酶活的影响因素.ppt

酶活的影响因素 1、温度 饲料加工中过高的温度可能破坏饲料中添加酶的活性。除了极个别酶可以在90℃左右高温保持结构和功效的稳定，大多数不具有耐受70℃以上高温的性质。微生物生产的酶有的能耐高温有的不能耐高温。如耐高温α-淀粉酶其作用最适温度为110℃，在40℃左右的温度条件下酶活性很低。动物胃肠道的温度一般在38—39℃，这样的酶在动物的胃肠道中所能起的作用非常有限。在饲料工业中所要求的酶制剂最好是既能耐高温（85℃—100℃，颗粒料制粒温度），在低温（40℃左右）条件下又有较高的酶活性。 Simons等（1990）研究了制粒时温度对植酸酶影响后发现，样品在制粒前蒸汽加热至50℃，制粒过程达到81℃，其酶活性下降16%；样品如蒸气加热至65℃，制粒达84℃或87℃时，则酶活性分别降至原来的83%和46%。Newman（1990）用A.niger生产的植酸酶作试验表明，将其置于90℃环境30分钟，其活性不超过16%。 因此认为植酸酶在正常制粒条件下是较稳定的，只要在生产中严格控制温度、时间等条件变化，完全可使酶免受破坏。 Bedford和Schulze（1998）的综述表明，木聚糖酶的稳定性与其结构是休戚相关的。细菌性木聚糖酶大都来源于嗜热性细菌，属于第10家族的木聚糖酶中由于普遍含有增加热稳定性的结构域，因而在热稳定性上要好于来自真菌的。Himmelstein（1985）比较了一种细菌性木聚糖酶和一种真菌性木聚糖酶的热稳定性，结果表明在80℃的造粒温度下，细菌性木聚糖酶的活性保留值为80％；而真菌性木聚糖酶仅保留5％左右 现在一些关于酶耐高温的比较存在误解，通常的比较方法是将一定量不同的酶制剂放在一定温度（如80℃、85℃或100℃）的烘箱里保温一定的时间。这种方法不能判断酶是否能耐高温。制粒过程中不仅仅是高温，而且还是高压和高湿。如果一种酶（调成液体）能在85℃或90℃的水中能保持5min或10min（因制粒后温度不能马上降到常温）其酶活性损失不大，这种酶可以说是还能耐高温。 这是抛开高压条件，制粒一般用蒸汽调质，90℃的蒸汽与90℃的水，温度同为90℃但其杀伤力是不同的。90℃的水中即使酶活性能保持50%，那么在制粒条件下能保持多少就很难说了。 2、加工设备： 模孔的直径和环模的厚度也有影响。有数据显示直径为2mm的模孔造成的酶活损失要比4mm的模孔大得多。在较低的调质温度下，模孔的长度越长，酶活损失越大，这是由于磨擦引起模孔内物料温度上升，造成植酸酶活损失加大。经保护处理的植酸酶分别用2×40mm和4×50mm两种规格的模孔，在常规条件下，制备肉仔鸡料和乳猪料，并把制备的颗粒在不同温度下存 放2周。 在71℃调质，肉仔鸡料中的植酸酶活力明显下降。在82℃酶活保留率为40％，而对乳猪料在82℃调质酶活保留率为60％，这意味着颗粒越大，酶活的保留率越高。另外饲料组份对植酸酶的稳定性也有重要影响，脂肪含量高的饲料，如肉仔鸡料，在通过模孔时由于磨擦少，温度上升小，酶活的保留率要比富含粗纤维的猪饲料中酶活的保留率高得多。 3、PH值 酶制剂发挥作用受到动物体消化道环境的影响， 由于动物消化道食糜的pH值变化范围很大，所以单纯考虑在某个pH值条件下的酶活表现值是不全面的，最好能测定该酶活组分在比较广泛的pH值范围内的活力表现。 。 木聚糖酶和β-葡聚糖酶在pH值2.5的条件下活性很低，在pH值3.5略有升高，各种酶的最高酶活在pH值为4.5或5.5。酶在经历了胃中较低的pH值又重新进入小肠后，小肠中的pH值较适合酶发挥作用。 植酸酶的最适PH值一般在2～6之间。植物来源的植酸酶最适pH为4.0-7.5，大多数在5.0-6.0，不适合在单胃畜禽酸性的胃中起作用。细菌来源的植酸酶最适pH一般为中性或偏碱性。真菌植酸酶为2.5-7.0。黑曲霉A.nigerNRRL3135产生两株不同的植酸酶，一株最适pH值为5.5（phyA），另一株最适pH为2.0和5.5 （phyB）。Newman等人在1991年发现由Aspergillus nigerman生产的植酸酶在PH5.0-6.5时，具有最强活性。 4、内源酶 胃蛋白酶和胰蛋白酶均可使外源酶活性降低。 Eric Rodriguez等通过黑曲霉植酸酶r-PhyA及大肠杆菌Ph2.5酸性植酸酶对胰蛋白酶和胃蛋白酶消化活性的研究，发现r-phyA对胰蛋白酶更具有抗性，但对胃蛋白酶抗性不如后者。后者在胃蛋白酶作用下，活性出乎意料的增加了30%，而r-phyA则失去了58%-77%的初始活性，从分子水平研究结构与活性之间的关系并对其进行改造，增加酶在肠道中对蛋白酶的抗性和活力。 我国在木聚糖酶、淀粉酶和高比活植酸酶的开发