乐多仙 ® 植酸酶 P5000(CT) 在畜禽饲料中的应用
帝斯曼(中国)有限公司 Unlimited.
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一、植酸的结构及其抗营养作用
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植酸的 结构 肌醇六磷酸( C6H18O24P6 ),分子量 660.08 (植酸分子中磷的含量高达 28.2 % ,植物性饲料中 2/3 的磷以植酸的形式存在)。 OPO32OPO3222-
4
O3PO
O3PO
3
5 2-
2
6 O3PO
OPO321 3
2
4 5 1 6 Unlimited.
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植酸盐 —植物性原 料中的主 要存在形 式植 酸 + 矿物 元 + 其它 营养素 素 Mg
2+
Cu2+ Na
+
2-
K
+
2-
O3PO
OPO324
O3PO
6 O3PO
Zn2+
2
3
5 2-
OPO32- Fe3+
OPO321
Ca2+
H3N-Amino Acid-COO-
+
还将络合淀粉和脂肪酸
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植酸的抗营养作用 一、降低磷的利用率 ⒈ 植酸分子中磷的含量高达 28.2% , 70% 的 磷以植酸磷的形式存在; ⒉ 单胃家畜、家禽消化道缺乏水解植酸磷的植酸 酶。 二、影响矿物质元素的吸收和利用 ⒈ 植酸带负电荷,具有很强的络合性; ⒉ 植酸在很宽的PH值范围内(3-10)能与 一 价、二价和三价阳离子如钙、锌、锰、钾、钠、 镁、铜、碘螯合成不溶解的植酸金属复合物,从 Unlimited.
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植酸的 抗营养作 用 三 . 降低蛋白质、游离氨基酸的利用率 ⒈ 在酸性条件下,植酸和氨基酸如赖氨酸、组 氨酸和精氨酸络合,影响蛋白质的溶解性和胃蛋白 酶的作用; ⒉ 在中性条件下,一些氨基酸通过二价或三价微 量元素与植酸结合,这些植酸-蛋白或植酸-微量 元素-蛋白络合物都限制了蛋白质的利用。
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植酸的 抗营养作 用 四 . 降低能量的利用率 ⒈ 植酸还可以直接和消化酶络合,从而限制淀粉 酶、胰蛋白酶、酪氨酸酶和胃蛋白酶的活性; ⒉ 钙-植酸复合物可以和脂肪酸在肠道内结合形 成不溶性的肥皂,从而降低脂肪的消化率;钙- 植 酸复合物也可以直接和淀粉络合,抑制淀粉酶的活 性 , 降低淀粉的溶解性和消化率; ⒊ 刚断奶的仔猪消化酶本身就分泌不足,植酸的 存在使仔猪的消化障碍更为严重。 Unlimited.
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二、乐多仙
®
植酸酶的作用
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植酸酶 的作用机理
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1 、提 高磷的利用 率 • 使饲料磷利用率提高至 50-60% ; • 猪、肉鸡:添加 100-150g/T ,蛋鸡:添加 80100g/T, 相当于提供 0.10%-0.12% 的有效磷 , 可 替代 7-9 公斤 / 吨的磷酸氢钙;
70%
30%
40~50%
50~60%
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2 、提高 蛋白质、 能量及 矿物质的 利用率 –提高蛋白质的消化率;
–提高日粮的消化能或代谢能;
–提高钙、磷、铁等矿物质的利用率。
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植酸酶 对植酸 、磷 和蛋白质 消化 率的影 响 植 酸
磷
蛋白质
- 植酸 酶
+ 植酸 酶
- 植酸 酶
+ 植酸 酶
- 植酸 酶
+ 植酸 酶
30.8%
78.7%
29.8%
55.6%
71.7%
74.2%
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•提高畜 禽生产 性能 •蛋 鸡
•肉 鸡
•猪
•产蛋率
日增重
日增重
料蛋 比
料肉比
料肉比
蛋壳质量
死淘率
氨基酸 消化率 Unlimited.
