Gadient等(1993)认为酶活性损失的程度明显受到酶制剂类型的影响，淀粉酶在80℃下活力显著下降。植酸酶经70～90℃制粒后活力下降 50%以上[8]。Cowan(1993)报道，未经处理的β-葡聚糖酶经70℃制粒后在饲料中的存活率仅为10%。Inborr(1994)报道，β- 葡聚糖酶在料温为75℃时调质30s，其存活率为64%，而再经90℃的制粒其存活率仅为19%[14]。 饲料加工调制对饲料消化率的提高、对酶活性的破坏以及酶对饲料消化率的提高三者之间可能存在着一个平衡。Bedford等(1998)试验表明，日粮中木聚糖酶的活性随着饲料加工温度的升高而逐渐下降，但饲养试验发现，饲料加工温度为82℃时肉仔鸡生产性能最好，温度低于或高于82℃，生产性能都有所下降，而饲料转化率与饲料中酶的活性之间相关性不显著。且所有加工温度的加酶饲料都降低了肉仔鸡肠内容物的粘度，而且在95℃时粘度降幅最大，这亦可反映出热加工和酶制剂在提高饲料消化率上共同的作用。 Michael(1997)报导，以玉米、豆粕型肉鸡料做试验，粉状料加酶后45日龄肉鸡的体重和饲料效率分别比不加酶的对照组高5%和1.77%，而相同配方的颗粒料加酶后上述两项指标仅分别比对照组高4%和1.23%[15]。这也提示，在实际生产中应以动物的实际生产性能作为检验酶制剂有效性的标准。 2.2压力和剪切力 压力对酶分子影响的研究已有40余年的历史，但近年才重视压力对酶与底物相互作用的影响。实验证明，加压可提高酶的活性，降压也可改进酶的催化效能。一般认为，蛋白质在压力影响下，会改变其体积、构象及活性部位，采用激光拉曼分光光度计法可以检测到这一现象。加压若使反应速度减慢，活化体积增加，即是一种解离反应;反之，则是一种键合反应。在试验条件下压力可以得到精确控制，但饲料制粒过程的压力很难精确把握，精确确定制粒或膨化过程中压力对被稀释酶的活性影响仍存在很多困难。 目前关于剪切力导致酶失活的研究较少。在制粒前添加的酶制剂所经过的搅动、混合、振动、挤压等过程中都存在剪切力的作用。在搅动过程中酶的失活主要是一种表面现象，并不等同于酶的加热及化学作用下失活。搅动作用使肽链在气液界面暴露并展开，虽然暴露在气液界面(包括液体中产生的气体泡)的肽链数量相对于总肽链来说很少，但其产生的影响不可忽略，因为搅动会连续产生新的界面导致更多肽链的展开，使酶难以与底物发生反应。Fikret[16]等通过试验研究了剪切力作用对酶活性的影响。试验结果表明纤维素酶活性随着剪切强度的增加及时间的推移而降低，半纤维素酶在低的剪切强度作用下活性降低较缓慢，而在剪切强度较高时，混合10min以后，活性很快降低。在制粒和膨化过程中剧烈的剪切力可能是导致酶活损失的一个原因，但目前缺乏足够的数据来证实这一影响。 2.3湿度 水分含量对酶制剂活性同样有很大的影响。水分存在条件下蛋白质因为表面张力而出现变性，蛋白质的多肽经常会在二相界面上松散，特别是气液界面，这也是泡沫多的蛋白质溶液会产生变性的原因。经过包被处理的饲用酶制剂，在干燥条件下，90℃加热30min不会失活，但在相同温度下供给蒸汽，酶制剂就会迅速失活[17]。 另外与水分含量相关的水分活度也会造成蛋白质变性。氢键在维持酶的空间构象中起着重要的作用，当体系中含有大量自由水时，就会破坏酶分子内部的氢键相互作用，使酶分子的构象容易发生变化，酶易于变性失活。在一定温度下，饲用复合酶及配合饲料中水分含量与水分活度的关系由水的吸附等温线表示，虽然这种关系不是一级直线关系，但总的趋势是，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增强。当样品水分含量降为10%时，温度升高到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。对于大多数酶制剂，在接近中性的pH和较低温度下将水分活度降到 0.3以下，能防止因酶蛋白变性和微生物生长引起的变质，从而保存较多的酶活力。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，但损失仍存在[18]。 2.4其它因素 酶抑制剂、酶激活剂等都能显著改变酶的催化活性。金属离子不仅会影响酶的活性，而且会影响酶的稳定性。Co2+，Mn2+等离子通常可显著增加D-葡萄糖异构酶的活性;Cu2+、Fe2+、Al3+、Hg2+、Zn2+、Ca2+均有不同程度的抑制催化活性的作用;Hg2+，Pb2+可使酶发生变性作用，因此应避免其与酶接触。另外饲料中的添加物对酶也有影响，如PO43-根对酶活性有一定程度的抑制作用，其他如CO32-、Cl-、SO42-、 NO3-等酸根离子则影响不大，有机物如尿素和胍等都可引起蛋白质变性，但单纯由尿素引起的变性常是可逆的。对纤维素酶而言，甲醛和碘酸钾能造成失活，但半胱氨酸，重铬酸钾对其有激活作用，能提高纤维素酶水解CMC的能力20%左右。另外，饲料原料中存在许多酶的天然抑制剂，它们有些是非专一的抑制剂，如植物中单宁类成分具有强烈的结合蛋白质的能力，易使酶失活，动物体内的肝素，青霉素等抗菌素也能影响很多酶的活性，对纤维素酶而言，植物体内的酚类即各种白色素则是其抑制剂。 在饲料加工过程中，酶制剂不可避免的要与饲料原料中对酶活起抑制作用的金属离子或物质接触，且在制粒和膨化的高温、高压、高湿度的条件下，更易于与其进行反应，因此此类因素对酶失活应起到一定的作用，但目前尚无关于加工过程中此类因素对酶失活的研究报道。 