8種市售小聚糖酶產(chǎn)品對(duì)飼料原料體外酶解的效果比較

崔細(xì)鵬 王敏

摘要：為了評(píng)價(jià)幾種單一酶、復(fù)合酶對(duì)飼料原料的水解效果，進(jìn)行了體外酶解試驗(yàn)。共采用3種單一酶制劑（木聚糖酶）：酶制劑1號(hào)、2、3號(hào);5種復(fù)合酶制劑：酶制劑3、4、5、6、7、8號(hào)。預(yù)試驗(yàn)顯示上述酶有基本相似的最適水解反應(yīng)參數(shù)：料水比為1：10、pH5.5、溫度37℃和時(shí)間5小時(shí)。在此參數(shù)下，研究添加木聚糖添加量為10U/g飼料原料濃度梯度進(jìn)行體外酶解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：以還原糖增長(zhǎng)率為指標(biāo)，不同來(lái)源的酶，酶解效果差異顯著。

關(guān)鍵詞：體外酶解;復(fù)合酶：酶解效果

在小麥、玉米、豆粕、菜粕等植物性飼料原料中存在著大量的非淀粉多糖（NSP），特別是阿拉伯木聚糖，是重要的抗?fàn)I養(yǎng)因子。對(duì)動(dòng)物消化吸收存在一定的抗?fàn)I養(yǎng)作用。眾多研究表明，添加木聚糖酶能降解飼糧中的木聚糖、降低食糜黏度、減少微生物的定植、維持腸道正常結(jié)構(gòu)。近年來(lái)對(duì)木聚糖酶的研究發(fā)現(xiàn)，它應(yīng)用于飼料中提高了飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，突破了飼料資源開(kāi)發(fā)利用的局限，增強(qiáng)了動(dòng)物的生產(chǎn)與抗病能力，減少了動(dòng)物排泄物造成的污染，作為一種環(huán)保添加劑，在發(fā)展環(huán)保型畜牧業(yè)中具有十分重要的意義與價(jià)值。目前在酶制劑產(chǎn)品的質(zhì)量分析方面還沒(méi)有統(tǒng)一的方法，主要是測(cè)定酶的活力。由于酶活測(cè)定方法多樣且不統(tǒng)一，測(cè)定結(jié)果很難進(jìn)行相互間的比較。作為飼用酶制劑，其應(yīng)用價(jià)值受多方面因素的影響，僅靠酶活指標(biāo)還不能評(píng)價(jià)酶的質(zhì)量。在動(dòng)物日糧中按照設(shè)計(jì)比例添加木聚糖酶，建立體外酶解評(píng)價(jià)體系，可以為飼料酶的使用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試劑及儀器

（1）精密pH計(jì)（0.01）、分析天平（0.01g）、離心機(jī)、分光光度計(jì)、恒溫振蕩水浴鍋等。

（2）pH5.5的0.1mol/l的乙酸-乙酸鈉緩沖液。

（3）10%三氯乙酸溶液。

1.2底物制備

實(shí)驗(yàn)飼料原料底物包括小麥、豆粕、玉米、米糠粕、黃粉、棉粕、菜粕和麩皮，干燥粉碎過(guò)24目。

1.3酶樣品來(lái)源

本試驗(yàn)采用的木聚糖酶產(chǎn)品來(lái)自國(guó)內(nèi)外不同廠家的木聚糖酶產(chǎn)品。表1是這些酶的基本信息。

1.4試驗(yàn)步驟及測(cè)定方法

1.4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了對(duì)照組（不加酶）和加酶組兩個(gè)處理。

對(duì)照組：稱取10.00g底物飼料，按料：水=1：10.（水指pH5.5的0.1mol/l的乙酸-乙酸鈉緩沖液）。與酶解樣放在一起，酶解開(kāi)始后，每隔1小時(shí)振蕩一次，速度120r/min。酶解結(jié)束后，加入5ml10%三氯乙酸溶液，取出酶解樣品適量4000r/min離心10min，收集上清夜，待測(cè)。

加酶組：稱取10.00g底物飼料，最終添加木聚糖酶：10U/g原料、50U/g原料、100U/g原料;料：水=1：10（水指pH5.5的0.1mol/l的乙酸-乙酸鈉緩沖液）。酶解溫度：37℃，共酶解5個(gè)小時(shí)，酶解開(kāi)始后，每隔1小時(shí)振蕩一次，一次10分鐘，速度120r/min。酶解結(jié)束后，加入5ml 10%三氯乙酸溶液.取出酶解樣品適量4000r/min離心10min，收集上清夜，待測(cè)。

1.4.2測(cè)定指標(biāo)

酶解后的樣品測(cè)定可溶性還原糖含量.采用DNS法測(cè)定。

標(biāo)準(zhǔn)曲線制備：配制1mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖液，吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8ml，補(bǔ)水至2ml，再加入3，5—二硝基水楊酸溶液1.5ml，沸水顯色5min，然后用流水迅速冷卻，用水定容至20ml，用振蕩器搖勻。以蒸餾水空白調(diào)零，在540nm處比色。以O(shè)D值為橫坐標(biāo)，還原糖濃度（mg/ml）為總坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品測(cè)定：加入吸取適量的樣液，置于25ml容量瓶中，補(bǔ)水補(bǔ)至2ml，再加入3，5—二硝基水楊酸溶液1.5ml，沸水顯色5min，然后用流水迅速冷卻，用水定容至20ml，用振蕩器搖勻。以蒸餾水調(diào)零，在540nm處比色，參照葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線求出還原糖的含量。

