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1、1第五章第五章 酶制剂及其在饲料中的应用酶制剂及其在饲料中的应用 2第一节第一节 酶的概念及特性酶的概念及特性 酶是具有生物催化作用的蛋白质。生物体内的任何生化反应都离不开酶的催化作用。 酶学是生物科学的一门基础理论科学。由于酶的独特的催化功能,所以它在畜牧业生产中具有重大的生产实际应用价值。一、酶的概念一、酶的概念34二、酶的催化特性二、酶的催化特性 催化剂共同的性质是:可以改变化学反应的速度,但不改变反应的方向和反应的平衡点;催化剂在反应前后,组成和质量不改变。酶与一般无机物或低分子有机催化剂相比:有以下特性: 1、具有很高的催化效率; 2、酶催化专一性; 3、酶对环境极敏感。v 易受射线

2、、高温、pH值变化、重金属盐等理化因素影响。5 4、酶在机体内受到严格的调控生命是严格有序的。一方面这种有序过程依赖于酶的催化作用;另一方面,酶又必然受到这个有序过程的严格调控。v例如酶合成的诱导或阻遏,酶的有限降解,酶分子的修饰,底物、产物或其他分子引起的别构调节等等,调节方式多种多样。v机体内不同反应体系的酶,采取不同方式进行调控,十分严密,十分灵巧。这更是一般催化剂所不具有的特点。 6 三、酶的活性部位三、酶的活性部位酶的催化作用只在酶分子的一小部分区域发生,这个部位叫活性部位。活性部位是有三维结构的,没有酶的二级、三级结构就不可能构成有效的活性部位,因为活性部位起作用的基团并不是由一级

3、结构相邻近的氨基酸残基提供的。v如溶菌酶的活性部位就包含氨基酸顺序的第35、52、53、63和101等位置的氨基酸残基。 7酶的活性部位酶的活性部位8酶的种类:酶的种类:酶的种类很多。据估计,一个典型的细胞中,酶分子总数为50000-500000,可能包含 1000-10000种不同的酶。目前已经认识的酶已逾 3000种,而且每年都有新认识的酶,为了更好地研究和应用酶,人们必须将其加以分类和命名。 9酶的分类:酶的分类:按照国际酶学委员台的规定,酶可以分为六大类:氧化还原酶类:催化氧化还原反应;转移酶类:催化分子基团从一个分子转移至另一个分子;水解酶类:催化加水分解反应;裂解酶类:催化从双键上

4、除去一个基团或加入一个基团的反应;异构酶类:催化与分子间重排有关的反应; 连接酶类:催化把两个分子连接在一起的反应。10第二节第二节 酶制剂在饲料工业中的作用酶制剂在饲料工业中的作用 一、酶的作用原理一、酶的作用原理 在正常的生命活动中,机体自身产生酶,能满足生命活动过程中的需要,不必在日粮中添加酶制剂。但由于动物饲料中其植物种子部分是由各类三维组合构成,三维组合部分既是营养成分的保护层,又是营养养分的贮藏处。要消化吸收这些物质,必须要在酶的参与下才能完成。 酶制剂作为一种生化反应必需的催化剂,国际上在20世纪70年代将酶制剂引入饲料工业,发现了其独特的优越性,经过大量实际应用工作,已普遍为饲

5、料界所接受。1120世纪以来,随着酶学理论的发展,蛋白质(酶)分离纯化技术的进步,微生物发酵工艺不断更新,也由于发酵和酶合成调节理论步步深化,从而使酶制剂研究工作迅速向前推进;先后开发出淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、葡萄糖异构酶、动物胰蛋白酶、胃蛋白酶和尿素酶等不同生物来源的不同剂型的酶制剂,并已广泛应用于食品、医学、纺织和制革各个工业生产领域,以及农、牧、水产等加工和饲料工业领域。 12 酶在饲料中的主要作用,概括起来讲有如下三点:酶在饲料中的主要作用,概括起来讲有如下三点:1破坏细胞壁破坏细胞壁 细胞壁阻止家畜消化系统取出壁内的营养物质。 在用植物种子做饲料时,机械加工过程会使

6、种子中的大量细胞受损,有可能彻底破坏这层细胞壁,然而尽管在饲料加工时采取了各种机械加工措施,许多植物细胞依然未被触动,这样就给动物的消化吸收带来了障碍。 13由于猪等单胃动物自然分泌的酶还无法分解细胞壁,所以只有在畜禽饲料中补充能分解细胞壁的酶,使细胞内的营养物质(淀粉、蛋白质和脂肪等)释放出来:如: 纤维素酶(外切型葡聚糖酶C1); 内切型葡聚糖酶(CX); 葡萄糖苷酶; 半纤维素酶; 果胶酶; 葡聚糖酶; 脂肪酶和蛋白酶等。 142 .去除饲料中的抗营养因子去除饲料中的抗营养因子 纤维素是一种纤维二糖的高复合体,这种大分子物质较难溶解,并对单胃动物的消化产生阻碍; 半纤维素和果胶(这些统称

7、为非淀粉多糖)溶于水后会产生粘性溶液,增加了消化道的粘稠度,因而使营养物质和内源酶难以扩散,缩短了饲料通过肠道的时间,降低了营养物质的同化作用,从而影响了动物的消化吸收。 在复合酶的协同作用下,可将纤维素、果胶以及糖蛋白降解为单糖和寡糖,降低了肠道内容物的粘稠度,减少了此类物质对动物消化利用的障碍,增加了养分的消化吸收。153.提高动物在某些发育阶段对营养物质的消化率提高动物在某些发育阶段对营养物质的消化率动物体内自身有各种消化酶,自身也可合成各种酶;但不同的动物体内各种酶的特性不同,即使同一种动物,不同生长阶段各种酶的活性也不同;v对快速生长的动物来说,需要补充外来酶类,否则会造成消化不良,

8、影响生长发育。v如仔猪往住在断奶开始阶段生长发育受阻,主要由于动物体内淀粉酶、蛋白酶和胃蛋白酶含量低,不能满足生长发育的要求,因此需另外补充酶。 16二、饲料用酶的种类及其作用特点二、饲料用酶的种类及其作用特点世界上已发现的酶的品种有1700多种,主产用酶已达300多种,饲料用酶亦有20多种。这些酶主要为消化性酶,多为水解酶。可根据其反应的底物或其特异性进行分类。从实际应用角度,饲料酶可分为:单一酶制剂;复合酶制剂。17单一酶制剂单一酶制剂:非淀粉多糖酶:主要有纤维素酶(C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶)、 葡聚糖酶、果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶;淀粉酶:淀粉酶、糖化酶;蛋白酶:中性蛋白酶和酸性蛋白

