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畜牧人

標題: 關(guān)于酶不可不知的常識(原創(chuàng)) [打印本頁]

作者: 孟俊英    時間: 2011-6-30 12:20
標題: 關(guān)于酶不可不知的常識(原創(chuàng))
首先酶是蛋白質(zhì),它在消化道內(nèi)起作用是需要一定的溫度、pH和滲透壓的。大多數(shù)酶都不耐45度以上的“高溫”,因此飼料制粒對它的破壞是不可逆的,加再多量,也是無益。所謂的穩(wěn)定化技術(shù),包被、微膠囊化,并未完全解決這一問題。以凝乳酶為例,它能使乳汁變成凝乳狀,它的工作溫度就是母體溫度,pH近中性。滲透壓對酶活性的影響,主要受兩方面的影響,一是飼料中蛋白質(zhì)水平,一是飼料中礦物質(zhì)微量元素的水平。飼料蛋白質(zhì)水平越高,胃腸滲透壓越大,大量水分進入腸道,造成有效酶濃度下降,飼料消化效率降低,未充分消化的食糜直入后腸段,后腸段也高滲,導(dǎo)致水便。礦物質(zhì)微量元素中對滲透壓影響較大的不僅僅是氯、鈉、鉀。只不過為了計算方便,但二價金屬離子和硫酸鹽對腸道滲透壓也有相當?shù)挠绊?。一個明顯的例子就是賴氨酸硫酸鹽大量應(yīng)用后,肉雞腺胃病變的增多。因為飼料中的微量元素礦物鹽大多是硫酸鹽。
      酶發(fā)揮作用需要一些金屬離子的參與;鎂、鐵、鋅、銅、錳、硒是許多酶系的活性中心,因此飼料中添加的微量元素最好為其在機體內(nèi)的活性形式或能轉(zhuǎn)化為活性形式的前體物質(zhì)。而金屬氧化物不但大多不被機體吸收,還會消耗體內(nèi)的抗氧化酶類以維持機體的穩(wěn)態(tài)。曾看過一些制霉劑,以金屬氧化物為原料,使用時對酶的活性是否有影響呢?這個還不得而知。
       雖然酶的生物學效率很高,但也要有足夠的底物才行?,F(xiàn)在大量應(yīng)用的植酸酶,在幼小動物效果不明顯的原因,就是因為其飼糧中雜粕用量少,植酸態(tài)磷微乎其微。再如小麥酶的主要成分是葡聚糖酶和戊聚糖酶,在禽日糧中小麥加量在20%以內(nèi)時,并不需要額外加這種小麥酶,機體自身的細菌就可利用這些非淀粉多糖,但超過這個限度,就需要加酶了,因為機體處理不了那些。
       在蛋白質(zhì)組學日益發(fā)達的今天,酶制劑的性價比是否合適呢?還得是實踐說話。

作者: abc01    時間: 2011-6-30 13:43
以舉例為例:
凝乳酶-影響凝乳酶活性的因素
(1)PH:在酸性環(huán)境中凝乳酶活力最強,原奶酸度的任何微小變化均能顯著影響凝乳酶的活力。凝乳酶活力大部分來源于其中的胰蛋白酶,小部分來源于牛胃蛋白酶(不過豬凝乳酶中的有效成分是豬胃蛋白酶)。胰蛋白酶的最適PH為5.4,而胃蛋白酶的最適PH低于胰蛋白酶。   
(2)溫度:凝乳酶的最適溫度是42℃。(到55-60℃,酶本身受到破壞)因為乳溫明顯影響凝結(jié)速度。乳溫30℃時原奶凝結(jié)時間是42℃的2-3倍。不過實際干酪生產(chǎn)中乳溫通常保持在30-33℃,一是考慮到乳酸菌的最適溫度(比如鏈球菌屬的最適溫度在30℃左右,最高不能超過40℃);二是較高乳溫下凝塊硬化速度太快,以至隨后的切割比較困難。   
(3)Ca+2濃度:只有原奶中存在自由鈣離子時,被凝乳酶轉(zhuǎn)化的酪蛋白才能凝結(jié)。因此鈣離子濃度將會影響凝乳時間、凝塊硬度和乳清排出。
  在實踐生產(chǎn)中,如何更好的利用好酶,避免酶的不利影響,但是又能充分利用好它的活力提高產(chǎn)品質(zhì)量,需要綜合的考量。
作者: hujins    時間: 2011-6-30 13:51
不過有些酶還真能抗高溫。
作者: 孟俊英    時間: 2011-6-30 13:54
回復(fù) hujins 的帖子

那么那些酶的工作溫度是多少?我記得一些工業(yè)用酶是在80-90度起作用,不過動物體的腸道溫度不超過42度的,這種情形下酶的活性如何?