三. 发展方向 综上所述，制粒、膨化过程中的温度、压力和水分等对酶制剂活性有很大影响，因此，目前配合饲料工业采用以下工艺来添加饲用酶制剂：1)利用载体或包被剂，如将液态的纤维素酶和β-葡聚糖酶吸附于某种载体上，或将颗粒状酶制剂用包被剂包被起来，可使这些饲用酶制剂在90℃时仍能保持95%以上的活性。被包被的酶制剂虽可最大的减少加工温度对其的影响，但如何保证其在动物消化道内的合适部位及时得到释放，并发挥出最大的催化效果可能将成为包被工艺最值得考虑的问题。2)制粒后喷涂，即向经冷却后的颗粒饲料表面喷涂酶制剂以避免饲料成型工艺中的高温对酶活性产生的不良影响。后喷涂技术完全避免了加工过程对酶的破坏，但需要安装新的喷涂设备，在技术上要求也较高，因此相应的成本也较高，另外喷涂的准确性不高、均匀性难控制、喷涂后易剥离、易氧化失活、粉化率增高等因素都是今后应着手重点解决的问题。 参考文献： [1] 邓君明 等. 酶制剂的后置添加技术. 粮食与饲料工业. 2002(1)：18~20. [2] 章世元 等. 加酶饲料体外预消化工艺的可行性研究. 饲料工业. 2002，23(3)：17~20 [3] 邱万里 关于饲料制粒工艺中要素的控制 粮油加工与食品机械 2002(8)：51. [4] Robert R.McEllhiney主编. 沈再春等译 饲料制造工艺. 北京：中国农业出版社，1996 [5] 戴四发. 等 绿色木霉纤维素酶系分泌特性及酶解条件的研究. 安徽技术师范学院学报2001，15(4)：50~53 [6] Tabernero G, et al. Appl Environ Microbiol，1994，60(4)：1213~1220 [7] Louw ME，Reid SJ，Watson TG. Appl Microbiol Biotechnol，1993，38(4)：507~513. [8] 吴德胜 .液体喷涂技术. 饲料广角，2001(9)：22~23. [9] Clayton Gill. Keeping enzyme dosing simple. Feed International. 1999(10)：32~38 [10] P. Spring et al. Effect of Pelleting Temperture on the activity of different enzyme.Poultry Science 1996，75(3)：357~361 [11] Cowan,W.D, and P.B.Rasmussen,. Thermostability of microbial enzymes in expander and pelleting processing process and application systems for post pelleting addition. Proceedings of the first Symposium of enzyme in Animal Nutrition. Kartaus Ittingen, Switzerland,1993：263~268 [12] Gadient,M.,L et al.Experience with enzymes in manufacturing. Proceedings of the first Symposium of enzyme in Animal Nutrition. Kartaus Ittingen, Switzerland,1993：255~262. [13] Nunes,C.S.,1993.Evaluation of phytate resistance in swine diets to different pelleting temperatures Proceedings of the first Symposium of enzyme in Animal Nutrition. Kartaus Ittingen, Switzerland,1993：269~271 [14] Inborr, J.,and M.R.Bedford. Stability of feed enzymes to steam pelleting during feed processing .Anim.Feed Sci. Tec.1994，46：179~196 [15] Michael. Optimising the pose of Avizyme in Wheat-based Broiler diets.Poultry lnternational，1998(5)43~46 [16] Fikret K. Heitmann J. A.Joyce. T.W. Cellulose Chem. Technol. 1996，30:49~56. [17] Aicher. Practiacl approach:Using fat to apply enzymes to pelletsor crumbles. Feed International，1999(6)：30~32. [18] 李祥. 饲用酶制剂稳定化技术研究. 饲料研究. 1996(7)：4~6.
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