9、酶;植酸酶现在饲料中应用较多、起作用较大的几种酶系如下:181、纤维素酶纤维素酶纤维素酶类是一组能分解纤维素的酶,包括了3类不同的酶(C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶);这三种酶的氨基酸结构完全相同。C1酶先对纤维素起作用,开裂纤维素长链,长链分子的末端部分游离,从而使纤维链易溶于水解。CX酶作用于C1酶活化的纤维素,分解其B1,4键。该酶为内切酶,将纤维素大分子水解成低聚糖片段,主要产物为纤维二糖和纤维多糖等多糖。葡萄糖苷酶可将纤维二糖和纤维三糖等短链低聚糖类分解成葡萄糖。 1920纤维素酶应用纤维素酶应用 纤维素酶应用于饲料中,其作用主要表现在以下几个方面:(l)补充动物内部酶 在草食动物胃肠道

10、中,产生的纤维素酶量有限,使粗纤维的消化和吸收受到一定程度的限制。 而添加纤维素酶制剂可明显提高动物对粗纤维的利用率。另外,对于其他单胃动物来说,可改善消化道的环境,使酸度增加,以激活胃蛋白酶。21(2)使养分更好地消化吸收纤维素酶制剂作用于天然纤维素原料时,由纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的协同作用,可破坏植物细胞壁,使细胞内含物溶解出来,由淀粉酶和蛋白酶进一步降解,增加吸收率。同时增加了非淀粉多糖的消化率,从而提高了原料利用率。曲霉曲霉由木霉、曲霉制备的纤维素酶制剂中同时含有半纤维酶、果胶酶、淀粉酶和蛋白酶。22(3)清除抗营养因素果胶、半纤维素、葡聚糖和戊聚糖,部分溶解在水中,产生粘性,增

11、加了动物胃肠道内容物粘度,对内源酶来讲是一个障碍物,导致了饲料中吸收率降低。添加纤维素酶,可降低粘度,促进内源酶的扩散。232、葡聚糖酶葡聚糖酶该酶可水解葡聚糖之类大分子,与纤维素酶协同作用,将底物水解成葡萄糖及少许低聚合度的物质。葡聚糖是葡萄糖之间通过-1,4和-1,3键连结而成的大分子,主要存在于大麦、燕麦等杂粮中。该物质的特点为:其水溶液的粘性大,在动物肠道内易堵塞细胞膜孔,影响营养成分的传递与吸收,是一个很重要的抗营养因子。饲料中加入葡聚糖酶,可分解构成葡聚糖的-1,3葡萄糖苷键与-1,4葡萄糖苷键,可有效地降低肠道内物质粘度,促进营养物的吸收。24253、 淀粉酶淀粉酶在饲料中起作用

12、的主要为 淀粉酶和糖化酶。淀粉酶为内切酶,将淀粉大分子水解成易溶解的中等和低分子物质,有利于糖化酶的水解。糖化酶(又称葡萄糖淀粉酶)是将 淀粉酶水解的一些低分子物质进一步水解成葡萄糖,才能被动物利用。例如,在仔猪体内,自身酶系不全,酶活力不足,如果糖化酶不足,难以供给动物生长所需的足够能量,这样便影响到猪的生长,甚至会产生疾病,导致死亡,因此在仔猪生长时,糖化酶(另外还有蛋白酶)将起主导作用。 26274 、蛋白酶、蛋白酶该酶是降解蛋白质肽链的水解酶。根据其最适作用pH值不同,又将其分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶;按肽键的作用位置分为内肽酶和外肽酶。 一般动物胃体系为酸性,因此起主要作

13、用的为酸性蛋白酶,中性蛋白酶起的作用较小,而碱性蛋白酶则根本不起作用,因此在选择生产蛋白酶菌种来源时,应首先考虑该菌种产生酸性蛋白酶。28295、果胶酶、果胶酶该酶是分解果胶质的水解酶。也是一种植物组织的崩解酶,能分解果胶质中由半乳糖醛酸形成的-1,4糖苷键。目前生产的果胶酶都是和纤维素酶等混在一起的。果胶质是由半乳糖醛酸以-l,4糖苷键聚合成为链状的聚半乳糖醛酸。果胶质也是植物成分之一,果胶质的存在也影响饲料的利用率,也是通过影响营养物质的传递而影响有效成分的吸收。 30果胶酶应用果胶酶应用果胶酶能降解果胶质,在果汁制造、果酒酿造等方面有着广泛应用。用于增加果汁产量和澄清度,果胶酶也用于麻的

14、脱胶。在食品工业中,特别是在水果加工工业中果胶酶的应用十分广泛。使苹果、葡萄、柑桔压榨汁用果胶酶处理后,有澄清果汁的效果,且不会改变果汁的还原糖、酸度、风味及其他性质。在苹果酒、葡萄酒酿造工艺上配合使用果胶酶,有助于果酒澄清,改善香气与品质,并能加速酒石沉淀。在麻纺加工工业方面,果胶酶可用于亚麻、大麻和黄麻纤维的脱胶,具有不损伤纤维性质、不降低纤维强度等优点。亦可用于饲料添加剂等。 316、植酸酶、植酸酶它是微生物分泌的一种酶,该酶可水解植酸为肌酸和无机盐,同时使磷元素从植酸分子中游离出来,从而提高对磷和其他无机盐的利用。由于植物性饲料中含有相当高的抗营养因子植酸,而植酸易与磷结合,结合态磷是

15、不能被动物吸收的,因此降低了磷的利用率。而植酸酶能将该结合物水解,生成游离态的磷,游离磷才能被吸收。有关资料表明饲料中加微生物植酸酶,能使植物原料磷利用率提高至60,粪中排出磷量减少50%,可减少污染。32 植酸酶植酸酶337、脂肪酶、脂肪酶 用于分解脂肪的酶,可提高脂防的消化率,特别对米糠作用明显。8、酯酶和环氧酶、酯酶和环氧酶 某些此类酶可降解饲料中的霉菌毒素。酯酶可使玉米赤霉烯酮降解为无毒产物,环氧酶可使单端孢菌素生成无毒产物。9、复合酶、复合酶 由于酶对底物有严格的专一性,为了能同时发挥多种作用,一般生产和添加到饲料中的酶制剂多为复合酶。34复合酶复合酶35 三、酶制剂在畜牧业生产中的

