一种小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于畜禽养殖与饲料配制技术领域,具体涉及一种小麦日粮特异性木聚糖 降解复合酶制剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 我国是畜禽养殖大国,随着我国养殖业的发展,每年需要消耗大量的配合饲料。 2014年我国饲料生产量达到1.5万吨。尽管小麦主要作为我国居民的食品来源,但其蛋白质 含量高,与玉米相比常常具有价格优势,经常作为畜禽的常用饲料原料,广泛用于畜禽饲料 的生产。国际上,欧洲,澳洲等玉米播种面积较小的国家,小麦也大量被用于畜禽饲料原料 之一。虽然小麦较玉米营养价值高,但小麦富含较多的抗营养因子,主要是阿拉伯木聚糖 (arabinoxylan,AX)。阿拉伯木聚糖包括主链和支链结构,主链是由木糖经β-l,4-糖苷键连 接而成,支链结构主要包括阿拉伯糖(L-arabinose)、乙酰基(acetyl)、阿魏酸(ferulic acid)、葡萄糖醛酸(glucuronicacid)、香豆素(p-coumaric)等。
[0003]由于畜禽体内缺乏表达相关降解酶的基因,畜禽自身并不能降解阿拉伯木聚糖。 阿拉伯木聚糖进入畜禽体内后会形成粘性食糜,导致病原菌增殖和肠道炎症反应等肠道健 康问题,降低养分的利用,进而降低畜禽的生产性能。因此,筛选和利用合适的外源酶制剂 来降解小麦中的阿拉伯木聚糖一直是动物营养的主要研究方向。目前,通过在小麦型日粮 中添加木聚糖酶来降解阿拉伯木聚糖,改善小麦日粮的利用效果已成为了一种普遍的做 法。但是,市场上用于小麦的酶制剂主要是单一的木聚糖酶,或者是将木聚糖酶与其他碳水 化合物酶,或蛋白酶复配在一起形成复合酶。
[0004]在小麦等谷物中,主要的支链结构为阿拉伯呋喃糖和阿魏酸。许多研究表明,这些 支链结构能够通过空间阻碍作用,降低木聚糖酶对阿拉伯木聚糖的降解作用,使得木聚糖 酶的作用效果并不完善,小麦中的阿拉伯木聚糖大部分为不溶性的。
[0005]由于阿拉伯木聚糖的完全降解产物为阿拉伯低聚木糖(arab i Xy1aη oligosaccharides,AXOS),它是一种新型的益生元,可以有效促进益生菌,如乳酸菌,双歧 杆菌等的增殖。有研究表明,其益生作用甚至优于低聚果糖。因此,如何将小麦等谷物中的 阿拉伯木聚糖有效分解,消除其抗营养因子的同时,生成更多的低聚糖,促进乳酸菌等有益 菌增殖,来调控畜禽的肠道健康,引起了人们的广泛关注。此外,木聚糖酶在体内的作用还 受饲料加工,动物品种和饲养环境等多种因素的影响。因此,如何改善木聚糖酶在畜禽体内 的作用效果已成为了当前营养与酶制剂研究的热点问题。
[0006]由于阿拉伯木聚糖结构的特异性,单一的木聚糖酶并不能有效分解阿拉伯木聚 糖。而小麦中大多数阿拉伯木聚糖主要为不可溶性的。因此,单一的木聚糖酶小麦中的对阿 拉伯木聚糖的降解效率低。中国专利公布号CN103725662A公开了一种含碱性木聚糖酶的小 麦日粮酶及其制备方法,其虽然考虑了畜禽肠道内的弱碱性环境,但是该发明仍然只包含 了单一的木聚糖酶,并不含有具有针对阿拉伯木聚糖支链结构的酶。因此,对阿拉伯木聚糖 的结构不具有针对性,其降解效率仍不高。
【发明内容】
[0007] 针对上述技术问题,本发明目的是根据小麦阿拉伯木聚糖的结构特点,配制小麦 日粮特异性的阿拉伯木聚糖降解复合酶制剂,来针对性的改善家禽对小麦的利用效果。本 发明通过采用特异型木聚糖复合酶制剂,不仅改善了小麦的利用效果,还促进了肠道乳酸 菌等有益菌的增殖,实现肠道健康,大大改善了家禽的生产性能。
[0008] 实现本发明目的技术方案如下:
[0009] -种小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂,其活性成分包括木聚糖酶,还包括 阿拉伯呋喃糖苷酶和/或阿魏酸酯酶。
[0010]优选地,上述小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂,其活性成分包括木聚糖酶 11250-15000U/g,还包括阿拉伯呋喃糖苷酶2080-3120U/g和/或阿魏酸酯酶160-240U/g。
