一种复合蛋白酶及其生产方法和应用技术

技术编号:13386431 阅读:74 留言:0更新日期:2016-07-22 01:36
本发明专利技术属于酶制剂技术领域,具体涉及一种复合蛋白酶,还涉及上述的复合蛋白酶的生产方法和应用。一种复合蛋白酶,所述的复合蛋白酶包括下述重量份数的组分:碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶1‑7:2‑5:1‑4。本项目采用基因工程技术,获得改良后的含此种碱性蛋白酶基因的地衣芽孢杆菌,逐级放大发酵试验,优化发酵及后处理工艺,开展制剂改良,并进行后续应用开发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶制剂
,具体涉及一种复合蛋白酶,还涉及上述的复合蛋白酶的生产方法和应用。
技术介绍
蛋白质饲料与能量饲料和矿维补充料共同作为饲料的三大重要成分,其在全价配合饲料中所占比例较大,一般占20%-35%。但整个饲料行业面临着蛋白饲料原料紧缺,价格昂贵的现状。随着农业经济结构的调整,舍饲养殖成为养殖户经济收入的主要组成部分,养殖规模越来越大,饲料用量随之加大,蛋白质饲料紧缺的矛盾日益突出。改善这一状况的途径:一方面是寻找新的蛋白来源,但找到廉价的易于被动物消化利用的新的蛋白需要耗费较大精力,未必能在短期内实现,且新的蛋白饲用效果也需要全面的研究考证;另一方面是通过简单易操作且安全的方式增加现有饲料蛋白的利用率。很早即有研究表明畜禽对饲料中蛋白质的消化率仅为80%左右:Ravindran,1998报道,畜禽对豆粕的蛋白质消化率为82%,玉米蛋白质消化率为80%;Fan,1994报道,生长猪对豆粕中蛋白质的消化率约为80.9%。不能够被消化利用的20%左右的蛋白质,主要为麦类、高粱、羽毛粉等饲料蛋白原料中的醇溶蛋白、谷蛋白、角蛋白等贮藏蛋白,也就是俗称的“硬蛋白”。这些蛋白不易被消化利用的重要原因就是其结构中含有较多的半胱氨酸,通过二硫键、氢键和分子间疏水作用以及其他交联键作用形成非常稳定的且高度交联的三维结构,造成蛋白机械强度高,化学性质稳定,不易溶解和消化。虽然高温高压处理在一定程度上可以有助于打开这些交联二硫键,但这种处理方式并不适用于饲料。饲料中常用添加蛋白酶的方式来提高蛋白的消化利用率,简单易行,且安全可靠。但目前常规的蛋白酶,如胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶等,都很难将饲料蛋白原料中的交联二硫键打开,也就导致了蛋白利用率提高的壁垒性障碍。
技术实现思路
本项目采用基因工程技术,获得改良后的含此种碱性蛋白酶基因的地衣芽孢杆菌,逐级放大发酵试验,优化发酵及后处理工艺,开展制剂改良,并进行后续应用开发。项目实施完成后,本企业将成为国内首家实现该新型碱性蛋白酶生产的企业,同时也将成为首家提出并实施该蛋白酶应用方案的企业。新型菌种的构建、发酵条件的筛选和优化以及产品的应用方案开发是本项目的关键创新点。一种复合蛋白酶,所述的复合蛋白酶包括下述重量份数的组分:碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶1-7:2-5:1-4。一种复合蛋白酶,所述的复合蛋白酶包括下述重量份数的组分:碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶3-5:3-4:2-3。一种复合蛋白酶,所述的复合蛋白酶包括下述重量份数的组分:碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶4:3:2。一种复合蛋白酶的生产方法,包括下述的步骤:酸性蛋白酶:黑曲霉,碱性蛋白酶:地衣芽孢杆菌,中性蛋白酶:枯草芽孢杆菌(一)、碱性蛋白酶:(地衣芽孢杆菌,培养基:牛肉膏蛋白胨)(1).种子罐灭菌:115-125℃,30-50min温度:30-40℃风量:40-60m3/h时间:10-30h(2).发酵罐灭菌:115-125℃,30-50min温度:33-40℃风量:400-800m3/h时间:80-130h(3).后处理絮凝——压滤——超滤浓缩→液体酶产品也可以喷雾干燥得到固体酶产品:(4).喷雾干燥进口温度:110-180℃,出口温度90-150℃,负压保持30-120Pa;(二)、酸性蛋白酶(黑曲霉,培养基:马铃薯琼脂培养基)(1).一级种子罐灭菌:115-125℃,30-50min温度:25-40℃通风量:8-30m3/h时间:10-30h(2).二级种子罐灭菌:115-125℃,30-50min温度:20-40℃通风量:120-180m3/h时间:10-30h(3).