16、应用三、酶制剂在畜牧业生产中的应用植物性饲料用量占动物日粮的90%以上在现有的常规和非常规饲料源中广泛存在着对动物生产和繁殖有毒有害的物质,这些有毒有害的物质可降低饲料中营养物质的利用率、降低动物的生长速度和影响动物的健康水平。 1、植物性饲料中的抗营养因子、植物性饲料中的抗营养因子36胰蛋白酶抑制剂胰蛋白酶抑制剂豆类植物中存在的胰蛋白酶抑制剂,可与小肠液中胰蛋白酶结合,生成无活性的复合物,降低胰蛋白酶的活性,导致蛋白质消化利用率下降,引起动物体内蛋白质内源性消耗。肠道中胰蛋白酶由于和胰蛋白酶抑制剂结合,通过粪便排出体外而数量减少,引起胰腺机能亢进,分泌更多的胰蛋白酶,补充至肠道中。而胰蛋白酶

17、中含硫氨基特别丰富,故胰蛋白酶大量补充性分泌造成含硫氨基酸的内源性丢失,加剧豆类及其饼粕中含硫氨基酸短缺,引起体内氨基酸代谢不平衡,从而导致动物生长受阻或停滞。 37植酸(植酸(Phytate)l 植酸是植物性饲料中普遍存在的一种抗营养因子。它由1分子肌醇与6分子磷酸结合而成,其化学名称为六磷酸肌醇(分子式),分子式:C6H18O24P6,分子量:660.04。l 结合在植酸中的磷称为植酸磷。植酸磷占饲料原料总磷的60一80。3839它的抗营养作用表现为:1. 阻碍必需矿物元素的吸收利用。植酸通过与二价的矿物元素结合,形成难溶性植酸金属络合物,从而影响这些矿物元素的吸收利用。2. 影响动物对蛋

18、白质、能量的利用。植酸能和胃蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等碱性氨基酸残基结合,使其活性降低,结果使蛋白质、淀粉及脂类等营养物质消化吸收率降低。3. 降低磷的利用率。植物性饲料中的磷大部分以植酸磷的形式存在。但单胃动物体内缺少植酸的水解酶,对植酸磷的利用率很低。鸡对植酸磷的利用几乎等于零。 植酸是一种难以消化的营养物质,同时又是一种抗营养因子植酸是一种难以消化的营养物质,同时又是一种抗营养因子40非淀粉多糖非淀粉多糖豆类籽实中含有的非淀粉多糖是以寡糖、半纤维素和果胶的形式存在的,寡糖中的半乳糖会随种子的成熟蓄积。小麦和大麦中则含有更多的葡聚糖和戊聚糖。鸡体内产生的酶只对a链碳水化合物(如淀粉)有水解能

19、力,而对各种植物种子中普遍存在的键碳水化合物水解能力很低。鸡体内也缺乏半乳糖酶,非淀粉多糖不是被半乳糖酶水解生成可利用的单糖和双糖,而是被鸡小肠内的微生物群落发酵生成了挥发性的脂防酸和气体,这种发酵作用只能产生少量的能量,且导致消化紊乱。41单宁单宁又称单宁酸,别名:鞣酸,英文名: Tannin 。 分子式: C 76 H 52 O 46 物化性质:淡黄色或浅棕色无定型粉末,暴露至空气中氧化、颜色加深,无臭、有涩味,溶于水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。存在于多种树木的树皮、果实或葡萄皮等中。 用途:制取医药倍酸、焦倍酸和磺胺类药物的原料。化工生产中可制取没食子酸和焦性没食子酸。石油工业中用作泥浆处理

20、剂。此外,可用于生产皮革鞣剂、媒染剂、橡胶凝固剂、蛋白剂、生物碱沉淀剂、选矿抑制剂、酒类澄清剂以及锗的提取和蓝黑墨水的配制等。42432、不同酶制剂在畜牧生产中的应用效果、不同酶制剂在畜牧生产中的应用效果在日粮中添加酶可以提高单胃动物对果胶和寡糖的消化能力。戊聚糖酶和果胶酶使用较多,而半乳糖酶目前在食品添加剂中使用更为广泛。商品半乳糖酶可减轻消化紊乱并减少由于消化大量含寡糖的食物(如豆类)产生的气体。半乳糖酶在饲料工业中的应用刚刚开始,主要用于单胃动物,特别是鸡对豆科蛋白饲料中寡糖的利用。44例如:例如: 奚刚等在研究外源酶制剂对丝毛乌骨鸡的作用时指出,外源性酶制剂的使用可降低37日龄鸡粪中尿

21、氮的含量,显著显著降低降低67日龄鸡粪中尿氮的含量,随着尿中氮的排泄量下降,体内氮的贮积增加;可分别提高37、67日龄鸡蛋白质表观消化率7.68%及9.82,并可提高试验鸡几乎所有测定氨基酸的表观消化率;37、67日龄试鸡胃蛋白酶活性比对照组分别提高5.39及6.47;胰蛋白酶、总蛋白酶和胰淀粉酶活性分别提高13.41 9.27及7.32%和13.l%、10.32及6.28。45(1)植酸酶的应用)植酸酶的应用 猪、鸡等单胃动物体内缺少内源植酸酶,所以不能有效地利用植酸磷。美国肯塔基大学经过10年研究证实,猪只能利用玉米中磷的10%12%,豆粕中磷的2535%;而鸡对玉米和豆粕中磷的利用率比猪

22、还低,显然85左右的磷从粪便中排出,污染环境。在不同饲料中添加不同水平植酸酶可以使磷的利用率提高30300。 能使饲料中植物有机磷得到有效地利用能使饲料中植物有机磷得到有效地利用 46植酸酶在饲料中的添加量:植酸酶在饲料中的添加量:目前每千克饲料中,酶最佳添加量在350-1200IU之间;另有报道,在猪饲养过程中,植酸酶的添加量以350-500IU即可,再高已毫无意义;饲喂只需250IU即可。47可以减少磷污染可以减少磷污染采用植酸酶替代无机磷可以使猪禽粪便中磷含量减少50。减少数量的多少根据植酸酶添加量及替代无机磷量而有差异。48 添加植酸酶能改善畜禽生长性能添加植酸酶能改善畜禽生长性能大量

