酶制剂在鼠尾藻粉预消化中的应用研究

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鼠尾藻粉是在水产养殖中有着广泛应用的饲料组分之一,针对目前其有效利用率低的问题,本课题采用酶制剂对其进行预消化处理,以期能在实际应用中提高鼠尾藻粉的利用率,进而增进养殖效益。本研究对酶制剂在鼠尾藻粉预消化中的应用进行了较全面的探索,首先进行了单一酶(纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、中温淀粉酶、中性蛋白酶)对鼠尾藻粉最佳作用条件的研究。其中,纤维素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶这三种非淀粉多糖酶的主要作用对象是鼠尾藻粉中的抗营养物质,而中温淀粉酶和中性蛋白酶的主要作用对象是鼠尾藻粉中的营养物质。该部分主要研究成果如下:(1)外源性的非淀粉多糖酶酶解鼠尾藻粉的单因素实验和正交实验结果表明:纤维素酶酶解底物的最佳经济使用量为40U/g,且在温度40℃、pH=6.5、时间60min的最佳作用条件下,还原糖增加量可达2.064mg/g;木聚糖酶酶解底物的最佳经济使用量为40U/g,且在温度45℃、pH=6、时间40min最佳作用条件下,还原糖增加量可达2.590mg/g;β-葡聚糖酶酶解底物的最佳经济使用量为40U/g,且在温度50℃、pH=6、时间60min的最佳作用条件下,还原糖增加量可达2.237mg/g。(2)内源性的中温淀粉酶和中性蛋白酶酶解鼠尾藻粉的单因素实验和正交实验结果表明:中温淀粉酶酶解底物的最佳经济使用量为40U/g,且在温度40℃、pH=6、时间60min的最佳作用条件下,还原糖增加量可达2.329mg/g;中性蛋白酶酶解底物的最佳经济使用量为80U/g,且在温度55℃、pH=7、时间100min的最佳作用条件下,蛋白质及其水解产物增加量可达15.015mg/g。在单一酶最佳作用条件研究基础上,又进行了非淀粉多糖酶(纤维素酶、木聚糖酶)分别与中温淀粉酶和中性蛋白酶的混合酶解研究,其目的是为了对比纤维素酶和木聚糖酶对鼠尾藻细胞壁破坏前后中温淀粉酶和中性蛋白酶对营养物质的酶解情况。根据上述研究结果设计了对鼠尾藻粉中抗营养物质和营养物质具有综合酶解效果的复合酶(包括纤维素酶40U/ml、木聚糖酶40U/ml、β-葡聚糖酶40U/ml、中温淀粉酶量80U/ml、中性蛋白酶160U/ml),并对其酶解作用条件进行了优化。该部分主要研究成果如下:(1)非淀粉多糖酶与中温淀粉酶和中性蛋白酶的混合酶解研究结果表明:在非淀粉多糖酶与中温淀粉酶按其最佳经济使用量添加,酶解条件为温度45℃、pH=6、酶解时间60min,混合酶解实验比单一酶实验的还原糖增加率高17.9%;在非淀粉多糖酶与中性蛋白酶按其最佳经济使用量添加,酶解条件为温度55℃、pH=7、酶解时间100min,混合酶解实验比单一酶实验的蛋白质及其水解产物增加率高13.8%。这说明酶的混合作用提高了鼠尾藻细胞内营养物质的利用率。(2)复合酶酶解鼠尾藻粉的条件优化研究结果表明:在复合酶酶解底物的使用量为1ml/g时,其最佳作用条件为温度50℃~55℃、pH=6.5、时间180min、底物浓度10%~20%,但是当底物含量在30%时复合酶液仍有较好的酶解效果。
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