[发明专利]一种双峰甘露聚糖酶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双峰甘露聚糖酶及其制备方法，属于甘露聚糖酶的制备技术领域。

背景技术

甘露聚糖酶（endo-1,4-β-mannanase）是一种新型的酶制剂，属于一种半纤维素酶类，它除具有一般非淀粉多糖（NSP）酶类的作用——降解NSP，降低肠道粘度，促进营养物质的消化和吸收外；近来很多研究表明，甘露聚糖酶还是一种多功能的促生长剂，它可促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦肉率；同时，它还可消除豆类中富含的β-甘露聚糖对葡萄糖吸收的干扰，极大提高饼粕尤其是豆粕的能量消化率。实际使用中还可看出，添加了甘露聚糖酶后动物的抵抗力及整齐度都有提高。实践证明，甘露聚糖酶已超脱了传统酶制剂的作用，成为一种新型的促生长饲料添加剂。

甘露聚糖酶可以分解玉米-豆粕型饲粮中的甘露聚糖为甘露寡糖。甘露寡糖作为一种生物化学益生素，可以改善肠道微生物组成，形成以双歧杆菌和乳酸菌为优势的肠道菌群。据报道，甘露寡糖可作为营养物质被双歧杆菌和乳酸杆菌选择性发酵利用，并促进其生长繁殖。但大肠杆菌、沙门氏菌等致病性菌却因无法利用而导致饥饿死亡。除此之外，甘露寡糖可与病原菌细胞壁上的受体结合，从而阻止细菌与动物肠黏膜上的糖基结合，保护肠黏膜结构和功能的完整，又由于甘露寡糖为非消化性物质，这种复合物就顺利通过胃肠道被排出体外，因而起到吸附肠道病原菌，对动物具有保健的作用。甘露寡糖不仅能连接到细菌上，而且能连接在毒素、病毒、真核生物上，结合后甘露寡糖可作为这些外源性抗原的助剂，缓解抗原的吸收，增强机体的细胞免疫和体液免疫。甘露寡糖不仅直接参与免疫调节而部分替代抗生素，在其与抗生素共用中，还能起到降低机体组织抗生素残留的作用。

在饲料加工过程和动物采食后，酶制剂一般要经受高温高湿制粒的破坏，胃酸和胃蛋白酶的损害，能够到达动物体内作用位点依然存留活性的那部分酶活称为有效酶活。这要求相应酶种具有良好耐热耐酸性能、抗胃蛋白酶、胰蛋白酶特性等等。良好的饲料酶有较宽的温度作用范围，保证既能在动物体温的温度下表现有较高的酶活，又能对饲料高温高湿制粒过程中表现出较好的耐受性；既能耐受胃酸的损害，在胃的酸性环境及小肠的中性环境下也能具有较高的酶活表现。

不同来源的甘露聚糖酶，其性质、应用范围和价值不尽相同。国内外研究和报道较多的细菌产甘露聚糖酶多为中性或碱性酶。而真菌来源的甘露聚糖酶多为酸性，其作用适宜的pH范围为2.4-5.0。尽管有些甘露聚糖酶的作用范围能够达到pH8.0，但是，高于pH8.0后不再有活性。

发明内容

本发明通过研究实验发现，采用白地霉对特定组成的料液进行发酵能够获得作用适宜pH范围较宽，且能在pH2.5和pH6.5产生两个活性高峰的双峰甘露聚糖酶。

本发明的技术方案

一种双峰甘露聚糖酶的制备方法，用白地霉对下述料液进行发酵；所述料液的重量组成为100份水、5份玉米粉、1份豆粕、0.6份魔芋粉、0.2份酵母膏、0.5份尿素、0.5份磷酸二氢钾和0.05份淀粉酶；

所述淀粉酶的活性为2000u/g。

所用白地霉（拉丁学名： Geotrichum candidum Link & Magazin）。

具体发酵产生过程为：

     白地霉用PDA培养基于30℃培养24h，然后将获得的白地霉接入摇瓶；再向摇瓶中加入料液，于30℃、150rpm摇瓶发酵72h；即得双峰甘露聚糖酶。所得的双峰甘露聚糖酶是一种双峰甘露聚糖酶液。

 经检测，采用上述方法所获取的双峰甘露聚糖酶液中，含甘露聚糖酶1000U／ml（检测方法为：采用分光光度法）；能在pH2.5和pH6.5产生两个活性高峰；能适用的pH范围为1.0-8.5，适用于酸、中、碱性环境。

所获取的双峰甘露聚糖酶在不同pH条件的酶活如下表：

。由此可见，本发明的双峰甘露聚糖酶克服了由真菌制备的甘露聚糖酶多为酸性，其作用适宜的pH范围为2.4-5.0，pH高于8之后丧失活性的问题。且其酶活在pH2.5和pH6.5两处存在高峰。因此，本发明的双峰甘露聚糖酶不同于现有的甘露聚糖酶。

本发明所述的双峰甘露聚糖酶活力的定义：在pH为5.5，温度为37℃条件下，每分钟从浓度为3 mg/ml的甘露聚糖（Sigma G0753）溶液中降解释放1 μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位u。

    一、采用分光光度法测定双峰甘露聚糖酶酶活的具备步骤

（一）试剂和溶液