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减少磷 排泄 量,减 轻环境 污 染 品 种
降低磷排出量
蛋 鸡
(%) 34
肉 鸡
44
猪
32
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植酸 酶对产 蛋鸡 磷消化 率的 影 响 100
76.2%
80 60
0 FYT/kg 150FYT/kg
50.0%
40 20 0 注 :1 、试 验地 点:瑞 士 3 、试验组 饲粮 含磷
2 、试验 饲料由 玉米 32% 、小麦
30% 、豆粕
14% 等组成。
0.5%, 对照组 饲粮含 磷 0.56% 。 Unlimited.
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三、来源不同植酸酶的作用
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6- 植酸酶与 3- 植酸酶效果的比较 NatuPhosA. niger phytase
Peniophore lycii, wt 6
6
5 4
20 FYT/ml
5
20 FYT/ml 20 FYT/ml
4
1 FYT/ml
3
3
1 FYT/ml 2
2
1
1
0
0
0
5
tt (h) (h)
10
15
•来源于米曲霉的植酸酶从 6 位水解植 酸,它能够在 10 分钟内释放出前 5 个 磷酸分子 .
t (h) 0
5
10
15
•来源于黑曲霉的植酸酶从 3 位水解 植酸,它水解植酸释放前 5 个磷酸分 子需要 30 分钟 .
理论上两种来源的植酸酶都可以将植酸分子中的 6 个磷酸根释放出来,但体外 消化试验结果显示:释放第 6 个的磷酸根需要 72 个小时甚至更长,因此对于 畜禽来说,实际上已经没有什么意义了。
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植酸酶的作用位点 Lassen et al. (2001)
Aspergillus niger Agrocybe pediades BasidiomycetesTrametes pubescens, (Peniophora lycii, pH 3.5) (E.coli)
OPO32OPO32-
2-
2-
O3PO
O3PO 5 2-
Lily pollen phytase
4
3 6
O3PO
2 OPO32-
1 Peniophora lycii, pH 5.5 Basidiomycetes Agrocybe pediades Trametes pubescens E.coli Most plant phytases (Aspergillus niger) Unlimited.
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eniophora lycii phytase in RONOZYME P …how it degrades phytate P 4
2
3 6
P P 4
P P
5
3
P
4
P
6
P
1
P
P
5
3
P
4
2
P
6 1
P
P
1
P
5
4
2
3
4
2
3
5
P
2
3 6
6
6 1
P
P
P
P
2
5
1
P
5
1
P 4
P 5
2
3 6 1
P
S.F. Lassen, J. Breinholt, P.R. Østergaard, R Brugger, A. Bischoff, M. Wyss, and C.C. Fuglsang. Appl. Env. Microbiol.: p 47014707, 2000 and Novozymes FF-970350, F-9715681 (unpublished)
Unlimited.
DSM
Aspergillus niger phytase
as in many competitor phytase products… P 4
2
3 6
P 5
P P
5
3
P
6
P
1
4
2
P
P P
5
P
4
2
3 6 1
P
P
P
P
P 4
1
P
6 5
P
1
P
P 4
2
3
4
2
3
6
6
P 5
2
3
1
P
5
1
P 4
2
3 6
5
P
1
P
E. Skoglund, N.G. Carlsson, and A.-S. Sandberg J.Agric.Food Chem. 45 (12):4668-4673, 1997.
Unlimited.
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Bacillus subtilis phytase
J. Kerovuo, J. Rouvinen, and F. Hatzack. BIOCHEM.J. 352 (3):623-628, 2000.
Unlimited.
DSM
E. coli phytase as in some competitor phytase products…
P 4
P P
5
3
P
2
P
6
P
1
P
P
5
3
P
6 1
4
2
P
P P
5
3
P
6 1
P
P
P
P 4
4
2
P P
5
4
2
3
P 4
2
3 6
6 1
P
5
2
3 6
1
5
?
1
R. Greiner, N. G. Carlsson, and M. Larsson-Alminger. J.Biotechnol. 84 (1):53-62, 2000
Unlimited.
