本发明专利技术公开了一种高活力饲用复合酶，属于饲用酶制剂制备技术领域。以高产饲用复合酶的菌株黑曲霉DM-18为出发菌株，并进行培养基优化和发酵工艺改进，经特定发酵条件下的液体深层混合发酵，制得一种酶系全、酶活力高、耐受温度较强、耐pH值较宽泛的饲用复合酶。本发明专利技术高活力饲用复合酶发酵液粗酶液中含有多种酶，其中蛋白酶活力6500-6700U/ml、甘露聚糖酶活力1500-1700U/ml、α-半乳糖酶活力1200-1300U/ml、果胶酶活力1000-1200U/ml。对发酵液粗酶液进行酶的热稳定性试验和pH稳定性试验，试验结果表明：在30-75℃，pH值2-7时各酶均有较高的酶活力，达到80%以上。
【技术实现步骤摘要】
一种高活力饲用复合酶
本专利技术涉及饲用酶制剂，特别涉及一种高活力饲用复合酶。
技术介绍
国内外的大量研究表明，在饲料中添加酶制剂可促进动物对营养物质的消化吸收，提高饲料利用率，增强动物防病抗病能力，其主要功能有以下几个方面:(1)补充动物内源酶的不足，提高饲料的消化率和利用率。酶制剂促进了消化道对碳水化合物和其它营养物质的消化和吸收，提高了饲料的转化效率，有利于动物的生长。(2)消除饲料中的抗营养因子，降低动物消化道食糜的黏度，改善消化机能，有利于营养物质吸收。(3)改善肠道菌群分布，提高动物健康状况。酶制剂降解非淀粉多糖后产生的甘露寡聚糖能促进双歧杆菌、酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌等有益菌群增殖，进而限制沙门氏菌、弯曲杆菌和梭酸芽孢杆菌等致病细菌生长。(4)参与动物内分泌调节，提高畜禽体内激素代谢水平，通过影响机体的激素代谢促进家禽生长。(5)减轻畜牧生产对环境的污染。几乎在所有的植物饲料中，绝大部分磷酸盐以植酸形式存在(肌醇六磷酸)。由于单胃动物消化道中植酸酶的活力很低，大部分植酸磷被排出体外，这样不仅浪费磷源，且造成环境污染。添加植酸酶，可替代饲料配方中50%~70%的磷酸氢钙，向环境排泄的磷相应减少30%以上，在环境保护中发挥巨大作用。(6)促进细胞包围的淀粉、蛋白质、脂肪的释放，通过水解细胞壁，使营养物质被充分吸收。在禽畜产品养殖中应用饲用酶制剂既能提高饲料的消化率和利用率，提高畜禽及鱼类的生产性能，又能减少畜禽排泄物中的氮、磷的排泄量，保护水体和土壤免受污染，因而饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂在21世纪将有着十分广阔的应用前景。饲用酶制剂的商业化应用在国外也只有不到二十年的历史。英国在1988年以前，酶制剂在鸡饲料的添加率几乎等于零，而到了 1993年，鸡饲料酶制剂的添加率已达到95%以上。饲用酶制剂在我国的应用始于1992年，2005年我国饲用酶制剂的年销售量已达到I万吨以上。饲用酶制剂作为一类高效、无毒、无副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂在21世纪将有十分广阔的应用前景。我国配合饲料2009年产量达1.4亿吨，其中按50 %左右加酶0.1 %计，则用酶约7万吨。据国内市场预测分析，2010年饲用复合酶制剂的市场容量预计达到7.5万吨，而国内饲用酶制剂的产能不足2万吨，因此，饲用酶制剂在我国还有很大的市场空间和潜力。目前我国饲用酶制剂的市场已经初步形成，并逐步发展，各类酶制剂在国内有良好的发展势头和前景。我国各地主要粮食作物差异较大，酶制剂对潜在饲料资源的利用和新饲料资源的开发有较大的作用。由此人们迫切需要发展酶制剂等环保节能型绿色饲料添加剂。我国政府也正积极通过禁止在饲料中使用抗生素、激素等方式来保障饲料和食品的安全，维护生态平衡。预计未来10年内，随着科技水平不断提高，生产成本的下降，饲用酶的产销量必然大幅度提高。