本发明专利技术涉及将Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶用于包含谷类、豆类、含油种子和/或块茎的饲料组合物来改善动物生产性能、减少氮排泄和/或减少肠道炎症的用途。此外，本发明专利技术涉及包含Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶的饲料组合物或饲料添加剂。本发明专利技术涉及以下发现：Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶能够有效地水解小麦、大麦和相关谷类物种中存在的α‑淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂，以及水解豆类、含油种子和块茎中存在的胰蛋白酶抑制剂。此外，本发明专利技术涉及改善动物生产性能的方法，包括改善饲料转化率、和/或改善每日体重增加、和/或减少肠道炎症、和/或减少氮排泄，所述动物用包含α‑淀粉酶和/或胰蛋白酶抑制剂的饲料喂养，所述方法包括经口施用足够量的所述Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶。本发明专利技术还涉及用Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶预处理饲料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术简述本专利技术涉及将Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶用于包含谷类、豆类、含油种子和/或块茎的饲料组合物来改善动物生产性能、减少氮排泄和/或改善蛋白质消化的用途。此外，本专利技术涉及包含Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶的饲料组合物或饲料添加剂。本专利技术涉及以下发现：Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶能够有效地水解小麦、大麦和相关谷类物种中存在的α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂，以及水解豆类、含油种子和块茎中存在的胰蛋白酶抑制剂。此外，本专利技术涉及改善动物生产性能的方法，包括改善饲料转化率、和/或改善每日体重增加、和/或减少肠道炎症、和/或减少氮排泄，所述动物用包含α-淀粉酶和/或胰蛋白酶抑制剂的饲料喂养，所述方法包括经口施用足够量的Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶。本专利技术还涉及用Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶预处理饲料。本专利技术还涉及包含Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶的饲料组合物用于减少动物肠道炎症的用途。专利技术背景蛋白质是动物和人类必要的营养物质。大多数牲畜和人类从植物蛋白质来源获得大部分必要的蛋白质。重要的植物蛋白质来源为例如含油种子作物、豆类和谷类。当单胃动物诸如猪和家禽的饲料包含例如豆粕时，大部分豆粕固体未被消化。例如，仔猪和生长期的猪中的表观回肠蛋白质消化率分别记录为仅77％和84％。确实，谷物粮食、豆类和块茎包含大量抗营养因子和潜在的过敏原，诸如小麦、大麦和相关谷类中存在的α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂，或大豆胰蛋白酶抑制剂(Kunitz型抑制剂和/或Bowman-Birk抑制剂)，该抑制阻碍了最佳生长性能，可改变动物的健康，并导致氮不必要地释放到环境中。大多数植物贮藏器官诸如种子和块茎包含其总蛋白质的1-10％的具有 不同生物化学性质和结构性质的蛋白酶抑制剂，所述蛋白酶抑制剂抑制不同类型的蛋白酶。蛋白质抑制剂根据其抑制的酶类型分为：丝氨酸蛋白酶抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制剂、天冬氨酸蛋白酶抑制剂或金属羧基蛋白酶抑制剂。植物过敏原是一群广泛的植物蛋白，其包含植物防御体系的Cupin和醇溶谷蛋白超家族以及蛋白类分子。所述醇溶谷蛋白超家族包括豆类、坚果、谷物、水果和蔬菜的几种重要类型的过敏原，以及谷物α-淀粉酶和蛋白酶抑制剂。基于结构相似，具有植物来源的蛋白类α-淀粉酶抑制剂通常分为六个家族，包括血凝素样(lectin-like)、诺特样(knottin-like)、CM-蛋白、库尼兹样(Kunitz-like)、C-嘌呤硫素样以及奇异果甜蛋白样(thaumatin-like)(Richardson，1990)。CM(氯仿-甲醇)-蛋白来自谷物种子的大蛋白家族，包含120至160个氨基酸残基和五个二硫键。它们显示了典型的双头α-淀粉酶/胰蛋白酶结构域。这一特性使得它们有可能抑制α-淀粉酶和胰蛋白酶样的酶的活性。α-淀粉酶抑制剂0.19是该家族被研究最多的抑制剂之一；其具有广泛的特异性，并抑制来自昆虫、鸟类和哺乳动物的α-淀粉酶。大豆胰蛋白酶抑制剂(Kunitz型)在1945年首先由Kunitz发现。WO 2011/137322最近公开，小麦和相关谷类中包含的α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂家族成员是人类肠道中先天免疫应答的强诱导剂。在家畜中，此效应转化为亚最佳动物生产性能、消化率降低以及肠道炎症。如Munir与Maqsood，EJFA，2013，25:66-80的最近评述所概述，在动物饲料中使用外源酶是改善动物生产性能的最有前途的策略之一。WO 2011/137322公开了将抗α-淀粉酶抗体CM 3用于治疗乳糜泻患者或处理食物组合物的用途，并考虑将蛋白酶的使用作为替代。然而，关于有效地水解动物胃肠道中的α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂或大豆胰蛋白酶抑制剂以改善消化率和动物生产性能的特异性酶没有记载。期望提供一种安全、有效且具有成本竞争力的途径来分解家畜胃肠道中谷类的α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂以及豆类、含油种子和块茎的胰蛋白酶抑制剂，以减少肠道炎症、减少氮排泄以及改善动物生产性能，所述家畜用包含所述抑制剂的组合物饲养。