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不同来源植酸酶对磷的释放 1.75 磷的释放 (g P/kg feed)
1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
Dose (FYT/kg) A. niger
P. lycii wt
E. coli (Phyzyme XP)
KPon030074
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pH 值对植酸酶酶活的影响
植酸酶的温度曲线图
1.3
1.2
1.0
1.0 P.lycii
0.8
A.ficuum
0.5
Chineese
0.3 0.0
相对活性
相对 活性
植酸酶 PH值
0.8
A. ficuum
0.6
P. lycii
0.4
Chineese
0.2 0.0
3
4
5
6 pH
7
8
30
40
50
60
70
80
温度 (°C)
pH > 6 时, 植酸的溶解性为零 因为钙与植酸结合成植酸钙 Ca-phytate , 形成一种不溶性的沉淀。 Unlimited.
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植酸和 钙
at low pH in the stomach •Phytate is very soluble
Ca2+ H+
Ca
2+
OPO32-
H+
H+
H H+
H
2-
+
OPO32-
+2- O PO 3
H+ OPO32-
O3PO
H Ca2+
Ca2+
2-
+
H+
O3PO
H+
H+
Ca2+ Ca2+
Can be easily degraded by phytase… Unlimited.
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植酸和 钙 at neutral pH in the intestine •Unsoluble Ca-phytate complexes are formed Ca2+
Ca2+
2-
2-
Ca2+
OPO32OPO32-
O3PO
OPO32-
O3PO 2-
O3PO
Ca2+
Ca2+ Ca2+
- cannot be degraded by phytase Unlimited.
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植酸在猪消化道中的降解
pH 1.5 – 5.4 5 min – 18 hours Phytate solubility high pH OK for phytase long retention time
pH 6.5 – 7.5 3 – 8 hours
pH 6.5 – 7.0 2 – 24 hours
•Phytate solubility low •pH not optimal for phytase Unlimited.
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植酸在家禽消化道中的降解 pH 4 – 6.5 up to 2 h pH 3.5 – 4.5 0.5 min – 2 min Phytate solubility high OK for phytase •but short retention time
嗉囊
前胃
胰腺
Phytase pH optimum Phytate solubility high (if pH < 6) long retention time
肌胃
pH 2.5 – 3.5 1 min – 10 min
泄殖腔
pH 6.5 – 7.0 2–6h
pH 5.5 – 7.5 1–4h
•Not optimal for phytase •Phytate solubility low Unlimited.
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四、乐多仙 ® 植酸酶 的产品特点
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乐多仙 ® 植酸酶 P5000(CT) • 强强联合的产物 – 全球动物营养保健领域的领导者 ---Roche – 全球酶产量最大的公司 ---Novo – 乐多仙是商标 ---Ronozyme
• 乐多仙
®
Nordisk
植酸酶 P5000(CT)
• 更稳定 • 更合算
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乐多仙
®
植酸酶 的包被技术
包被 颗粒 在消 化道 中被 完全分 解后 释放 出植 酸酶, 对酶 的活 性没 有影响 ,其 目的 是保 护酶免 受温 度、 湿度 及其它 饲料 原料 等外 部因素 的影 响。
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耐热包被—引领颗粒酶技术的核心 300-1100 microns
纤维素
稳定的酶 颗粒 多层包被 植物油 & kaolin 胞衣 10-20 微 米
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乐多仙
®
植酸酶 P5000(CT)
的特 点 •活性 高 –Peniophora lycii 基因重组合成,具有高活性
•高度 热稳 定性 –多层包被颗粒制剂,使其在消化道内释放前免受外 部因素干扰 –制粒温度超过 80℃ ,仍保持较强的活性
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产品特 性 为确保精确剂量、混合与弥补小剂量添加的不足,本产品具备以下特 性 比 乐多仙植酸酶 P (CT) 具更一致的微粒分布 每克产品中比 乐多仙植酸酶 P (CT) 具更多微粒数 保持乐多仙植酸酶 P (CT) 市场领先的低粉尘与优良流动性 乐多仙植酸酶 P (CT)
15X 放大
乐多仙 ® 植酸酶 P 5000 (CT)
15X 放大 Unlimited.