[0011] 进一步优选地,上述小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂,其活性成分包括木 聚糖酶12000-13750U/g,还包括阿拉伯呋喃糖苷酶2340-2860U/g和/或阿魏酸酯酶180-220U/g〇
[0012] 较佳地,上述小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂,其活性成分包括木聚糖酶 12500U/g,还包括阿拉伯呋喃糖苷酶2600U/g和/或阿魏酸酯酶200U/g。
[0013]上述小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂,还包括稀释剂。
[0014]优选地,所述稀释剂可为面粉、脱脂米糠等本领域可用的稀释剂。
[0015] 优选地,所述木聚糖酶为所述木聚糖酶为β-l,4-内切木聚糖酶。
[0016]优选地,所述木聚糖酶来源于瘤胃真菌(Neocallimastixpatriciarum)、阿拉伯 咲喃糖苷酶来源于短小芽孢杆菌(Baci1luspumilus)、阿魏酸酯酶来源于来源于热纤维梭 菌(Clostridiumthermocellum)〇
[0017]本发明所述木聚糖酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、阿魏酸酯酶均可由现有常规方法获得; 也可以购自市售商品化产品。
[0018]可选地,所述木聚糖酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、阿魏酸酯酶的酶活力单位分别为 100000U/g、4000U/g、3200U/g〇
[0019] 本发明还提供上述小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂的制备方法,所述方法 包括将各原料按现有技术常规方法混合均匀即得。例如,所述制备方法包括按配比取各种 酶作为活性成分,和/或加入稀释剂,混合均匀即得。
[0020] 具体地,上述小麦日粮特异性木聚糖降解复合酶制剂的制备方法,包括以下步骤: 按配比取各种酶作为活性成分,取25g木聚糖酶(100000U/g),130g阿拉伯呋喃糖苷酶 (4000U/g)和/或12.5g阿魏酸酯酶(3200U/g)加入脱脂米糠稀释剂总量为200g,混合均匀即 得。
[0021] 本发明还包括上述复合酶制剂在小麦日粮饲料配制中的应用。
[0022] 本发明所述复合酶制剂适用于饲料加工厂和养殖场自配饲料。使用时应与饲料中 的其它原料混合均匀,可事先将本发明所述复合酶制剂与少量饲料混合均匀,再混合到大 批饲料中,直接饲喂。建议所述复合酶制剂在小麦日粮饲料中的添加量为100_200g/吨;优 选地,当小麦日粮饲料中小麦重量低于30%时,所述复合酶制剂添加量为100g/吨;当小麦 日粮饲料小麦重量超过30 %时,所述复合酶制剂添加量为200g/吨。
[0023]有益效果
[0024]本发明主要针对小麦等谷物日粮中阿拉伯木聚糖的结构特点,利用阿拉伯木聚糖 支链分解酶可以特异性的降解其支链结构,消除支链结构的空间阻碍作用,增加木聚糖酶 与阿拉伯木聚糖的亲和性。因此,将阿拉伯木聚糖支链分解酶与木聚糖酶配伍使用,可以发 挥协同作用,促进阿拉伯木聚糖的降解,并生成更多的低聚木糖,促进肠道有益菌尤其是乳 酸菌的增殖,抑制病原菌,改善家禽肠道环境,并改善肠道健康,从而提高肉鸡的生产性能。 [0025]本发明的优点:
[0026] (1)与单独使用木聚糖酶相比,本发明可以进一步降解阿拉伯木聚糖,生成更多的 低聚木糖,促进有益菌的增值。
[0027] (2)针对小麦日粮,较单独使用木聚糖酶,本发明进一步提高了肉鸡的生产性能。
[0028] (3)与单独使用木聚糖酶相比,本发明还能进一步减少肉鸡肠道损伤,降低肠道食 糜黏性和pH值,改善家禽的肠道健康。
[0029]社会效益及经济效益
[0030] 1、主要应用对象:畜禽使用小麦日粮时所添加的酶制剂,尤其适用于肉鸡、蛋鸡, 肉鸭,蛋鸭等家禽使用小麦时所添加的复合酶制剂。
[0031] 2、应用效益:在以小麦为原料配置的肉鸡日粮中添加本发明复合酶制剂,使得肉 鸡36d的平均日增重较对照组由48.97g提高到55.04g;料重比由1.97下降到1.77。且较单独 添加木聚糖酶处理组平均日增重由51.24g提高到55.04g,提高12.40%;料重比由1.88降低 至IJ1.77,降低10.15