23、实验表明,在肉鸡饲料中添加植酸酶以后有明显增重效应,并改善饲料利用率,降低料肉比;在蛋鸡饲料中添加植酸酶可以减少死亡率,增加产蛋率,饲料报酬增加,对鸡也有增重效应;在猪饲料中添加植酸酶,猪增重明显提高,料肉比减少 。49 增加矿物元素利用率增加矿物元素利用率植酸对Zn、Mn、Cu、Ca和Mg等离子具有很强的络合能力,可形成难溶的络合物-植酸盐,因而会降低矿物元素的利用率。在低磷或正常磷含量的日粮中添加植酸酶后,不仅促进了植酸磷的生物利用率,而且增加了钙、镁、锰、铜、锌、铁以及氮的生物利用率,其中钙、锌、锰、铜特别明显。并且促进了动物矿质营养的平衡,特别是钙、磷平衡和铜平衡。50 促进了动物对蛋

24、白质、氨基酸及碳水化合物的消化吸收促进了动物对蛋白质、氨基酸及碳水化合物的消化吸收植酸盐能与蛋白质、淀粉及脂肪发生结合,并使内源淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性降低,使整个日粮的养分消化受到不良影响。添加植酸酶能改善猪回肠的氮和氨基酸的消化率以及氮存留。诺丁汉大学的研究表明植酸酶使回肠的氮消化率从55%提高到68,整个消化道氮的消化率从81%提高到68%。正是由于植酸酶具有上述一举多得的功效,目前已成为饲料工业中的热点。51目前植酸酶的研究目前植酸酶的研究 大肠杆菌植酸酶基因appa克隆及其在大肠杆菌中过量表达; 真菌植酸酶基因的多点突变及在毕赤酵母中的高效表达; 转基因植物表达植酸酶的研究。 新型

25、基因工程-植酸酶 以姚泉洪博士领衔的科研团队完成的“高比活植酸酶基因的获得及耐高温植酸酶的生产”项目获2003年度上海市科技进步奖。52植酸酶在猪禽饲养中的应用前景植酸酶在猪禽饲养中的应用前景 随着生物工程技术的发展,植酸酶的生产工业化,生产成本大幅度降低。目前进口的植酸酶价格都很昂贵。随着人们对植酸酶的认识不断深入,植酸酶的需求量会不断增加。但目前我国尚没有自己的产品,因此饲用植酸酶如果开发成功,将具有广阔的市场。 53植酸酶的研究热点植酸酶的研究热点u高产u高活性u高热u稳定性 这是近年来植酸酶工业的研究热点和难点 54(2) 葡聚糖酶的应用葡聚糖酶的应用当猪食了有大麦的饲料后,葡聚糖的这

26、种特性会抑制猪肠道的蠕动,阻碍食糜与消化酶及其他参与消化的因子充分混合,同时还会在消化道表面形成一层难以除去的膜,阻碍肠壁对营养物质的吸收。已经有很多试验证明,在大麦日粮中添加葡聚糖酶可有效地提高家禽的生长速度及饲料效率。虽然全程试验证实,它对较大家禽也有效果,但它对早期肉仔鸡的效益是最大的。将葡聚糖酶以干粉形式添加到肉仔鸡饲料或饮水中,可以提高饲料消耗、体重及饲料效率。饲喂酶后,排泄物干物质增加,鸡笼变得清洁。 55-葡聚糖酶酶活及特点葡聚糖酶酶活及特点绿色木霉代谢生产的-葡聚糖酶制剂,它能水解-葡聚糖,生成寡糖,葡萄糖。酶活测定:v1g酶粉(或1ml酶液)于50、pH5.0条件下1min水

27、解1% -葡聚糖溶液产生1g葡萄糖的酶量为1个活力单位。 -葡聚糖酶(最高等级产品)酶活330万u/ml。56反应物中,葡萄糖和二糖的累积会抑制酶解反应的进行。使用pH:4.05.5,最佳4.8。 温度:2060,最佳50。时间:如果能有效去除反应物中的葡萄糖和温度为25时,每三个月酶活损失小于5%。57-葡聚糖酶活力测定葡聚糖酶活力测定原理原理v在一定温度和pH条件下-葡聚糖酶水解-葡聚糖。产生的还原糖可将3,5-二硝基水杨酸中的硝基还原成橙色的氨基化合物,反应液颜色强度与酶解产生的还原糖的量成正比,而还原糖生成量又与待测液的酶活力大小成正比。通过测定反应液的吸光度,从而计算出待测液-葡聚糖

28、酶活力。-葡聚糖酶葡聚糖酶 -葡聚糖葡聚糖 还原糖还原糖 3,5-二硝基水杨酸二硝基水杨酸橙色橙色的氨基化合物的氨基化合物 -葡聚糖酶活力葡聚糖酶活力582试剂和溶液:试剂和溶液:2.1 10.0mg/ml的葡萄糖溶液v称取无水葡萄糖1.0000g加水溶解后定容至100ml。2.2 0.05mol/L柠檬酸盐酸性缓冲液a、0.5mol/L的柠檬酸溶液:v准确称取105.0g柠檬酸完全溶于800ml的蒸馏水中,定容至1000ml。标记为A试液.b、0.5mol/L的柠檬酸三钠溶液:v准确称取147.0g柠檬酸三钠完全溶于800ml的蒸馏水中,定容至1000ml。标记为B试液.c、0.5mol/L

29、的柠檬酸钠缓冲液:v取600ml的A试液与1000ml的B试液充分混匀,标记为C试液。59d、0.05 mol/L的柠檬酸盐酸性缓冲液(pH 4.80):v取C试液1000 ml加入到8000 ml的蒸馏水中。用pH计检测其pH值,必要时用3 mol/L的盐酸溶液或3 mol/L氢氧化钠溶液调pH值为4.80。再定容至10000 ml。混匀后标记为0.05 mol/L酸性缓冲液,同时标记pH=4.80、配制日期。在4冰箱内保存。2.3 1.0% -葡聚糖底物:v精密称取-葡聚糖1.0000 g溶于100 mL 0.05 mol/L的酸性缓冲液中,磁力搅拌至完全溶解(室温下3小时以上)。用3 m

