經(jīng)歷了三年的考驗,我們迎來了令人振奮的2023年,各行各業(yè)繼續(xù)開足馬力精進(jìn)前行。然而高端水產(chǎn)飼料需求量最大的原料——魚粉價格強(qiáng)勢上揚,一路抬頭高歌,現(xiàn)階段維持18000元/噸左右。
可持續(xù)發(fā)展是水產(chǎn)行業(yè)密切關(guān)注的話題,減少魚粉等動物蛋白的用量,增加植物蛋白原料的使用一定程度上緩解了部分壓力,但植物蛋白源消化吸收率相對較低,且含有大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子,因此在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用需要特別注意。研究發(fā)現(xiàn),酶制劑的使用可以有效提高消化吸收率并降低抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響。
相較于畜禽動物所用的酶制劑,水產(chǎn)專用酶制劑受限于各種使用因素,在研究和開發(fā)時需要充分考慮更多,建明水產(chǎn)科技始終秉持以客戶需求為導(dǎo)向開展研發(fā)工作,多年來一直致力于水產(chǎn)專用酶制劑高效利用的探索和研究,針對性的開發(fā)和推出多款酶制劑產(chǎn)品,包括復(fù)合酶制劑漁酶寶?100粉劑,粉劑蛋白酶產(chǎn)品八寶威®水產(chǎn)蛋白酶和液體蛋白酶產(chǎn)品漁酶寶?液體蛋白酶。
詳細(xì)數(shù)據(jù)請參考:
提高營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收率,酶制劑在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用
水產(chǎn)液體蛋白酶的應(yīng)用
粉劑蛋白酶:八寶威®水產(chǎn)蛋白酶
酶制劑是動植物機(jī)體中普遍存在的一類特殊蛋白質(zhì),對于溫度非常敏感。所以水產(chǎn)專用酶制劑面對的第一個挑戰(zhàn)是膨化和制粒過程中的高溫對于酶制劑的破壞作用。建明早在2015年就通過95℃水浴方法處理15分鐘測試了多種商業(yè)化水產(chǎn)蛋白酶的耐溫性能,結(jié)果如圖1??梢钥吹?5℃條件下,粉劑蛋白酶“八寶威®水產(chǎn)蛋白酶”耐溫性能最優(yōu),酶活保留率為96%。由此可見在95℃的制粒溫度下,建明能為水產(chǎn)企業(yè)提供的粉劑蛋白酶具有優(yōu)越的生產(chǎn)適應(yīng)性。
液體蛋白酶:漁酶寶?液體蛋白酶
01 工藝迭代和適溫性能現(xiàn)階段普遍認(rèn)為采用液體后噴的方式更加貼合水產(chǎn)蛋白酶的使用思路。然而采用酶制劑和水混合之后噴涂到飼料表面的噴涂方法可能存在飼料發(fā)霉和酶制劑溶解兩方面的風(fēng)險,為了規(guī)避這兩個風(fēng)險,后噴方法更新迭代采用了“油酶混合法”,即將酶制劑和油混合之后,噴涂到飼料表面。配合水產(chǎn)飼料加工中的真空噴涂工藝,可以很好的將酶制吸附在飼料表面和內(nèi)部。建明水產(chǎn)科技通過獨有的改性工藝和噴涂設(shè)備,可以持續(xù)不斷的將液體蛋白酶漁酶寶?液體蛋白酶和油脂(豆油)混合,使其成為均一的液相,30分鐘之內(nèi)不會出現(xiàn)任何的分層現(xiàn)象。
水產(chǎn)動物是變溫動物,體溫隨外界環(huán)境而相應(yīng)變化,因此蛋白酶能否在較低溫度下發(fā)揮作用也至關(guān)重要。測試發(fā)現(xiàn),在多數(shù)水產(chǎn)動物最適生長溫度范圍內(nèi)24-32℃(Coutant, C C. 1975)漁酶寶?液體蛋白酶具有優(yōu)良的應(yīng)用活性。
02 符合水產(chǎn)動物消化系統(tǒng)水產(chǎn)動物消化系統(tǒng)發(fā)育不完善,或無胃或胃不發(fā)達(dá),攝取的飼料在胃停留時間較短,主要的消化吸收器官是腸道。因此在篩選適合水產(chǎn)動物使用的蛋白酶時,要考量蛋白酶“過胃”能力。從圖2中可以看到,建明水產(chǎn)科技的液體蛋白酶漁酶寶?液體蛋白酶在15-30分鐘測試中過胃保留率≥90%,1小時保留率為89%。過胃之后的水產(chǎn)專用液體蛋白酶需要符合動物腸道的pH范圍。報告顯示大部分魚類喂食后腸道從前段到后段pH范圍為6.5-8(S. Deguara et lt., 2003; Kemin Internal Data 2014)。因此適合水產(chǎn)動物的蛋白酶以中堿性為宜。建明水產(chǎn)液體蛋白酶漁酶寶?是堿性蛋白酶,符合水產(chǎn)動物需求。
03 安全性篩選
從最適pH值來評估,中性液體蛋白酶或者堿性液體蛋白酶都符合水產(chǎn)動物腸道環(huán)境。但是建明水產(chǎn)科技根據(jù)研發(fā)數(shù)據(jù)推薦使用堿性蛋白酶,主要考慮到蛋白酶同類性的篩選。有不少行業(yè)專家提出,不恰當(dāng)?shù)奶砑臃桨富蛘邊⒉畈积R的酶制劑噴涂工藝可能會導(dǎo)致外源蛋白酶對水產(chǎn)動物腸道絨毛有損傷作用。酶制劑獨有的專一性決定了其作用的不同和分化,但鮮有報道內(nèi)源酶對腸道絨毛的破壞作用。外源蛋白酶多種多樣,篩選不恰當(dāng)和機(jī)體自身分泌的蛋白酶“不同類”則可能造成對腸道絨毛的損傷。建明水產(chǎn)科技通過對多種蛋白酶特性和結(jié)構(gòu)的分析,篩選出“同類”堿性蛋白酶,并通過動物實驗評估,漁酶寶?液體堿性蛋白酶添加量高達(dá)1.5公斤/噸時也不會對腸道造成損傷。