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产品特 性
容重 (公斤/升) 密度 (公斤/升) 每克产品中平均微粒数 总微粒数/ (150 克 / 300 克)(百万) 平均微粒大小(毫米) < 0.05 毫米 (%) 0.05 – 0.15 毫米 (%) 0.15 – 0.25 毫米 (%) 0.25 – 0.42 毫米 (%) 0.42 – 0.60 毫米 (%) 0.60 – 0.85 毫米 (%) 0.85 – 1.00 毫米 (%) >1 毫米 (%) 粉 尘 流动性
乐多仙®植酸酶 P5000 (CT) 1.09 1.17 14,000 – 16,000 约 2.3 0.50 - 0.55 0 1 1 40 40 17 1 0 无 良好
乐多仙植酸酶 P (CT) 1.20 1.20 6000 - 7000 约 2.0 0.60 0 0 <1 10 38 37 9 5 无 良好
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植酸酶活性单位( FYT )定义 一定的 温度( 37°C ) 一定的 酸碱度 ( pH=5.5 ) 一定的 底物浓 度( 植酸 钠浓度 5mmol/L ) 一定的 时间( 1 分钟 ) 样品从 植酸钠 中所 释放 出的产 物 1 µ mol 无机 磷所 需的 植酸 酶量 .
Unlimited.
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12 个月 , 12 个月 , 25oC 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 乐多仙植酸酶 P5000 (CT)
乐多仙植酸酶P5000 (CT)
存留活性 (%)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 乐多仙植酸酶P(CT)
存留活性 (%)
12 个月 , 10oC
乐多仙植酸酶P(CT)
单体稳定 性 10oC 和 25oC
Unlimited.
DSM
预混料 中稳 定性 - 25oC 乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
乐多仙植酸酶 P (CT)
存留活性 (%)
100 80 60 40 20 0 初始 VFP 22078
1 个月
3 个月 Unlimited.
DSM
预混料 中稳定 性 -25oC 和 35oC 乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
乐多仙植酸酶 P (CT)
存留活性(%)
100 80 60 40 20 0 初始 VFP 23017
3 个月 , 25 °C
1 个月 , 35 °C Unlimited.
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预混料 中能够影响 植酸酶活性的 因 素 • 酸化剂 • 高浓度的微矿 • 氯化胆碱 • 储存时间 • 制造温度 预混料中对植酸酶稳定性的要求甚至高于颗粒饲 料!
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与 乐多仙植 酸酶 P (CT) 相比 制粒稳 定性 乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
乐多仙植酸酶 P (CT)
102
存留活性 (%) (粉料)
100
92
86
85
80
84
80
60 40 20 0 70
80
90
加工温度 VFP 21048
Unlimited.
DSM
与竞 争产品 相比 在颗粒 料中 稳定性 - 80oC 初始颗粒
1 个月25 度
1 个月 35 度
3 个月室温
100
存留活性 (%)
85.2
80
81.3
83.8 76.7 63.6
60
55.5 50.4
46.6 38.6
40
32.7 21.2
20
21.1
0 乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
VFP 21052
竞争对手(1)
竞争对手(2)
Unlimited.
DSM
与竞 争产品 相比 在颗粒 料中 稳定性 - 90oC 初始颗粒
1 个月 25 度
1 个月 35 度
3 个月室温
存留活性 (%)
100 80
76.5 71 63.6
60
61.8
45.4
40
43.1 30.5
33.4
20 0
0 乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
VFP 21052
竞争对手(1)
0
0
0
竞争对手(2) Unlimited.
DSM
500
Unlimited.
DSM
500
Unlimited.
DSM
Unlimited.
DSM
植酸酶对 肉鸡生产性能 的 影响 1.5
1.18 1.22
1.26 1.25
1.34 1.32 1.311.31
1.3
1.3
1.1 1.0
0.5
0
0.0 28日龄体重 (kg) 注 : 1 、试 验地 点:丹 麦 1.07% , 磷 0.71%
饲料转化率
0FYT /kg 250F YT/KG 500F YT/KG 750F YT/KG 1000 FYT/kg
DSM
2 、试验 饲料组 成: 小麦 34.6% 、豆粕 29% 、菜粕 Unlimited. 15% 3 、试验饲 料含钙
肉鸡饲 养试验
生长性能 (1-36d) A
2200
A
增重 (g/b)
2100 2000 1900 1800
B
1700 1600 对照组
乐多仙植酸酶 P (CT)
乐多仙植酸酶 P5000 (CT) Unlimited.
