酶制剂研讨会,大咖们都说了什么?(一)
第七届中国饲料安全与生物技术学术研讨会暨第四届饲料酶制剂学术与技术研讨会专家报告汇总(部分)
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11月7-8日,第七届中国饲料安全与生物技术学术研讨会暨第四届饲料酶制剂学术与技术研讨会用一天半的时间在广州天虹宾馆举行。会上,来自国内外的42位行业精英分别作了报告,并与现场700余人探讨饲用酶制剂与饲料安全,展望行业未来。
饲用酶制剂大致可以分为消化酶和非消化酶两类,通常在营养层面发挥作用。比如提高畜禽消化道内源酶活性,补充内源酶的不足;破坏植物细胞壁,提高饲料的利用效率;消除饲料中的抗营养因子,促进营养物质的消化吸收。但在本次研讨会上,中国农业科学院饲料研究所研究员姚斌博士指出,要实现替抗和动物产品安全,酶的研发要从营养性饲用酶向非营养性饲用酶的转变。
《饲用酶的研究与发展趋势》 姚斌博士 中国农业科学院饲料研究所 他介绍,自90年代起,我国饲料用酶市场长期被国外大公司垄断,国内饲用酶制剂产业长期受限于国外专利壁垒, 无自主产品,即使是国外大公司的产品也始终存在品种少、价格高、性能差等问题。因此,在技术层面上,需解决两大难题,在酶性能方面,需生产具备耐高温又能在动物体温下具有高活性的产品,同时能抗蛋白酶讲解,在酸性环境中均有高活性;在生产应用方面,需大幅提高酶蛋白表达水平, 降低生产应用成本, 要求工业化水平至少达到5g/L以上。
目前我国已经进入产业化的酶有植酸酶、β-甘露聚糖酶酶、木聚糖酶、α- 半乳糖苷酶、葡聚糖酶、蛋白酶等,性能在不断改良,表达水平不断提高,品种也不断在拓展,但表达系统的表达机理研究、表达元件挖掘、由自主产权的表达系统的建立等是当务之急!
《饲用酶制剂应用及其展望》 杜仲平 宁夏夏盛实业集团有限公司董事长 他介绍,90年代我国酶制剂主要是以内源酶为主,但是到了2000-2010年,我国的外源酶市场销售大幅增长。原因有两个,首先,磷酸氢钙价格暴涨,促进了植酸酶的大量替代使用;另外,2002年,小麦和玉米价格倒挂,饲料厂更倾向于使用小麦,小麦粘性高,影响消化吸收,而外源酶可以很好解决这个问题,因此外源酶广受欢迎。2010年到2014年,全球饲用酶制剂行业产值规模复合增长率为16%,中国复合增速为25%,现阶段行业整体规模大概在20-30亿。不仅发展快,且技术的突破也使得酶活性极大提高。
但当前酶制剂行业还存在很多问题,传统酶制剂产品同质化严重,竞争激烈,产能过剩50%, 由于竞争激烈,一定程度上导致了过度的“概念”营销。杜仲平表示,我国具有世界最大的饲料市场,饲料、养殖规模是世界第一,酶制剂还有很大的发展空间,预计未来五年饲用酶制剂全球销量达500亿,年增长15%。
《饲料蛋白质结构与蛋白酶的应用》 张铁鹰博士 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 他指出,蛋白质饲料资源严重短缺一直制约着我国饲料工业的健康发展。据海关统计,2014年中国大豆进口总量为7,140万吨,与2013年同比增长12.7%。我国自产蛋白质饲料原料(棉粕、菜籽粕等)种类较多,营养品质参差不齐。因此,提高现有饲料蛋白的利用仍是近期缓解蛋白质饲料资源短缺问题的主要研究内容。但研究饲用蛋白酶,必须先搞清楚饲料植物的化学结构,再根据结构特性研究相关功能的酶。
