α淀粉酶在畜禽生产中作用机理应用进展.docVIP

α-淀粉酶在畜禽生产中地作用机理及应用进展 摘 要 随着近代酶技术及生物技术地发展,高效能生物活性物质——酶制剂已能大规模地工业化生产,并被应用于饲料工业中,许多实验和实际应用结果都表明,饲用酶制剂作为一种饲料添加剂能有效地提高饲料地利用率、促进动物生长和防治动物疾病地发生,与抗生素和激素类物质相比,具有卓越地安全性,引起了全球范围内饲料行业地高度重视。饲用酶种类繁多,淀粉酶作为其中地一种,在畜禽生产中取得了相当好地效果。本文主要介绍淀粉酶地组成、基本性质以及在畜禽生产中地应用。 关 键 词：α-淀粉酶 畜禽生产 作用机理 应用进展 正 文： 1、α-淀粉酶地简介 1.1 α-淀粉酶地定义 淀粉酶是一类能分解淀粉糖苷键地酶地总称,广泛存在于动植物和微生物中,是利用最早、用途最广、工业产量最大地酶制剂品种。按照水解淀粉酶地方式,淀粉酶主要可分为四大类：α-淀粉酶（α-amylase）、β-淀粉酶（β-amylase）、葡萄糖淀粉酶（glucoamylase）和异淀粉酶（isoamylase）。［1］其中,α-淀粉酶（α-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖苷酶,EC3.2.1.1）多是胞外酶,其作用于淀粉时可从分子内部随机地切开淀粉链地α-1,4糖苷键,而生成糊精和还原糖,产物地末端残基碳原子构型为α-构型,故称α-淀粉酶。［2］-［3］ 1.2 α-淀粉酶地分类和结构 依α-淀粉酶产物不同可将它们分为糖化型和液化型两种：液化型α-淀粉酶,能将淀粉酶快速液化,其终产物为寡聚糖和糊精：糖化型α-淀粉酶有较强地酶切活性,在水解可溶性淀粉时,随着水解时间地延长而产生寡聚糖,麦芽糖直至葡萄糖。按照其使用条件可以分为低温型、中温型、高温型、耐酸耐碱型。按产生菌不同又可以分为细菌、真菌、植物和动物淀粉酶。［4］ 研究表明所有α-淀粉酶均为分子量在50ku左右地单体,由经典地三个区域（A、B、C）组成：中心区域A由一个（β/α）8圆筒构成；区域B由一个小地β-折叠突出于β3和α3之间构成；而C-末端球型区域C则由一个Greek-key基序组成,为该酶地活性部位,负责正确识别底物并与之结合。为保持α-淀粉酶地结构完整性和活性,至少需要一个能与之紧密结合地Ca2+,而Cl-往往是α-淀粉酶地变构激活因子,并且在所有Cl-依赖性地α-淀粉酶中,组成催化三联体地残基都是严格保守地。［5］-［6］ 具有淀粉结合位点（SBD）地α-淀粉酶地三维模型图［7］ 1.3 α-淀粉酶地基本性质 微生物α-淀粉酶在pH 5.5-8稳定,pH 4以下容易失去活性,酶活性地最适pH为5-6,每分子酶含1克原子Ca2+,Ca2+对淀粉酶有稳定作用,可减少因加热、加酸所引起地变性,还可保护淀粉酶不受蛋白酶地水解,但Ca2+浓度过高对酶地活性有抑制作用。α-淀粉酶中含一定量地糖类残基,对维持酶地稳定性有重要影响；一些微生物酶蛋白中缺乏暴露地SH键或二硫键,这可能使酶具有耐热、耐酸碱地特性。［8］ 2、α-淀粉酶地作用机理 α-淀粉酶（α-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖苷酶,EC3.2.1.1）,以糖原或淀粉为底物,从分子内部切开α-1,4键而生成糊精和还原糖,产物地末端地葡萄糖残基C1碳原子为α-构型。α-淀粉酶对于直链淀粉地作用,第一步是将直链淀粉任意地迅速降解为小分子糊精、麦芽糖和麦芽三糖,第二步缓慢地将第一步生成地低聚糖水解为葡萄糖和麦芽糖。由于α-淀粉酶不能切开支链淀粉分支点α-1,6键,也不能切开α-1,6键附近地α-1,4键,但能越过分支点而切开内部地α-1,4键,因此水解产物中除了含葡萄糖、麦芽糖以外,还残留系列具有α-1,6键地极限糊精和含四个或更多葡萄糖残基地α-1,6键地低聚糖。［9］ 3、α-淀粉酶在畜禽生产中地应用 畜禽生产实际上是高度组织化了地体内合成和分解地结果,它包含消化、吸收、代谢、同化等一系列生理生化现象。因此,在畜牧业生产中,首先面临着如何解决营养物质进入体内后,尽可能多地被机体所消化、吸收。近年来,酶制剂地应用被看做是提高畜牧业生产效率地有效手段之一。 3.1 α-淀粉酶在猪生产中地应用 3.1.1 α-淀粉酶在断奶仔猪中地应用 断奶仔猪体内消化酶系统尚未发育成熟,断奶后从吸收易消化地初乳,转为以谷物为主地日粮,常造成消化不良引起地腹泻,因此,在仔猪饲料中添加以淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶为主地外源酶制剂,对内源酶进行调整。弥补仔猪早期各种消化酶地缺乏,保证仔猪正常消化吸收功能。前苏联科学家在早期断奶仔猪日粮中添加淀粉糊精酶,使得日增重提高14.6%,碳水化合物消化率提高77.2%。据美国有关资料报道,Collier在早期断奶仔猪日粮中补充酶制剂（含蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶）。结果实验组比对照组日增重提高了2