ENIV-有效营养改进值(冯定远)
更新时间:2023-10-12 12:14:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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有效营养改进值(ENIV)
冯定远
酶制剂能从饲料原料中释放出额外的有效营养成分,即有效营养改进值(Effective Nutrients Improvement Value,ENIV)。将这部分的额外而有效营养的量考虑进去,可以降低日粮本身的营养浓度。
ENIV系统是和原来的体系有关联的,它只是相对地额外增加了有效营养供给量,而绝对的营养量并没有改变。
营养指标 原料 玉米 小麦 鸡 猪 鸡 猪 鸡 小麦麸 猪 鸡 猪 鸡 猪 鸡 猪 鸡 猪 鸡 猪 鸡 猪 米糠 鸡 猪 鸡 猪 鸡 猪
代谢能(kcal/kg) 代谢能值* 3220 3200 3040 3160 1630 2080 2990 2990 2680 3030 2630 2540 2680 2820 2350 2970 1770 2230 1860 1950 2600 2560 2030 2220 粗蛋白(%) 加酶改善 代谢能 加酶改善蛋白质 粗蛋白值* 程度(%) ENIV值** 程度 ENIV值** 1.0 – 2.3 1.1-2.8 4.0-6.3 3.0-4.7 5.0 – 7.4 3.4 – 4.8 3.0- 4.5 3.0 – 3.7 4.1 -6.9 4.2 – 6.6 1.9 – 4.2 2.4 – 3.7 3.3 – 5.2 2.6 – 4.2 2.1- 3.4 1.3 – 2.4 6.8 – 9.6 4.5 – 6.0 3.2 – 4.8 3.6 – 4.6 1.9 – 5.8 2.3 - 4.9 3.2 - 4.2 2.7 – 4.1 30-75 35-90 120-190 90-150 80-120 70-100 90-135 90-110 110-185 130-200 50-110 60-95 90-140 75-120 50-80 40-70 120-170 100-135 60-90 70-90 50-150 60-125 65-85 60-90 12.8 7.5 – 12.3 0.9 – 1.6 15.7 9 – 15 1.4 – 2.4 7.8 13.9 8-15 9.5 – 18.2 0.6 – 1.2 1.3 – 2.5 次粉 13.6 13.0 9 – 15 7.5 – 13.8 1.2 – 2.0 1.0 – 1.8 大麦 稻谷 7.8 3.8 – 9.2 0.3 – 0.7 饲料组合酶
组合酶不是多种催化水解同一底物酶的简单混合,而是根据各自酶学特性的有机组合。 合理的组合酶应考虑作用底物更有针对性、多种酶源的配合及互补和催化作用更加高效性。最大好处就是在酶的催化环境条件不理想的情况下,发挥其配合作用,从而达到高效能的目的。
组合型复合酶制剂(Combinative & Complex Enzymes)
一个典型的组合型复合酶制剂产品应该包括催化水解多种底物,而且催化水解同一底物的酶制剂有几种来源不同的单酶组成。
例如,应用大量杂粕和麦类的非常规原料的日粮,可以设计含有真菌木聚糖酶、细菌木聚糖酶、木霉纤维素酶和青霉纤维素酶等组成的组合型复合酶制剂。
目前酶制剂产品酶活之间没有可比性,只是笼统标明各种酶的活性,例如:
仔猪日粮专用酶:木聚糖酶(180000u/g)、β-葡聚糖酶(25000u/g)、纤维素酶(11000u/g)、果胶酶(400u/g)、 淀粉酶(2000u/g)、酸性蛋白酶(3000u/g),添加量为50~100g/T。
木聚糖酶活性180000u/g是高还是低了?比另一企业产品的木聚糖酶活性120000u/g是更好吗?不能简单评判。
组合酶与酶活之间可比性问题
组合酶的成分一般都要注明酶的来源,由于明确了酶的来源,酶活的意义就能够比较容易规范。
小麦杂粕日粮专用组合型液体酶: 哈茨木霉木聚糖酶(450000u/g)、蓝状菌木聚糖酶(350000u/g)、纤维杆菌纤维素酶(300000u/g),嗜松青霉纤维素酶(350000u/g),添加量为80~100g/T。
催化降解同一底物的酶来源很多,它们之间的催化功能既有可替代的、也有不可以替代的。可替代性就有更多的选择性,对整体降低应用成本有好处;不可替代性就存在着互补性,对真正发挥酶的最大效率有好处。
不同来源酶的酶学性质是不同的,它们催化降解的位点不同,有些是外切酶,有些是内切酶。有目的互补组合,能够发挥各自性能,配合而达到最佳的作用效果。如果饲料成分复杂底物,特别是非淀粉多糖的降解需要多种酶之间协同作用。二个或更多的酶之间的有效配合,其作用效果好于单一添加任何一种酶制剂的叠加作用,这种现象就是协同作用。Giligan和Reese(1954)在水解纤维素的过程中,首次证实了不同纤维素酶间的协同增效作用。
在一定条件下(特定的作用环境和时间),某一种酶数量或活性进一步增加并不能提高催化性能,各种酶和对应的底物浓度的反应基本动力学是米氏方程。