饲用酶制剂在生产中的普遍应用虽然还面临着许多问题，但随着生物技术特别是基因工程技术和生产技术的提高，都将逐一解决。随着人们生活水平的提高及环境意识的增强，饲用酶制剂以其不产生残留、无抗药性、不污染环境等优势将会进一步被推广应用。目前，饲用复合酶的生产主要有以下三种方法:1.完全复配法:既生产和购买各种单一酶制剂，按配方复配，再加分散剂、稀释剂等加工而成。主要缺点是成本高，使用时不易将酶活较高而剂量很少的酶制剂同大量饲料混合均匀，因而严重影响了使用的效果，这在无形中又增加了使用成本，使不少经营者望而却步，给推广和应用带来了障碍。2.多菌株混合发酵，自然互补酶系法:采用几个菌种混合发酵，互补产酶法获得与复配法较为接近的复合酶产品，之后只需稍加调整即为产品，但多菌种发酵的技术难度非常大，因为不同的菌种的各自生理特性，混合培养难免相互影响，要使它们在相同培养基上生长并合成不同的酶有一定困难。3.单菌种发酵，补加酶法:通过菌种筛选获得优良菌株，该菌株可以高产多种酶，且这些酶组成合理，能满足简单的饲料配方要求，用这样的菌株发酵后获得复合酶，再按不同的动物的不同年龄的生长需要加以补加和调整即可。综上所述，采用单一菌种发酵生产饲用复合酶是最简单、饲用效果最好、成本最低的一种生产方法，中国专利CN101608175B公开了一种复合酶制剂及其制备方法和应用，以黑曲霉为出发菌株，经液体深层发酵制备的复合酶含有以下酶种及活性:液体酸性(6-甘露聚糖酶，1300u/ml,液体a-半乳糖苷酶,300u/ml,适用于饲料和石油工业。中国专利CN101591619B公开了一种黑曲霉菌株及其应用，该菌株可以同时高产木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、(6-甘露聚糖酶等，可生产动物饲喂用复合酶，各种酶活最适PH值为4-6。由此看来制备一种酶活力高、热稳定性好、最适pH范围宽泛的饲用复合酶仍是本行业及广大畜禽养殖户的迫切需要。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是以高产饲用复合酶的菌株黑曲霉(Aspergi I Iusniger)DM-18为出发菌株，并进行培养基优化和发酵工艺改进，经特定发酵条件下的液体深层混合发酵，制得一种酶系全、酶活力高`、耐受温度较强、耐PH值较宽泛的饲用复合酶。本专利技术复合酶包括甘露聚糖酶、a -半乳糖酶、果胶酶和蛋白酶，形成了一种针对饲料原料的多酶复合体系，即饲用复合酶。本专利技术高活力饲用复合酶的酶学性质如下:(I)温度:该复合酶中各酶温度适应范围较宽，适用温度范围为30_75°C，最适反应温度65°C，在75°C酶活完全稳定；(2)pH:该酶适用反应pH值范围为2.0-7.0，在pH值为2.0时酶活完全稳定，最适反应PH值为5-7 ；(3)酶活性:该复合酶发酵液粗酶液中含有多种酶活力，其中蛋白酶活力6500-6700U/ml、甘露聚糖酶活力1500_1700U/ml、a -半乳糖酶活力1200_1300U/ml、果胶酶活力 1000-1200U/ml。(4)热稳定性:该复合酶发酵液粗酶液中各酶在70°C条件下保存Ih后仍能保持85%以上酶活，75°C条件下保存Ih后保持80%以上酶活；本专利技术高活力饲用复合酶的制备方法如下:将保存完好的黑曲霉DM-18的斜面菌种经菌种活化和一级、二级、三级液体种子及种子罐逐级扩大培养得到液体种子，以6%接种量接入发酵罐，培养温度28-30°C，搅拌速度200-700r/m，通风量(V/V) 1:1-3，培养时间10-15h ;然后以1_2°C /h降温速率缓慢降温至10-15°C，恒温培养15-20h ;继续以1_2°C /h降温速率缓慢降温至2-5°C，此时，将液体种子以4%接种量追加接入发酵罐，恒温培养20-30h ;最后以1_2°C /h升温速率缓慢升温至10-15°C，恒温培养15-20h ;继续以1_2°C /h升温速率缓慢升温至30-33°C，恒温培养15-20h ;发酵液经过滤、浓缩、调配、精滤、干燥得固体饲用复合酶，所述调配过程加入浓缩酶液总重量0.5-5%中草药粉剂。