30、ol/L盐酸溶液或3 mol/L氢氧化钠溶液调pH值为4.80,再用0.05 mol/L的酸性缓冲液定容在100 mL的容量瓶中。标记为1.0 % -葡聚糖酸性溶液,同时标记pH=4.80、配制日期。保存在4 的冰箱内。使用前恢复到室温,并摇匀。602.4 DNS试剂v溶解10.0 g 3,5二硝基水扬酸,16.0 g氢氧化钠和300.00 g酒石酸钾钠于约700 mL蒸馏水中,加热搅拌使完全溶解至澄清,放至常温并用蒸馏水定容至1000 mL,置棕色试剂瓶中,暗处保存一个星期后使用。3仪器和设备:3.1 分析天平:感量0.0001g3.2 精密pH计:精确至0.013.3 磁力加热搅拌器3.4

31、 分光光度计:应符合GB9721有关规定,5mm比色皿613.5 电热恒温水浴锅:30100,0.13.6 计时器:每小时误差不超过五秒3.7 移液器:1001000l3.8 微量进样器:0-50l4分析步骤:4.1 标准曲线的绘制:v取8支试管按下表加入试剂,稀释葡萄糖标准液;再加入3 mL DNS试剂。充分混匀置沸水中煮5 min。水浴冷却后,用0号试管作对照在540 nm下测其他试液的吸光度。以吸光度为纵坐标,以葡萄糖含量为横坐标绘制标准曲线。62试管号试管号01234567缓冲液加入量缓冲液加入量(L )1000990980975970965960955葡萄糖标准液葡萄糖标准液加入量加

32、入量(L)010202530354045葡萄糖含量葡萄糖含量(g)0100200250300350400450634.2 待测酶液的制备:4.2.1 液体酶:用缓冲液稀释原酶液,使其吸光度(OD值)在0.20 0.25之间。4.2.2 固体酶:v精密称取固体原酶粉1.0000 g溶于80 ml蒸馏水中(稀释倍数100倍的直接用缓冲液溶解);室温下磁力搅拌15 min以上;用100 ml容量瓶定容。离心后取清液用缓冲液稀释,使其吸光度在0.20 0.25之间。4.3 水平控制:v用已知酶活力的标准样作水平检查。644.4 活力的测定:4.4.1 取三支试管各加入0.5ml底物,与待测酶液一起在5

33、0(1)水浴中预热5min。4.4.2 在第一、二试管中各加入0.5ml待测酶液,40水浴中反应10min。4.4.3 在三支试管中各加入3ml的DNS试剂,然后在第三支试管中加入0.5ml的待测酶液4.4.4 摇匀三支试管后,在沸水浴中煮5min。4.4.5 水浴冷却至室温后,以第三支试管为对照在540nm条件下测第一、二试管样的吸光值。吸光值以在0.20- 0.25之间为宜,若不在此范围可改变稀释倍数重做。65v 采用国际通行 -D 葡聚糖酶活力标示单位,其活力单位比目前国内饲料行业流行的活力标示单位大约1000 (指在40 ,PH5.0 测定条件下,以每分钟产生1 微克葡萄糖的酶量为1个

34、活力单位)。即1000 单位/克约相当于后者的1000000 单位/克,所以使用者在选用产品时一定要注意酶活性的定义。665酶活力的计算:酶活力(IU/mL或IU/g)= (葡萄糖等量值/180/10/0.5)n 式中:180指葡萄糖从微克换算成微克分子数10指待测液与底物的反应时间0.5指与底物反应的待测酶液量n指原酶液(或固体原酶)的稀释倍数676允许分析结果可以接受标准:6.1 允许总分析误差范围,两次取样并且检测结果相对误差小于10%。6.2 水平控制检测酶活力与标准活力相对误差小于10%。6.3 标准曲线至少由5点组成。68(3)戊聚糖酶的应用)戊聚糖酶的应用在黑麦中的抗营养因子是水

35、溶性的戊聚糖。戊聚糖酶在提高以黑麦为基础的家畜日粮的营养价值方面具有功效。对于家禽来说,小麦中的戊聚糖也被作为一种抗营养素因子。在肉仔鸡日粮中添加阿拉伯木聚糖,可导致表观代谢能(AME)及生长率下降。说明小麦中的NSP对肉仔鸡生产性能有害。戊聚糖酶改良面粉,能调整面团性能,增大面包体积、特别是在欧式面包中应用很广。69(4)纤维素酶的应用)纤维素酶的应用目前,国内外有关纤维素酶的利用有两种途径,第一是将纤维素酶制剂或菌加入饲料中,人工控制酶解所需的适宜条件,酶解一定时间后,直接饲喂动物。这种方法称体外酶解法。体外酶解法使用效果虽好,但费工、费时,成本高,推广应用存在问题。第二种方法是体内酶解法

36、,把纤维素酶直接添加到饲料中,饲喂动物,在动物消化道内发挥作用。此法简单易行,应用范围较广。现国内外大多采用这种方法。70 纤维素酶添加到饲料中,饲喂牛、羊、免、猪、鸡、蚕等动物,国内外已取得良好的效果。如日本学者在肉鸡日粮中加入0.2的纤维素酶,可使肉鸡的日增重提高5一10。前苏联学者在奶牛日粮中添加纤维素酶,使奶牛的产奶量提高了13,饲料效率提高了1217%。前苏联学者在猪的日粮中加入纤维素酶,使日增重提高了10。国内军事兽医所、化工部饲料添加剂开发中心、浙江农科院、沈阳农大等单位,也先后应用纤维素酶做饲喂试验,效果明显,正逐步推广使用。71纤维素酶基因工程研究纤维素酶基因工程研究纤维素酶

37、基因克隆及其功能性氨基酸的研究有助于深入探索纤维素酶生物合成和作用机制以及构建高效分解纤维素基因工程菌。迄今,多种来源的纤维素酶基因已经在不同的原核或真核表达系统中获得成功。对氨基酸序列及三维结构的研究,同时结合定点诱变技术,目前对第5、6、7、9、45糖基水解酶族中纤维素酶催化机制和功能氨基酸有了更多的认识,这有助于新纤维素酶分子的构建。72纤维素酶活力的测定方法纤维素酶活力的测定方法1纤维素酶的活力单位定义:在50,pH为4.8条件下,每分钟从浓度为10mg/mL的羧甲基纤维素钠溶液中释放1mol还原糖所需要的酶量为一个活力单位(IU)。2测定原理:在50,pH为4.8条件下纤维素酶水解纤