? 而不同来源作用同一种底物的酶的米氏方程不一样。 ? 同一类酶而来源不同的其最适条件差异很大。不同菌属来源、不同发酵方式生产的纤维素酶在酶系组成及酶学特性上存在差异
? 来自真菌的酶活性的最佳pH值在4.0~6.0之间,而来自细菌的酶的最佳活性pH为6.0~7.0之间。
? 同一类酶而来源不同的热稳定性差异很大。
? 同一类酶而来源不同对于胃肠道的蛋白水解酶的耐受性差异很大。 ? 同一类酶而来源不同饲料的一些离子对酶的活性影响差异很大。
饲料组合酶应用的价值:
? 催化同一底物而来源不同的酶的价格是不同的,互相组合,可以利用一些来源方便,商业生产成本比较低的酶制剂,再结合一些相对成本高、而作用能够互补的酶制剂。
? 整体降低饲料酶制剂添加剂的使用成本 ? 非常规饲料原料成分和结构的复杂性,组合酶或组合型复合酶由于其酶种来源及其互补和协同特性,能够发挥其快速高效作用的潜能。
? 组合酶或组合型复合酶在提高非常规饲料原料日粮的利用效率、有效地开发非常规饲料原料资源等方面具有巨大的潜力。
? 非常规饲料原料成分和结构的复杂性,组合酶或组合型复合酶由于其酶种来源及其互补和协同特性,能够发挥其快速高效作用的潜能。
? 组合酶或组合型复合酶在提高非常规饲料原料日粮的利用效率、有效地开发非常规饲料原料资源等方面具有巨大的潜力。
? 仔猪对大豆蛋白的抗原性问题、谷物抗性淀粉利用问题,水产动物对植物蛋白利用问题,宠物对植物成分利用问题等。
? 应用组合酶或组合型复合酶互补性和协同特性,有针对性开发特种动物专用或者特种类型日粮专用的组合酶或组合型复合酶。
饲料组合酶应用的意义:
? 饲料复合酶的特点是解决催化多种饲料成分底物的问题;
? 饲料组合酶的最大特点是解决催化饲料成分底物的高效性问题。 ? 目前,饲料酶制剂应用的最大问题就是高效性问题,在短时间内如何酶的配合发挥最大效率的问题最突出,随着非常规饲料原料的大量使用,高效的组合酶将更有优势。
饲料酶作用位置二元说:
? 酶制剂一方面不仅能够在动物消化道起催化作用
? 另方面也能够在饲料高温加工过程中部分发挥催化作用 三种情况:
? 一是饲料酶可能只在动物消化道发挥作用;
? 二是饲料酶也可能只在饲料高温加工过程中发挥催化作用; ? 三是饲料酶既可以在饲料高温加工过程中部分发挥催化作用,又能在动物消化道中继续发挥作用 三个思路:
? 在新型酶制剂的开发也大有作为
? 根据加工工艺和酶学特性,开发专门在加工过程中发挥作用的酶制剂, ? 开发部分在加工中起作用,部分在消化道发挥作用的酶制剂,等等 对于上述三种情况做出假设的依据如下: 假设的依据(1)
? 酶学原理在适当的环境条件下,酶制剂可以催化相应底物的水解。
? 食品酶、啤酒酶、纺织酶、皮革酶和纸浆酶等就是在加工过程中发挥作用的。 ? 饲料原料的酶制剂前处理,酶作用容易消化利用。 ? 动物消化道并不是酶发挥催化作用的唯一场所。
假设的依据(2)
? 酶在无水的溶剂中不表现活性,但也不引起变性;水分使酶和底物接近和结合,加水后可使反应加快,说明水对酶的催化作用起着十分重要的作用。
? 饲料调质加工必需加入水蒸汽,使物料含有一定水分,满足酶可以发生催化作用的基本条件。一般饲料调质物料含水分16—18%,达到酶作用的水活性度(water activity)的要求。
假设的依据(3)
? 酶在含水的有机溶剂系统中,酶的活性甚至高出在单一水溶液中的活性,表现出―超活性‖(supper activity),
? 而加入水蒸汽调质的物料,饲料本身含有的油脂,就是一个含水的有机溶剂系统,可能在调质加工过程中,酶的催化作用表现出这种―超活性‖,从而使酶在短时或瞬间就能发挥作用。 假设的依据(4)
? 饲料调质加工的温度上升中,一定会有一个温度点符合该酶的最适温度,这在某种程度上讲,比在动物消化道内发挥作用更好。
? 因为动物消化道内的温度比较恒定,不一定有机会符合某一特定酶的最适温度,即使酶活没有被破坏,但未必能够很好地发挥作用。 假设的依据(5)
? 由于物料的导热性能特点,饲料调质加工的温度上升是有一个过程的,另外,一般酶的最适温度有一个范围
? 温度上升过程结合一定范围最适温度,使酶的作用可能有足够的催化反应时间 ? 酶可能已经在加温调质的过程中,部分实现了对饲料大分子底物水解。
假设的依据 (6)
? 有些酶制剂的最适温度比较高,适当的高温条件更有利于酶的催化作用。 ? 例如,嗜温、嗜热微生物的纤维素酶的最适温度分别为60-80℃和90-110℃
假设的依据 (7)
? 溶液中的酶遇热失活,并不表明饲料中的酶遇热也失活,这是因为饲料中的酶与饲料成分存在互作。
? 饲料原料在短时间内能够保护酶免受蒸汽或高温的破坏。说明会有部分酶能够耐过热的破坏,在加工过程中条件合适的情况下,这就有机会发挥酶的催化作用。
专门预测模型
? 小麦真代谢能与水溶性NSP
TMEn=15.6-0.016×NSP;
? 料重比同粘度的回归关系
FCR=1.507+0.0075X
? 饲料无机磷释放量
Y=-0.5971+0.0004X1+0.1339X2-0.0526X3
(Y为无机磷释放量;X1为外源植酸酶添加量,FTU/kg饲料;X2为饲料中植酸磷含量;X3为内源植酸酶含量,FTU/g饲料)
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