還原糖增長(zhǎng)率（%）=（加酶組-對(duì)照組）/對(duì)照組*100

2結(jié)果與討論

2.1 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)玉米的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表2

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)玉米的還原糖增長(zhǎng)率分別為1號(hào)（188.5%）、2號(hào)（25.50/0）、3號(hào)（24.5%）、4號(hào)（10.7%）、5號(hào)（17.1%）、6號(hào)（98.1%）、7號(hào)（6.9%）、8號(hào)（27.8%）。其中1號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了188.5%：酶解效果較好的是6號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為98.1%：酶解效果最差的是7號(hào)僅為6.90%。

2.2 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)小麥的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表3

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)小麥的還原糖增長(zhǎng)率分別為1號(hào)（254.8%）、2號(hào)（101.7%）、3號(hào)（86.2%）、4號(hào)（32.1%）、5號(hào)（64.3%）、6號(hào)（118.5%）、7號(hào)（13.09%）、8號(hào)（l31.9%）。其中1號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了254.8%;酶解效果較好的是2、6、8號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為101.7% /118.5%、131.9%：酶解效果最差的是7號(hào)僅為13.09%。

2.3 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)麩皮的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表4

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)麩皮的還原糖增長(zhǎng)率分別為1號(hào)（75.7%）、2號(hào)（55.8%）、3號(hào)（75.7%）、4號(hào)（33.1%）、5號(hào)（49.4%）、6號(hào)（83.6%）、7號(hào)（24.6%）、8號(hào)（40.7%）。其中1、3、6號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了55.8%、49.4%、40.7%;酶解效果較好的是2、5、8號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為101.7%/118.5%、131.9%：酶解效果最差的是7號(hào)僅為24.6%。

2.4 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)黃粉的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表5

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)黃粉的還原糖增長(zhǎng)率從上表可知：其中1、6號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了56.4%、51.2%：酶解效果較好的是3號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為47.1%：酶解效果最差的是7號(hào)僅為11.4%。

2.5 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)米糠粕的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表6

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)米糠粕的還原糖增長(zhǎng)率從上表可知：其中1號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了10.3%;酶解效果較好的是5、6號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為6.01%、6.51%：酶解效果最差的是7號(hào)，基本無(wú)效果。

2.6 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)豆粕的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表7

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)豆粕的還原糖增長(zhǎng)率從上表可知：其中8號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了219.0%;酶解效果較好的是1、2、6號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為52.7%、45.6%、48.2%;酶解效果最差的是7號(hào)，基本無(wú)效果。

2.7 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)菜粕的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表8

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)菜粕的還原糖增長(zhǎng)率從上表可知：其中8號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了395.1%：酶解效果較好的是1號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為91.3%;酶解效果最差的是4、7號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率為5.00%。

2.8 8種木聚糖酶產(chǎn)品對(duì)棉粕的體外酶解還原糖增長(zhǎng)率（%）見(jiàn)表9

8種酶制劑產(chǎn)品對(duì)棉粕的還原糖增長(zhǎng)率從上表可知：其中3、8號(hào)的酶解效果最好，還原糖增長(zhǎng)率達(dá)到了120.4%、104.2%：酶解效果較好的是2號(hào)，還原糖增長(zhǎng)率分別為82.0%：酶解效果最差的是4號(hào)，基本無(wú)效果。

3 結(jié)果分析與討論

3.1體外法是目前許多企業(yè)反映酶制劑作用效果的主要方法，該方法研究省時(shí)，省力，省錢，可以快速達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?。該方法除了還原糖的測(cè)定以外還包括表觀消化率，粘度的測(cè)定。雖然與體內(nèi)的條件差距較大，但是可作為快速評(píng)價(jià)酶制劑好壞的一種方法。

3.2本試驗(yàn)中涉及到8種酶，其中有4種復(fù)合酶（2、4、5、6號(hào)），3種單一的木聚糖酶（1、3號(hào)）。1個(gè)液體發(fā)酵木聚糖酶（7號(hào)）和1個(gè)固體發(fā)酵木聚糖酶（8號(hào)）。復(fù)合酶酶種可能包括有：木聚糖酶、纖維素酶、酸性蛋白酶、α-淀粉酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、果膠酶等等：酶來(lái)源可能也不同：有畢赤酵母發(fā)酵、細(xì)菌性木聚糖酶、曲霉固體發(fā)酵所得木聚糖酶等等。1號(hào)木聚糖酶對(duì)飼料原料酶解效果明顯（除了棉粕），3號(hào)對(duì)棉粕的酶解還原糖增長(zhǎng)量達(dá)到了120.4%，可能是該酶對(duì)棉粕中的木聚糖這種底物具有很強(qiáng)的專一性，能與該酶中的催化域很好的結(jié)合。8號(hào)對(duì)蛋白原料酶解還原糖增長(zhǎng)率特別顯著。原因可能是因?yàn)椴煌瑏?lái)源的酶由于其空間結(jié)構(gòu)，催化結(jié)構(gòu)域等不同，因此會(huì)對(duì)不同飼料原料的酶解產(chǎn)生不同的效果。

3.3 DNS體外酶解法是一種快速有效簡(jiǎn)捷的測(cè)定方法，其中有些因素會(huì)干擾試驗(yàn)的結(jié)果。本試驗(yàn)中酶的稀釋濃度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較大。當(dāng)D540>0.5時(shí)，得到的降解率結(jié)果偏低：當(dāng)OD540<0.2時(shí)，得到的降解率結(jié)果偏高：當(dāng)0.2

參考文獻(xiàn)（略）