技术实现思路
出人意料的是，本专利技术人发现，酶即Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶具有水解动物胃肠系统中的植物过敏原/抗营养因子，诸如α-淀粉酶和/或胰蛋白酶抑制剂，从而改善动物生产性能、减少氮排泄和减少肠道炎症的巨大潜力。因此本专利技术涉及Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶用于包含谷类、豆类、含油种子和/或块茎的饲料组合物来改善动物生产性能的用途。Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶(AGP)(EC 3.4.23.19)此前称为曲霉胃蛋白酶II，从Aspergillus niger var.macrosporus分离，是属于肽酶家族A4的独特蛋白酶。该酶与属于肽酶家族A1(典型的胃蛋白酶型酸性蛋白酶)的天冬氨酸蛋白酶不同源，因此对其特异性抑制剂诸如胃酶抑素A不敏感。因此，该酶也被归为“胃酶抑素不敏感的”酸性蛋白酶。在目前已知的谷氨酸肽酶中，AGP的特征在于它是唯一的双链酶。酶的氨基酸序列与典型的天冬氨酸蛋白酶的序列无同源性。根据本专利技术的术语Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶包括与Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶(UniProtKB/Swiss-Prot识别号P24665)的氨基酸序列具有至少70％同一性的酶，例如与P24665具有至少80％、85％、90％、95％、98％、99％同一性的酶。根据本专利技术的最优选的同源酶是来自Scytalidium lignicolum的scytalidoglutamis肽酶、来自Crypphonectria parasitica的酸性肽酶B和C以及来自Sclerotina sclerotiorum的酸性蛋白酶。本文所公开的Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶可以以纯的形式，或以包含Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶的制剂的形式存在，其中至少40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％或更多的蛋白酶活性来源于Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶，其中活性以HPU(组氨酸蛋白酶单位)表示；一个HPU为每分钟水解血红蛋白的量的酶的量，得到溶液在275nm下的光密度等于在0.1mol/L的HCl溶液中含有每mL1μg L-酪氨酸的溶液的光密度。测试条件为：pH1.75，温度40℃，孵育期间的血红蛋白浓度16.7g/L。活性(HPU/mL)＝(OD样本–OD空白/S)×11/30其中：OD样本：样本滤液的光密度(275nm)OD空白：空白样本滤液的光密度(275nm)S：1.1μg/mL L-酪氨酸标准溶液的OD(mL/μg)30：孵育时间(分钟)11：反应混合物的总体积(mL)。根据本专利技术的Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶可根据Handbook of Proteolytic Enzymes，A.J.Barret，N.D.Rawlings，and J.F.Woessner eds.；Academic Press；本文档来自技高网...
【技术保护点】
Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶用于包含谷类、豆类、含油种子和/或块茎的饲料组合物来减少饲料转化率、改善每日体重增加、改善饲料消化率和/或减少氮排泄的用途。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.11 EP 13196583.21.Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶用于包含谷类、豆类、含油种子和/或块茎的饲料组合物来减少饲料转化率、改善每日体重增加、改善饲料消化率和/或减少氮排泄的用途。2.根据权利要求1的用途，其中所述动物是单胃动物。3.根据权利要求1或2中任一项的用途，其中所述饲料包含1至10000HPU单位的Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶/Kg饲料。4.根据权利要求1至3中任一项的用途，其中所述饲料组合物还包含另外的蛋白酶和/或植酸酶。5.一种包含Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶的饲料组合物或饲料添加剂。6.根据权利要求5的饲料组合物，包含1至10000HPU单位的Aspergillus niger曲霉谷氨酸肽酶/Kg饲料。7.根据权利要求5或6的饲料组合物，还包含(a)至少一种脂溶性维生素；(b)至少一种水溶性维生素；和/或(c)至少一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：马艾克·约翰娜·布鲁因斯，鲁波·伊登斯，南·莱恩克，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，诺维信专利公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。