作者: 孟俊英    時間: 2011-6-30 13:56
回復(fù) abc01 的帖子

謝謝您的分享!您的貼子更加具體深入!
作者: saturnbio    時間: 2011-6-30 13:59
本帖最后由 saturnbio 于 2011-6-30 14:31 編輯

部分認同,但須指出幾點,歡迎批評:
1、“鎂、鐵、鋅、銅、錳、硒是許多酶系的活性中心”這話不對,應(yīng)是激活劑!激活劑不是必須品,大多酶是不需要激活劑的,例如我們的很多飼用酶就是不需要激活劑。

2、“大多數(shù)酶都不耐45度以上的“高溫””,這話也不對,只能說動物體內(nèi)自身分泌的酶大多數(shù)不耐45度以上溫度,而自然界各種微生物產(chǎn)的酶,大多數(shù)都是耐這個溫度而且中溫酶的最適溫度一般都是45-55度,甚至很多芽孢桿菌產(chǎn)的淀粉酶,要80度以上才有好的酶活;植酸酶屬于樓主所述的不耐45度的酶,因為多數(shù)普通植酸酶的基因來自于大腸桿菌,而大腸桿菌的宿主是動物腸道,其已充分適應(yīng)了動物的溫度,故不耐高溫,而來自無花果或其他的來源的雙峰植酸酶,其便可以耐受80度以上的溫度。

3、“酶是蛋白質(zhì),它在消化道內(nèi)起作用是需要一定的溫度、pH和滲透壓的”這話也有問題,滲透壓并不影響酶活,而是其造成的含水量、各種離子可能會影響酶活發(fā)揮;當然,樓主還忽略兩點:膽汁酸鹽、胃胰蛋白酶等也是影響酶活的重要因素;

4、現(xiàn)今飼用酶制劑中,最不耐熱、且穩(wěn)定性最差的主要是植酸酶,靜電、摩擦、金屬離子、水分都可能使其失活;而其他的酶制劑,木聚糖酶、葡聚糖酶等都是比較耐熱的,木聚糖酶的缺點是存儲穩(wěn)定性差,但也有一些廠家已經(jīng)解決了這個問題,甘露聚糖酶屬于較不耐熱的、而且胃腸穩(wěn)定性也略差,但一些廠家也通過基因的篩選和改良基本克服了這些問題,所以甘露聚糖酶的選擇應(yīng)更加注重這些項目的考察。

作者: abc01    時間: 2011-6-30 14:00
回復(fù) hujins 的帖子

在生物學做分子生物學用到的taq酶

作者: saturnbio    時間: 2011-6-30 14:54
回復(fù) 孟俊英 的帖子

酶的耐熱性跟該產(chǎn)酶基因的來源生物所生存的環(huán)境狀況有很大的關(guān)系,一般來自動物腸道細菌的酶,由于其長期生長在恒溫環(huán)境中,通常適應(yīng)能力很低,酶的抗逆性很差;而在一些地理氣候變化復(fù)雜的地方所發(fā)現(xiàn)的一些酶,由于環(huán)境復(fù)雜從而培養(yǎng)料微生物的適應(yīng)能力,故而就具有天然的耐熱性及其他抗逆性;例如云南溫泉微生物中就發(fā)現(xiàn)一些具有較強耐熱、耐酸、耐蛋白酶的酶。

酶的耐熱性和酶的適宜作用溫度目前來看是不同的問題,相互之間的關(guān)系不大;
酶的耐熱性是指酶可抵抗的熱能大小,但在這個溫度下也許酶并不能工作,耐熱性的差異主要是有3種因素造成:1、組成酶的氨基酸序列或氨基酸折疊次數(shù)不同;2、酶結(jié)構(gòu)中含有的一些金屬離子增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;3、分泌酶的同時分泌了一些保護酶的物質(zhì)可先于酶吸收熱能。
而酶的適宜作用溫度,是指在一個什么溫度下酶能夠活躍起來工作,這個可能與酶的分子形態(tài)、電離特性等有關(guān)。