所述斜面培养基组成为:干酪素4g，磷酸氢二钾2g，氯化镁0.6g，氯化钾0.Sg，硫酸亚铁0.02g，葡萄糖20g，琼脂20g,中草药粉剂5-20g,蒸馏水lOOOmL，pH值5.8，121°C灭菌 20min。所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高活力饲用复合酶，其特征在于，包括甘露聚糖酶、α‑半乳糖酶、果胶酶和蛋白酶，所述高活力饲用复合酶的酶学性质如下：（1）温度：该复合酶中各酶适用温度范围为30‑75℃，最适反应温度65℃，在75℃酶活完全稳定；（2）pH：该酶适用反应pH值范围为2.0‑7.0，在pH值为2.0时酶活完全稳定，最适反应pH值为5‑7；（3）酶活性：该复合酶发酵液粗酶液中含有多种酶活力，其中蛋白酶活力6500‑6700U/ml、甘露聚糖酶活力1500‑1700U/ml、α‑半乳糖酶活力1200‑1300U/ml、果胶酶活力1000‑1200U/ml；（4）热稳定性：该复合酶发酵液粗酶液中各酶在70℃条件下保存1h后保持85%以上酶活，75℃条件下保存1h后保持80%以上酶活。
【技术特征摘要】
1.一种高活力饲用复合酶，其特征在于，包括甘露聚糖酶、a-半乳糖酶、果胶酶和蛋白酶，所述高活力饲用复合酶的酶学性质如下: (1)温度:该复合酶中各酶适用温度范围为30-75°C，最适反应温度65°C，在75°C酶活完全稳定； (2)pH:该酶适用反应pH值范围为2.0-7.0，在pH值为2.0时酶活完全稳定，最适反应PH值为5-7 ； (3)酶活性:该复合酶发酵液粗酶液中含有多种酶活力，其中蛋白酶活力6500-6700U/ml、甘露聚糖酶活力1500-1700U/ml、a-半乳糖酶活力1200_1300U/ml、果胶酶活力1000-1200U/ml ； (4)热稳定性:该复合酶发酵液粗酶液中各酶在70°C条件下保存Ih后保持85%以上酶活，75°C条件下保存Ih后保持80%以上酶活。2.如权利要求1所述的高活力饲用复合酶，其特征在于，该酶以高产饲用复合酶的菌株黑曲霉DM-18为出发菌株，并进行培养基优化和发酵工艺改进，经特定发酵条件下的液体深层混合发酵制备。3.如权利要求2所述的高活力饲用复合酶，其特征在于，制备方法如下:将保存完好的黑曲霉DM-18的斜面菌种经菌种活化和一级、二级、三级液体种子及种子罐扩大培养得到液体种子，以6%接种量接入发酵罐发酵培养基，培养温度28-30°C，搅拌速度200-700r/m，通风量(V/V) 1:1-3,培养时间10-15h ;然后以1-20C /h降温速率缓慢降温至10-15。。，恒温培养15-20h ;继续以1_2°C /h降温速率缓慢降温至2-5°C，此时，将液体种子以4%接种量追加接入发酵罐，恒温培养20-30h ;最后以1-2°C /h升温速率缓慢升温至10_15°C，恒温培养15-20h ;继续以1_2°C /h升温速率缓慢升温至30-33°C，恒温培养15_20h ;发酵液经过滤、浓缩、调配、精滤、干燥得固体饲用复合酶，所述调配过程加入浓缩酶液总重量0.5-5%中草药粉剂。4.如权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪兵，李海清，胡永明，易继云，向左东，
申请(专利权)人：湖南鸿鹰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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