脂肪酶是脂肪代謝發揮着重要作用,同時也是一種重要的工業酶類,廣泛存在于動植物以及微生物中,目前主要利用微生物進行制備和規模化生産。本文主要論述了微生物脂肪酶的酶學特性,在機體中的作用機理以及在動物生産中的應用效果,并針對目前的研究現狀進行了探讨和展望。
1 脂肪酶的理化性質
脂肪酶(Lipase, EC 3.1.3.3)是催化甘油三酯水解的一類酶的總稱,可催化甘油三酯水解 生成脂肪酸、甘油和甘油單酯或二酯。目前,已發現的脂肪酶相對分子質量大多在30kDa— 40kDa之間,等電點在3.7-9.7之間,酶蛋白分子含有一到幾個亞基[6]。與動植物脂肪酶相比, 微生物脂肪酶來源豐富,且具有更寬的反應pH,适宜溫度範圍和更強的底物專一性[6]。然而, 微生物脂肪酶的來源不同,其最适PH和作用溫度,PH穩定性以及耐熱性也存在差異。一般來 說,微生物脂肪酶最适pH大多為中性,其最适pH範圍與微生物種屬無明顯相關性,真菌脂肪 酶最适作用溫度相對較低,而細菌脂肪酶則比較耐熱[7]。
2增強幼齡動物消化能力,降低腹瀉風險
脂肪酶是脂肪代謝最基本的酶,在飼料中添加外源脂肪酶酶可補充幼齡動物内源消化酶的不足,提高脂肪利用率,促進動物生長,降低腹瀉率。有研究顯示,幼齡畜禽動物胰腺脂肪酶分泌不足,可導緻其對飼料中脂肪利用率較低,由此造成飼料浪費,增加生産成本。時 本利研究顯示添加脂肪酶 200g/t(全價料)後可顯著降低斷奶仔豬料重比,降低仔豬腹瀉率]。許多研究報道顯示,添加外源蛋白酶、脂肪酶及澱粉酶等消化酶科有效緩減仔 豬斷奶營養應激。
3 提高飼料中油脂利用率,節約能量飼料資源
脂肪是動物生長過程中重要的能量來源,但動物體對常規能量飼料中脂肪利用率低下,且對外源油脂不能完全利用,因此造成資源浪費。在飼料中添加脂肪酶,可提高動物對飼料 中脂肪和油脂的利用率。有研究顯示,在含有植物性油脂的斷奶仔豬飼糧中添加 0.02%的脂 肪酶,可以顯著提高仔豬日增重和日采食量。
存在的問題及展望
随 着分子生物學和生物工程的快速發展,目前通過誘變,基因工程以及細胞融合等生物手段獲得高産菌株,并對産酶菌株進一步改良和優化成為人們關注的焦 點。然 而,高産菌株的篩選,達到穩定高效的産酶工藝,實現規模化生産,還需更進一步的研究。近幾年來,外源脂肪酶已廣泛被人們使用到飼料中。與内源脂肪酶 相 比,其作用 pH 範圍廣,穩定性和活 性更高,能克服動物内源脂肪酶 PH 範圍适應性不足,但如何确定外源脂肪酶在飼料中的合理添加量以及在腸道 中 的穩定性,其在動物體内發揮的作用機理和作用效果還需要大量的研究證實。在飼料和養殖業良性發展的情況下,合理開發和和利用新型飼用酶制劑将會是一個 更廣 闊的發展前景。
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