发酵罐灭菌:115-125℃,30-50min温度:20-40℃通风量:450-1600m3/h时间:110-150h(4).提取工艺压滤——超滤——精滤——调配灌装;(三)、中性蛋白酶(枯草芽孢杆菌,牛肉膏蛋白胨培养基)(1).种子罐灭菌:115-125℃,30-50min温度:20-40℃风量:15-50m3/h时间:10-30h(2).发酵罐温度:25-45℃风量:12-18m3/h放罐体积:12-15m3时间:15-80h(3).后处理盐析——过滤——烘干及粉碎。本专利技术的有益效果:(1)国内首次将改良后的含目的酶基因的地衣芽孢杆菌应用于实际发酵生产,优化出发酵及后处理工艺,并获得高酶活的目的酶;(2)国内首次提出开发出一种以新型碱性蛋白酶为主,其他多种不同作用位点的蛋白酶为辅的组合酶,包括其特殊的制剂工艺,使其具备耐酸、耐高温的特性;(3)提高杂粕等非常规蛋白原料的使用量,提高配方稳定性;(4)提高高粱、小麦、大麦等非常规能量原料的使用比例。(5)提高蛋白利用率,可替代配方蛋白水平的3-5%。饲料原料中20%的蛋白主要为醇溶蛋白和谷蛋白,含有大量交联二硫键,难以被动物内源酶和常规的蛋白酶水解。在饲料中加入该复合蛋白酶后,可以提高常规蛋白80%的利用率,同时提高难以消化利用的蛋白20%的利用率。提高常规蛋白80%利用率,提高廉价非常规原料使用,降低饲料成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解本发明,但并不因此限制本专利技术。实施例1方案一:复合蛋白酶在断奶仔猪上的应用调整配方蛋白类原料结构,增加豆粕、膨化大豆粉用量,减少优质蛋白原料(如鱼粉、肠膜蛋白、血清蛋白粉等)用量试验时间:2013.09.21-10.19试验地点:江苏某养猪场试验对象:28日龄断奶杜长大仔猪试验设计:对照组:饲喂基础日粮试验组:试验日粮组成为调整基础日粮中豆粕代替30%鱼粉+100g/t复合蛋白酶共60头,每组3个重复,10头/重复试验周期:28天,分两个阶段(28-35天和36-56天)断奶仔猪生产性能指标与对照组相比,试验猪日增重、平均采食量均有不同程度提高,料肉比也降低,添加百富宝后,豆粕替代部分鱼粉对断奶仔猪生产性能有改善的趋势。方案二复合蛋白酶在肉鸡上的应用降低蛋白水平,降低饲料成本试验时间:2014.07.12-08.23试验地点:泰安某养鸡场本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种复合蛋白酶,其特征在于,所述的复合蛋白酶包括下述重量份数的组分:碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶1‑7:2‑5:1‑4。

【技术特征摘要】
1.一种复合蛋白酶,其特征在于,所述的复合蛋白酶包括下述重量份数的组分:
碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶1-7:2-5:1-4。
2.如权利要求1所述的一种复合蛋白酶,其特征在于,所述的复合蛋白酶包括下
述重量份数的组分:碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶3-5:3-4:2-3。
3.如权利要求1所述的一种复合蛋白酶,其特征在于,所述的复合蛋白酶包括下
述重量份数的组分:碱性蛋白酶:酸性蛋白酶:中性蛋白酶4:3:2。
4.如权利要求1所述的一种复合蛋白酶的生产方法,其特征在于:包括下述的
步骤:(一)、碱性蛋白酶:(微生物菌种:地衣芽孢杆菌,培养基:牛肉膏蛋白
胨培养基)
(1).种子罐
灭菌:115-125℃,30-50min
温度:30-40℃
风量:40-60m3/h
时间:10-30h
(2).发酵罐
灭菌:115-125℃,30-50min
温度:33-40℃
风量:400-800m3/h
时间:80-130h
(3).后处理
絮凝——压滤——超滤浓缩→液体酶产品
也可以喷雾干燥得到固体酶产品:
(4).喷雾干燥
进口温度:110-180℃,出口温度90-150℃,负压保持30-120Pa;
(二)、酸性蛋白酶(微生物菌种:黑曲霉,培养基:马铃薯琼脂培...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋迪刘延杰郭方明郭芳坤
申请(专利权)人:济南诺能生物工程有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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