38、维素,产生分子量较小的聚合物和还原糖,还原糖可将3,5-二硝基水杨酸中的硝基还原成橙色的氨基化合物。利用比色法测出还原糖的量,从而计算出酶活力。3. 其他步骤和方法与-葡聚糖酶活性检测相同。73(5)复合酶制剂)复合酶制剂大多数商业酶制剂是含有多种酶的复合酶,这些复合酶包括蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、B葡聚糖酶。对植物细胞壁的抗营养因子、非淀粉多糖均有降解作用,使养分释放出来,提高养分的消化吸收率。74研究应用研究应用冯定远报道,用全收粪法,研究在含小麦麸和米糠高的生长猪日粮中添加葡聚糖酶5500U,戊聚糖酶1500U,纤维素酶1100U的复合酶制剂,酸性蛋白酶,对日粮营养物质的消化影响。结果为

39、:不添加酶制剂的对照组和添加复合酶制剂的试验组,其干物质消化率分别为71%和82%;粗纤维消化率分别为28和45;粗蛋白消化率分别为75%和80%。75(6)蛋白酶的应用)蛋白酶的应用饲料中常用的蛋白酶为酸性蛋白酶,是表示在酸性条件下水解蛋白质的水解酶类,酸性蛋白酶的最适作用pH值与畜禽体内消化系统的比较一致,有利于畜禽对蛋白质的消化吸收。蛋白酶可提高植物性蛋白饲料(豆粕、菜籽粕、棉粕等)氨基酸的消化率。76第三节第三节 饲料用酶制剂的生产工艺饲料用酶制剂的生产工艺 选择酶系全、酶活性高的优良苗株是生产高质量复合酶制剂的关键;饲料用复合酶主要菌种有:绿色木霉菌:纤维素酶、果胶酶、葡聚糖酶;黑曲

40、霉菌:纤维素酶、果胶酶、葡聚糖酶、植酸酶;米曲霉菌:淀粉酶、蛋白酶。 1. 菌种的选择菌种的选择7778 菌种菌种792主要原材料主要原材料生产所需主要原材料分为:菌种培养(含种子培养)所需的原料: 土豆、琼脂、葡萄糖等产酶培养基: 稻壳皮、无机氮、无机盐等。803生产工艺简述生产工艺简述斜面菌培养基: 豆饼浸出汁: 100 克豆饼,加水 500ml ,浸泡 4 小时,煮沸 3-4 小时,纱布自然过滤,取液,调整至 5 波美度。每 100ml 豆汁加入可溶性淀粉 2 克,磷酸二氢钾 0.1 克,硫酸镁 0.05 克,硫酸铵 0.05 克,琼脂 2 克,自然 pH 。种子培养基:麸皮 40 克,

41、面粉(或小麦) 10 克,水 40ml 。 豆粕粉 40 克,麸皮 36 克,水 44ml 。81浅盘种曲培养:将麸皮、稻壳粉、无机氮和无机盐按一定比例混合,加入水分,自然出,灭菌30min,冷却后投入三角瓶种曲,将浅盘收入30度、湿度90的培养箱中培养4d。复合酶制备:将培养基按比例配好,灭菌冷却后加入培养基量10的浅盘种曲,在制曲机内培养,培养室内温度、湿度,根据菌种生长和产酶情况,培养4一7天。干燥、粉碎、制粒:经测定,酶曲中含有55左右的水分,需进一步干燥至安全水量。 82834复合酶质量指标复合酶质量指标外观:棕黄色细小颗粒,分散性好。气味:有发酵物的天然风味,无霉变味,无异味。酶活

42、力单位:经测定几种主要酶的活力单位如下: 纤维素酶:750U/克;淀粉酶:2600U/克;糖化酶:3200U/克;酸性蛋白酶:210U/克;植酸酶65U/克;萄聚糖酶120U/克。重金属含量:符合国家饲料添加剂有关卫生标准。845产品的后处理产品的后处理鉴于酶是活性物质,因此,酶制剂除要求达到一定的活性外,还要求其活性稳定,所以对酶制剂进行稳定化的后处理是十分必要的。通过添加稳定剂,结合载体保护等措施,可保证酶制剂在运输、贮存、预混料和饲料加工时的稳定性。经试验测定,处理后的酶制剂在100沸水中,30s后酶活性的损失22。 85一、非淀粉多糖酶的生产一、非淀粉多糖酶的生产20世纪80年代以来,

43、White等(1981)在研究大麦、燕麦和Choct等在研究小麦时发现,大麦和燕麦中的葡聚糖,黑麦、小麦和小黑麦中的阿拉伯木聚糖是这些谷物的营养价值低或变化大的主要原因,添加外源性葡聚糖或戊聚糖酶,可以提高这些谷物的营养价值,改善畜禽的生产性能。近年来,许多国外厂商借助现代生物技术方法,加工或筛选出多种能分泌特异性糖苷酶的菌株,这些菌株的产酶量均很高,经一定的加工,即形成所渭的非淀粉多糖(NSP)酶。 86NSP是植物组织中除淀粉外所有碳水化合物的总称,包括人们熟知的阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、糖醛酸、可溶NSP和不溶NSP等,由多种单糖和糖醛经糖苷键连接而成,大多数为有分支的链状

44、结构,常与蛋白质和无机离子等结合在一起,是细胞壁的主要成分,不能被单胃动物自身分泌的消化酶水解。葡聚糖和阿拉伯木聚糖等可溶性半纤维素和果胶是当前研究的热点,这些多糖主要分布在谷物的细胞壁中,动物采食后在消化道可以部分溶解,与蛋白质和淀粉共同形成粘性胶体,有很强的持水力。8788菌种:鲜绿木霉、红色木霉、黑曲霉、索状青霉等高产菌株的筛选和改造。 常规的方法有底物诱导和物理化学诱变育种等。如:紫外线、激光、丝裂霉素C、亚硝基胍等。 目前普遍通过基因克隆、转移和分子杂交等生物技术提高产出率。 89黑曲霉黑曲霉903)工艺流程 种子的一级扩大培养和二级扩大培养; 发酵底物灭菌; 发酵; 分离; 活性检

45、验; 稀释稳定; 分装等几大工序。91二、植酸酶的生产二、植酸酶的生产植酸酶存在于多种植物的种子和花粉及反刍动物消化道和多种微生物中。由于植物和动物来源的植酸酶不能形成生产规模,且作用范围没有微生物植酸酶广,稳定性也较微生物来源的植酸酶差,因此目前这方面的工作都集中在微生物植酸酶上。微生物植酸酶的研究工作始于20世纪60年代,国外科技工作者经过20年的努力,取得了可喜的成绩。与动植物植酸酶相比,微生物植酸酶系比较复杂。92植酸酶概念及特性植酸酶概念及特性我们通常所说的植酸酶是一个广义的概念,是指与植酸分解有关的酶类,它实际上包括植酸酶和酸性磷酸酶两种酶。植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸酯,不能彻