他称,目前我国生产的微生物蛋白酶根据蛋白酶的活性中心分为四类。丝氨酸蛋白酶:酶的活性中心含丝氨酸。如胰蛋白酶、碱性蛋白酶;巯基蛋白酶:活性中心含巯基(-SH)。如木瓜蛋白酶,菠萝蛋白酶;金属蛋白酶:活性中心含Zn2+、Ca2+等金属离子。如枯草杆菌中性蛋白酶;羧基蛋白酶:活性中心含天门冬氨酸等酸性氨基酸。如米曲霉、黑曲霉产生的酸性蛋白酶。每种类型都有其针对的某一结构特性。未来,在清楚动物蛋白质消化的自然规律与现实诉求,探索动物消化内蛋白类水解酶的不足(量和种类)等方面还需挖掘。
《饲用蛋白酶制剂研究进展及其应用》 郭青海 湖南尤特尔生化有限公司 他介绍,目前全球饲用酶销售5.5亿美元(33亿人民币),饲料成本节省30-50亿美元(180-300亿人民币),占有比例是植酸酶60%、非植酸酶40%,其中碳水化合物水解酶和植酸酶占到饲用酶的90%。在动物日粮中添加蛋白酶,可以满足复杂蛋白质消化的需要,如高粱中醇溶蛋白含量高但难以消化;消除抗营养因子的作用,饲料中植物性成分,特别是豆类植物,广泛存在蛋白酶抑制剂和凝集素。
就他自己做的日粮添加蛋白酶对仔猪回肠消化率的影响实验结果来看,日粮添加蛋白酶提高了回肠N和GE消化率,且蛋白酶和木聚糖酶在回肠GE消化率存在互作。目前,蛋白酶在畜禽上的应用幼畜禽应用多,在改善生长性能、提高消化率和降低腹泻,提高对豆粕蛋白的消化率等方面有了突破性进展。
《猪的脂肪营养》 Michael Azain 教授 美国佐治亚大学 他讲到,炎热天气(美国东南部),高温是养猪的一大难题。脂肪比其他能量来源物质的热增值都低,因此饲料中添加脂肪有助于能量摄入。在美国,母猪大概在3周龄断奶(欧洲是4周龄),而此时,猪消化淀粉和植物蛋白的能力有限,可通过喂食高乳糖饲料和更多可消耗蛋白来促进消化。另外,猪(以及反刍动物)的主要脂肪生成器官是脂肪组织,其日粮中脂肪的调节作用与肝脏中脂肪的调节作用是不一样的。他还称从出生到断奶,猪体内的脂肪酶酶活一直在增加,断奶后则逐渐降低(其它酶也是如此),另外母猪乳汁的脂肪消化率比较高,但是断奶后也会下降。
《饲用脂肪酶研究进展》 张克英教授 四川农业大学 她指出,在脂类消化中,胆汁酸盐能使脂类乳化成细小的微团而有利于胰脂酶作用,但胰脂酶不能与微团内部的甘油三酯接触,且在水油界面处易变性失活,辅脂酶能同时与胰脂酶和脂肪结合,形成1:1的复合物,使其锚定于水油界面上并防止其在水油界面的变性,从而解除胆汁酸盐对胰脂酶的这种抑制作用。
饲用脂肪酶应用关键,她从七个方面进行了探讨:饲用脂肪酶是应用于饲料工业的脂肪酶,其来源主要是动物性方面的胰脏提取和微生物、细菌等;酶制剂的用量及剂型:对内源酶分泌的影响;饲粮脂肪的类型、水平;动物年龄;饲粮抗营养因子;脂肪酶与其他酶制剂、乳化剂合用:协同、拮抗;外源脂肪酶与饲料中脂肪酶、乳化剂对饲料储存的影响。
《产脂肪酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质》 管武太教授 华南农业大学动物科学学院 他通过五个方面(菌株筛选、 鉴定及酶学性质;毕赤酵母重组表达;脂肪酶的热稳定性改造;酶学性质评定及组合设计;断奶仔猪生长试验)介绍了产脂肪酶菌株的筛选、基因重组表达、分子改造及脂肪酶应用。通过在断奶仔猪生长试验得知,目前该脂肪酶对猪的生长没有明显的影响,但现场有国外专家介绍脂肪酶在鸡的生长试验中具有明显差异性。对于此问题,郭青海认为应该从代谢实验入手,因为脂肪酶的加入虽然对生长方面没有明显影响,但这不代表脂肪酶在猪的生长代谢中没有发挥作用,具体需要代谢实验验证。
(新牧网 见习记者 魏变胜 记者许婉)
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