃，150轉(zhuǎn)/分鐘；GOD對有害菌數(shù)量的影響：抑菌試驗大腸桿菌K88大腸桿菌K99金色葡萄糖球菌備注：大腸桿菌K88、K99、金色葡萄糖球菌18GOD對微生物的影響產(chǎn)氣夾膜梭菌空腸彎曲菌乳酸

8、菌（MattilaTiina等，1989）InternationalJournalofFoodMicrobiology19乳仔豬腹瀉問題解決了嗎？?教