46、底地分解成肌醇和磷酸,酸性磷酸酶能将肌醇磷酸酯彻底地分解成肌醇和磷酸。1)植酸酶概念:932)植酸酶的特性植酸酶包括两组分,第1种组分最适pH在2.5左右,称之为PhytA,动物胃中的pH2.3左右,这种组分主要在胃中起分解植酸的作用;第2种组分的最适pH在5.3,称之为PhytB,动物肠道的pH在5.5左右,主要在动物肠道中起分解植酸的作用;酸性磷酸酶也包括两种组分,第1种组分的最适pH也在2左右,与动物胃中的pH相近,它主要在动物胃中起作用,称之为Pa;第2种组分的最适pH也在5.3左右,与动物肠道的pH相近,它主要在动物肠道中起作用,称之为Pb。微生物种类不同所产生的植酸酶系也不一样,有

47、的只含有 PhytA,有的只含有 PhytB,有的含有 PhytA、PhytB,曲霉 WM135能同时产生各种酶活力。94酶活力的定义酶活力的定义目前植酸酶活力单位定义很不统一,主要有下列几种定义方法:1)酶活力定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1mol的无机磷为一个酶活力单位;2)酶活力定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放l nmol的无机磷为一个酶活力单位;3)酶活力定义为每秒钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放l nmol的无机磷为一个酶活力单位。 95植酸酶活力的测定原理植酸酶活力的测定原理植酸酶能够分解植酸,释放出无机磷。选用植酸钠为酶的作用底物,通过测定无机磷的释放量可以计算酶

48、活。目前植酸酶酶活的测定方法主要为钒钼磷法。该方法是GistBrocades和BASF公司在1991年提出的。其原理是利用植酸酶水解植酸盐释放无机磷,通过加入酸性钼一钒试剂,使水解反应停止,同时与水解释放出来的无机磷产生颜色反应,形成黄色的钒钼磷络合物,在415nm波长下测定磷的含量。以标准磷溶液(或标准植酸酶)为参照,计算酶活。该方法于1994年列入AOAC,我国已将此法的测定结果作为审批商品植酸酶注册许可证和验收产品的法定商检依据。96作为比较理想的饲用植酸酶生产菌需具备下列条件:作为比较理想的饲用植酸酶生产菌需具备下列条件:所产酶具有耐热特性。在饲料加工过程中不会失活;能产生PhytA、

49、PhytB、Pa、Pb 4种酶,并且各种酶有合适的比例;除植酸酶外,还能产生其他的酶类如纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和蛋白酶等。 97三、纤维素酶的生产三、纤维素酶的生产生产纤维素酶的原料极为丰富,一般以稻草、麦皮、蔗渣等为原料加入适量的无机盐,利用多种生产纤维素酶的菌种,进行分别发酵,最后混合而成。目前多用深层发酵法。其流程为:空气过滤原料发酵罐浸泡粗滤超滤提取成品种子摇瓶98菌种及发酵方法菌种及发酵方法目前国内外工业上生产纤维素酶所采用的菌种大多是木霉、曲霉、青霉等。最近美国诱变的里氏木霉酶活比群生菌株分别提高了2倍和15倍。日本也选育出了一批优良菌株。青霉青霉采用液体发酵生产纤维素酶适合于大

50、规模生产,但发酵液酶活低,导致液体法生产的纤维素酶产品价格高,限制了其在工业上的广泛应用。99 研究分批与流加液体发酵法生产纤维素酶具有现实指导意义。高活力纤维索酶通常是在分批和流加发酵条件下获得的,最高酶活力以流加发酵模式取得。 连续培养可改善纤维素酶生产率,但培养液酶浓度很低。 流加发酵已越来越广泛地应用于工业生产和科学研究中,流加发酵可避免高底物浓度的抑制或分解代谢阻遏,并可获得最高的菌体浓度,最大的单位体积产出率,进而降低了下游提取的成本。100 四、四、淀粉酶的生产淀粉酶的生产淀粉酶是水解淀粉一类酶的总称。按其作用的类型不同,可分为淀粉酶、淀粉酶和异淀粉酶三种。淀粉酶不规则地切断淀粉

51、分子内的(l4)葡萄糖苷健,产物为具有半缩醛羟基末端的糊精、寡糖等。目前我国发酵生产淀粉酶的生产菌,主要有枯草杆菌,该菌呈短杆状。两端饨圆,细胞单个或成链状排列。菌落乳白色,表面光猾,湿润,略有光泽,有粘稠性。在淀粉蛋白胨培养基上形成较厚的菌膜,产孢子较少;在马铃薯琼脂培养基上大量生长孢子。101枯草杆菌枯草杆菌102第四节第四节 饲用酶制剂的活性损失因素及稳定化技术饲用酶制剂的活性损失因素及稳定化技术 酶是一种蛋白质,酶蛋白同其他蛋白质一样,主要由氨基酸组成,也具有两性电解质的性质,并具有一、二、三、四级分子结构,容易受某些物理因素(加热、打击、紫外线照射等)、化学因素(酸、碱、有机溶剂等)

52、的作用而变性或失活。103一、影响酶活性丧失的因素一、影响酶活性丧失的因素 当酶制剂加工成饲用酶制剂后,必须经受从自身贮存、饲料加工(包括制粒时高温、高湿及挤压)到动物体消化道内酸介质及内分泌酶水解等的考验,使酶活性受损。影响酶活性的因素主要有以下几点。1041、水分活度对酶制剂的影响、水分活度对酶制剂的影响在一定温度下,样品水分含量越高,水分活度越大。在较高的水分活度下,酶蛋白的变性会显著地增强。如当样品水分含量降为10%时,直至温度提高到60,脂酶才开始失活,而水分含量为23%时,在常温下便出现明显的失活现象。当酶蛋白通过一定的稳定化措施后,对水分活度较高的环境仍能保存足够的活性,但损失仍

