[发明专利]一种热稳定的植酸酶制剂

说明书

本发明涉及一种热稳定的植酸酶制剂，其包括植酸酶和壳聚糖衍生物，所述壳聚糖衍生物包含烷基取代基和羧甲基取代基，所述植酸酶和壳聚糖衍生物的重量比为1:1‑1:10。本发明的植酸酶制剂原料安全无毒，制备工艺简单，在高温条件下可保持长时间酶活性，对于禽畜的生产性能具有显著改善作用，因此具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及饲料领域，具体涉及一种植酸酶制剂。

背景技术

磷是动物生长发育必需的营养元素之一，对动物生长发育有重要的作用。植物种子中的磷主要以植酸形式贮存，玉米、豆粕、菜粕所含的磷约40％-70％主要以植酸磷形式存在。由于单胃动物消化道内缺乏能分解消化植酸磷的酶，所以饲料中绝大部分磷从动物粪便中排出，进入水体，造成水体富营养化。解决磷这种循环方式的根本就在于解决磷的利用问题，因而在动物饲料中添加微生物植酸酶正在逐渐被推广和应用。

植酸酶是1907年由Suzuki等在玉米糠中发现的一种单体蛋白质，之后相继在多种动物、植物及微生物中检测到植酸酶的存在。植酸酶可以催化植酸分解为磷酸和肌醇，现在已经发现的植酸酶有3种类型：特异性3-磷酸水解酶(phyA)、特异性6-磷酸水解酶(phy B)以及非特异性磷酸水解酶。植酸酶可以将植酸分子中的磷酸基团分步水解，将植酸水解为肌醇五磷酸、肌醇四磷酸、肌醇三磷酸、肌醇二磷酸和肌醇一磷酸5种不同的中间产物，在产物生成过程中无机磷被不断释放出来。因此，植酸酶作为饲料添加剂，是解决畜禽养殖过程中磷的易用率和粪便磷污染的最佳途径，具有广阔的应用前景。

商品化的植酸酶存在价格昂贵、产量低、不耐高温及产品质量不稳定等缺点。另外，高温制粒和高温消毒是现代饲料工业中常用的加工工艺，植酸酶作为饲料添加剂必须确保在高温加工工艺中保持较高的酶活性方可满足饲料加工的要求。

目前，现有技术在改善植酸酶耐高温特性方面的研究已有一些报道，例如CN201710554915.0公开了在改性淀粉溶液中依次加入植酸酶和交联剂，加入后混合均匀，室温下使其充分反应，得到载有植酸酶的水凝胶，将水凝胶经过切粒、干燥后得到酸酶凝胶制剂。CN201710815634.6公开了以海藻糖、硫酸镁、硫酸铵、氯化钙、玉米淀粉、微晶纤维素、高粱糖浆、维生素D3、乙醇等为载体，将植酸酶发酵液制备成植酸酶微丸，再以聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素、滑石粉、糊精、氧化锌、黄原胶、聚丙烯酸树脂混合物为包衣剂，制备包衣的植酸酶制剂。然而这些现有技术制备的植酸酶制剂工艺复杂、制造成本高，且长时间在高温下存储时植酸酶的活性仍无法满足实际需求。因此，亟需开发一种可以工业化、制备工艺简单，耐高温效果好的植酸酶制剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种在高温条件下可保持长时间酶活性的植酸酶制剂，所述植酸酶制剂制备工艺简单，原料安全无毒，对于禽畜的生产性能具有显著改善作用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面提供一种热稳定的植酸酶制剂，其包括植酸酶和壳聚糖衍生物，所述壳聚糖衍生物包含烷基取代基和羧甲基取代基，所述植酸酶和壳聚糖衍生物的重量比为1:1-1:10。

优选的，所述植酸酶和壳聚糖衍生物的重量比为1:1-1:5；更优选的，所述植酸酶和壳聚糖衍生物的重量比为1:2。

优选的，所述烷基取代基为C₈-C₁₂烷基取代基；更优选的，所述烷基取代基为C₈-C₁₀烷基取代基；最优选的，所述烷基取代基为C₁₀烷基取代基。

优选的，所述壳聚糖衍生物的制备方法包括以下步骤：

S1、羧甲基壳聚糖衍生物的制备：取壳聚糖，加入稀醋酸溶液搅拌，再加入异丙醇，分批加入氢氧化钠固体，40℃水浴碱化，将氯乙酸溶于适量异丙醇，滴加入反应液，40℃下反应，倾去上清液，加水使之成为澄清透明的黄色溶液；冰醋酸调节溶液pH至中性，甲醇分散，过滤，冻干即得羧甲基壳聚糖衍生物；