作者: qichongxiao    時間: 2011-6-30 21:28
很感興趣,期望高手華山論劍。
作者: xiaoliang1226    時間: 2011-7-15 10:19
回復(fù) saturnbio 的帖子

帖子中關(guān)于滲透壓是否影響酶活的回復(fù)很好,另外,您帖子中提到膽汁酸鹽、胃胰蛋白酶等也是影響酶活的重要因素,請問能否具體闡明一下這兩種物質(zhì)影響酶活的具體機制?
作者: saturnbio    時間: 2011-7-15 14:26
回復(fù) xiaoliang1226 的帖子

酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),所以胃胰蛋白酶完全有可能對酶產(chǎn)生水解,所以飼用酶的一個必要條件就是能耐受內(nèi)源蛋白酶的分解。
酶的穩(wěn)定性測定一般都要測定是否耐膽汁酸、膽汁酸鹽等,只知道有破壞,但機理不詳。
作者: 小腳女人    時間: 2011-8-11 10:15
"植酸酶屬于樓主所述的不耐45度的酶,因為多數(shù)普通植酸酶的基因來自于大腸桿菌,而大腸桿菌的宿主是動物腸道,其已充分適應(yīng)了動物的溫度,故不耐高溫,而來自無花果或其他的來源的雙峰植酸酶,其便可以耐受80度以上的溫度。"
以上引用saturnbio
昨天剛跟丹妮斯克交流過,他說新的植酸酶的基因是來自大腸桿菌,但比六位單峰和三位雙峰酶更耐高溫,且活性更好,彌補了三位雙峰酶的缺陷,在PH2.5-5.5之間都有很好活性。真糊涂了
作者: wc1986    時間: 2011-8-22 14:26
高手啊 進來沒話說 只能是學習了
作者: tsy73    時間: 2011-8-24 21:02
講的不錯,所以我們在選擇酶制劑的時候應(yīng)該了各種酶的發(fā)酵菌種的出處、特性,而不是僅看宣傳、和促銷手段。
作者: littlerabbit    時間: 2011-9-14 16:54
孟俊英 發(fā)表于 2011-6-30 13:54
回復(fù) hujins 的帖子

那么那些酶的工作溫度是多少?我記得一些工業(yè)用酶是在80-90度起作用,不過動物體的腸道 ...

其實就存在一個最適反應(yīng)溫度的問題,耐高溫的酶,在制粒以后仍舊保持活力,只是沒有最適反應(yīng)溫度高而已,與失活不失活沒關(guān)系。
作者: littlerabbit    時間: 2011-9-14 16:57
saturnbio 發(fā)表于 2011-7-15 14:26
回復(fù) xiaoliang1226 的帖子

酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),所以胃胰蛋白酶完全有可能對酶產(chǎn)生水解,所以飼用酶的一個必 ...

目前看來,酶制劑對于內(nèi)源消化酶的敏感性并沒有我們想象的那么高,至少能保持90%以上的活力。很多觀念都是我們臆想出來的

作者: littlerabbit    時間: 2011-9-15 08:35
小腳女人 發(fā)表于 2011-8-11 10:15
"植酸酶屬于樓主所述的不耐45度的酶,因為多數(shù)普通植酸酶的基因來自于大腸桿菌,而大腸桿菌的宿主是動物腸道 ...

丹尼斯克的價格酶確實耐高溫,但是價格太貴,性價比不高。
作者: 小腳女人    時間: 2011-9-15 14:54
我的疑問是二者說的來自大腸桿菌的基因酶,對耐熱性能的說法完全不同
作者: 小腳女人    時間: 2011-9-18 09:51
哦,這就說道點子上了,謝啦
作者: 394929934    時間: 2012-5-27 10:19
小腳女人 發(fā)表于 2011-8-11 10:15
"植酸酶屬于樓主所述的不耐45度的酶,因為多數(shù)普通植酸酶的基因來自于大腸桿菌,而大腸桿菌的宿主是動物腸道 ...

請教你何種方式加入到飼料中,用水嗎?
作者: sdhuaze    時間: 2012-5-29 08:40
高手,討論的問題都深啊,只能頂禮膜拜了




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