53、然存在的。因而保持酶添加剂产品足够的水分含量是十分必要的 。1052、配合饲料加工工序对酶制剂的影响、配合饲料加工工序对酶制剂的影响在配合饲料主要是颗粒饲料加工过程中,涉及到高温、高湿及挤压的综合作用,这对于饲用酶制剂来说是一个严峻的考验。高湿必然引起样品中较高的水分活度,对酶制剂影响大。温度对酶制剂的影响包括两个方面一方面是当温度升高时,反应速度也加快;另一方面,随温度升高,改变了分子的构象,损失酶活性。挤压住往会改变酶蛋白的空间多维结构。从而引起其酶蛋白变性,不过普通制粒机的挤压力似乎对酶分子构象的改变影响还是很大。 1063、动物体消化道、动物体消化道pH对酶活的影响对酶活的影响通常,酶

54、只在有限的pH范围内起作用,酶的活性具有确定的最适pH,像其他蛋白质一样,酶具有许多可解离的基因,因此pH变化会引起酶的构象变化,酶与底物的结台能力以及活性中心基团催化活性的改变,从而使酶活性受到影响。在一定温度下,pH值对酶活的影响还与酶在该环境中作用的时间有关。动物体消化道就像一个复杂的反应器,一切营养大分子都要在这里被酶水解成小分子而被吸收,在整个消化道里有一条适合于生化反应的pH谱线。107外源酶与内源酶外源酶与内源酶与内源酶不同,外源酶的添加要么在饲喂过程(中性pH值)或胃里(低pH值发挥作用),要么就要采取保护措施,使复合酶体系中某一类或一种酶耐受酸性环境而达到所期望的作用点(比如

55、小肠末端或大肠里)。完全精确的pH稳定性要求不太可能,但至少要保证酶能在消化道各部位发生作用。v比如对于断仍仔猪,由于消化道酶分泌不足,大量营养物质积累在胃肠易引起病原菌繁殖,形成营养性下痢。因此,好的复合酶体系,一方面应在消化道前端帮助仔猪对营养物质的消化吸收,另一方面还希望能有一些酶到达小肠。108总之:总之:q怎样保证饲用酶制剂能耐受这些严格的条件是酶制剂生产要着重解决的问题。q作为饲料添加剂的酶制剂进行稳定化措施。v稳定技术的基本要求是:对符合动物营养要求的复合酶体系及其活力不致产生重大影响;减少饲料加工制粒及贮存过程中酶活的损失;最大限度保证各种外源酶到达消化道中相应的作用点;不能造

56、成动物体各种不良的免疫、凝血等反应;满足成本及大批量生产的需要。 109二、稳定化技术二、稳定化技术通常情况下,颗粒化包被的酶具有较好的热稳定性。在蒸气制粒过程中酶的热稳定性在很大程度上取决于含酶颗粒中非酶组分的组成和理化性质。在含酶的颗粒中添加适当的组分,其热稳定性大大提高,在饲料制粒过程中,能耐较高温度和湿度。1. 1. 包埋技术包埋技术110非酶组分的种类非酶组分的种类一类是疏水物质:o如腊、牛油、棕榈油(或另一种可溶性植物油或脂肪)、氢化棕榈油(或另一种氢化植物油)。另一类是水不溶物:o将酶和这些组分充分混合,制成颗粒,或涂在含酶颗粒表面。v疏水物质占含酶颗粒总量的515,而水不溶物至

57、少占80以上。制成不同大小的球形、椭球形和一些不规则形状的颗粒。111包埋技术种类:包埋技术种类:包括:凝胶包埋纤维包埋微囊化凝胶包埋法是将酶包埋在水不溶聚合物凝胶的空隙中的一种固定化方法。纤维包埋是将酶包埋在合成的纤维微孔穴中的包埋方法。微囊化早己广泛应用于医药制造业,是固定饲用酶制剂较为可取的方式,它是将酶包在球形半透聚合物膜内,这种稳定化的酶是通过物理方法包理在膜内的。1122载体结合载体结合将酶附着在不溶性载体上是酶固定化中最古老也是最主要的方法。通常按酶的结合方式不同将载体结合方式分为:o物理吸附o离子结合o螯合或金属结合o共价结合等v在这些方法中,选择不溶性载体和结合方法最为关键。

58、113稳定技术选择方法:稳定技术选择方法:对于饲用酶制剂而言,理想的载体应有助于酶与饲料中营养物质的结合,消除营养小分子或内源性酶的抑制作用,表观最适pH值改变到理想值,不利于微生物生长,不产生免疫反应和凝血反应等。至于选择的一种方式,要综合考虑载体、酶活及成本各方面的因素。v目前在饲用酶制剂的处理技术,主要以物理吸附及共价结合为主。v其中物理吸附方法是以固体表面物理吸附酶为依据,使酶的水溶液与载体接触而达到吸附的目的,通常采用的方法是静止法、电沉积法、混合浴或振荡浴吸附法等。114第六章第六章 抗菌肽及其基因工程研究抗菌肽及其基因工程研究 天蚕中提取抗菌肽115一、抗菌肽的概念一、抗菌肽的概

59、念抗菌肽(Antibacterial peptide,ABP)是具有抗菌活性短肽的总称,是在外界条件刺激下,动物免疫防御系统产生的一类对抗外源性病原体致病作用的具有免疫活性的多肽物质,是动物非特异性免疫防御系统的一个重要组成部分。ABP的分子量一般在4kD左右,长度10-50 AA左右。116抗菌肽最早由瑞典科学家Steiner等(1981)从惜古比天蚕(Hyatopharacecropia)的蛹中诱导分离得到,命名为天蚕素。此后许多物种的抗菌肽相继被发现,依结构和来源的不同分别被命名为防御素(Definsins)、蛙皮素(Magainins)和蜂毒素(Melettin)。现在已经知道,抗菌肽

60、在动植物体内广泛存在。原核生物、动物、植物都可以产生由体内基因编码,在特定细胞中合成的抗菌肽。117抗菌肽的应用前景抗菌肽的应用前景第一,完全有望成为继青霉素之后又一类新型的抗菌药物。v抗菌肽特殊的作用机制不会使细菌和病毒等病原微生物产生耐药性,杀菌谱广,相对分子量较小,热稳定,水溶性好,特别是抗菌肽对真核细胞几乎没有作用。第二,可以作为一种抗生素替代物。v大多数种类的抗菌肽能耐受饲料加工过程中的高温,避免抗生素的耐药性,药物残留,环境污染等不利问题。 118二、二、ABP的分类及结构特征的分类及结构特征 不含有二硫键的抗菌肽。这是目前发现较多的一类抗菌肽,分子量为3.54.0kD,3540个

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