04 植物蛋白酶解效率
降本增效迫在眉睫,提高植物蛋白源使用量可以有效緩解當(dāng)前壓力。改善植物蛋白源消化率并削減抗?fàn)I養(yǎng)因子的負(fù)面作用則尤為重要。圖3為大豆球蛋白氨基酸序列,不同的顏色代表不同的蛋白酶。氨基酸序列中不同色塊表示該蛋白酶酶切的位點,從圖中可以看到,蛋白酶d(紅色)對大豆球蛋白氨基酸序列的酶切位點最少,而漁酶寶?(藍(lán)色)對大豆球蛋白氨基酸序列的酶切位點最多。建明水產(chǎn)科技通過對大豆球蛋白氨基酸序列酶切位點的評估篩選出漁酶寶?液體蛋白酶產(chǎn)品,擁有最多的酶切位點和最優(yōu)的酶解效率。大豆球蛋白體外酶解實驗評估得到的結(jié)果和氨基酸序列酶切位點相互印證,和對照組相比較,添加漁酶寶?大豆球蛋白含量從284.31mg/g降解到24.13mg/g,降解率91.51%。
圖3 不同蛋白酶對大豆球蛋白的酶切位點圖譜
(圖中黑色為蛋白酶a,綠色為蛋白酶b,黃色為蛋白酶c,藍(lán)色為漁酶寶?,紅色為蛋白酶d)
圖4 漁酶寶?對大豆球蛋白的酶解效果
豆粕是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白源,胰蛋白酶抑制因子則是豆粕中主要抗?fàn)I養(yǎng)因子之一。胰蛋白酶抑制因子能抑制動物腸道內(nèi)胰腺分泌的胰蛋白酶的活性,降低蛋白質(zhì)的消化吸收,引起胰腺增生和肥大等問題。另一個抗?fàn)I養(yǎng)因子是凝集素,具有細(xì)胞凝集或使糖復(fù)合物沉淀的能力。過多的凝集素可能會影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,破壞腸道的完整性影響腸道菌群。圖5可以看到,漁酶寶?對于常見的抗?fàn)I養(yǎng)因子,胰蛋白酶抑制因子和凝集素都有很好的降解作用。
圖5 漁酶寶?對抗?fàn)I養(yǎng)因子的降解效果
05 油-酶混合后噴涂工藝水產(chǎn)飼料的加工過程由于存在超高的膨化制粒溫度,酶制劑無法直接添加。建明水產(chǎn)科技工藝團(tuán)隊獨立開發(fā)設(shè)計的油-酶混合后噴涂設(shè)備,以油脂為載體,通過特殊的工藝使油脂和酶制劑融合而形成均一穩(wěn)定的液相。
- 油脂和液體蛋白酶混合均勻,液相穩(wěn)定;
- 噴涂均勻,靜態(tài)噴涂精度為99.8%;
- 調(diào)試裝備安裝便捷,準(zhǔn)備工作完成,半個工作日可完成安裝;
- 定制化設(shè)計、制造、安裝及維護(hù)由建明工藝團(tuán)隊獨立完成,24小時快速反應(yīng);
- 設(shè)備操作系統(tǒng)可由建明軟件工程師編程并接入客戶中控系統(tǒng),完成一鍵添加。
漁酶寶?液體蛋白酶,經(jīng)過建明水產(chǎn)科技精心設(shè)計開發(fā)。酶活穩(wěn)定性好,對常規(guī)蛋白原料特別是豆粕酶解效率高,有效降解植物蛋白源抗?fàn)I養(yǎng)因子,在不同的溫度和pH條件下均可高效發(fā)揮酶解作用。其主要特點如下:
- 工藝升級,噴涂精度高,均勻性好,性能穩(wěn)定;
- 產(chǎn)品符合水產(chǎn)動物消化系統(tǒng)需求;
- 高效安全,對腸道絨毛無損傷;
- 氨基酸序列酶切位點分析,對植物蛋白源酶解效率高;
- 充分降解抗?fàn)I養(yǎng)因子,改善動物消化吸收;
- 實驗數(shù)據(jù)表明,添加漁酶寶?液體蛋白酶可有效提高加州鱸末重18.2%,料比降低12.4%。
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參考文獻(xiàn)
1. 提高營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收率,酶制劑在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用
2. 水產(chǎn)液體蛋白酶的應(yīng)用
3. Kemin R&D Data 2015
4. Coutant, C C. Responses of bass to natural and artificial temperature regimes. United States: N. p., 1975. Web.
5. Deguara, Simeon et al. “Enzyme activities and pH variations in the digestive tract of gilthead sea bream.” Journal of Fish Biology 62 (2003): 1033-1043.
6. Kemin Internal Data 2014
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