DSM
肉鸡饲 养试验 A
饲料转化率 (1-36d)
饲料转化率
1.60
A
1.59
A 1.58 对照组
乐多仙植酸酶 P (CT)
乐多仙植酸酶 P5000 (CT) Unlimited.
DSM
植酸酶对仔猪氨基酸消化率的影 响 名 称
对照(%)
粗蛋白质 赖氨酸 蛋氨酸 亮氨酸 组氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 缬氨酸 精氨酸 平 均
86.3 87.0 80.3 87.7 92.7 85.7 89.0 87.4 86.1 94.6 87.8
700FYT/kg 消化率(%) 相差(%) 87.3 +1.0 89.1 +2.1 82.1 +1.8 88.5 +0.8 93.1 +0.4 87.1 +1.4 89.7 +0.7 88.1 +0.7 87.6 +1.5 94.4 -0.2 88.9 +1.1
1000FYT/kg 消化率(%) 相差(%) 88.8 +2.5 89.7 +2.7 83.9 +3.6 89.7 +2.0 93.9 +1.2 88.2 +2.5 91.0 +2.0 89.4 +2.0 88.7 +2.6 95.3 +0.7 90.0 +2.2
A、C、Murry 等 1997 Unlimited.
DSM
植酸酶对仔猪生产性能的影响 540 518
520 494
500
1.61
480 460 440
437
447
1.57
1.56 1.53
420 400 380 日增重( g/d) 注 :1 、试验地 点:德 国 0.46%
饲料转化率
2 、基础日 粮钙含 量为 0.81% ,总 磷为
3 、基础 日粮组 成: 玉米 45% 、大麦 25.7% 、豆粕 23.5% 4 、试验 初始体 重 7.0kg
0 FYT/kg 300FYT/kg 600FYT/kg 1000FYT/kg
Unlimited.
DSM
植酸酶对生长肥育猪生产性能的影 响 800
791
2.87
750
703 700
2.67
650 日增重( g/d)
饲料转化率
0 FYT/kg 500FYT/kg
注 :1 、试 验地点 :法 国 2 、基础 日粮由 50% 玉米、 30% 菜粕 、 17% 大麦 组成, 含钙 0.96%, 含磷 0.62% 3 、试验 初始体 重 20kg, 试验 为期 61 天
Unlimited.
DSM
猪饲养 试验
* significantly different from control (P < 0.05)
*
乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
乐多仙植酸酶 P ( CT )
*
800 780 760 740 720 700 对照组
平均日增重 (克 /天 )
生长性能 (0-30天)
DSM
Trial: 1008644 Unlimited.
猪饲养 试验 饲料转化率 (0-30天)
2.9 2.8 2.7 对照组
* significantly different from control (P < 0.05)
乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
NS
2.6
乐多仙植酸酶 P ( CT )
饲料转化率
3
*
DSM
Trial: 1008644 Unlimited.
猪饲养 试验 磷表观消化率(%)
磷表观消化率 (%)
45
*
40
*
35 30 25 20 对照组
乐多仙植酸酶 P( CT) 乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
* significantly different from control (P < 0.05)
DSM
Trial: 1008644 Unlimited.
猪饲养 试验 钙表观消化率(%) *
钙表观消化率 (%)
65 60
*
55 50 45 对照组
乐多仙植酸酶 P( CT) 乐多仙植酸酶 P 5000 (CT)
* significantly different from control (P < 0.05)
DSM
Trial: 1008644 Unlimited.
总 结 使用乐多仙 ® 植酸酶 P5000(CT) - 提高蛋白质、氨基酸和矿物质的利用率,从而 提高畜禽的生产性能; - 由于节省了饲料配方空间,从而降低了饲料成 本与饲养成本; - 提高日粮植酸磷的利用率,从而减少磷的排泄 量 , 有利于环境保护; - 减少饲养风险 , 解决了 DCP(MCP/DCP/TCP) 中镁 、氟等问题。 Unlimited.
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谢 谢 大 家 ! 电话 :138 1668 2425 Emai l:yi ngche ng.lu@ dsm. com
Unlimited.
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