蛋白質工程在飼料用酶研發中的應用研究進展

涂濤，羅會穎，姚斌

（動物營養學國家重點實驗室，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，北京 100193）

蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，采用理性設計、定向進化等技術手段，按照人們意志改變蛋白質的結構和功能或創造全新蛋白質的過程［1］。作為合成生物學中的一門核心基礎學科，蛋白質工程對于催化元件功能的靶向定制做出了重要貢獻，在食品、輕工、醫藥、飼料等眾多行業中廣泛應用［2］。飼料用酶制劑作為飼料添加劑領域最為熱門的研究熱點之一，以其無殘留、無污染、無抗藥性等強勢優勢被廣泛推廣和應用，極大促進了飼料行業的健康發展。在飼料中添加飼料用酶制劑，不僅可以補充內源消化酶的不足、降解飼料中抗營養因子，提高日糧營養的消化利用，而且還能調節腸道結構和功能，促進畜禽腸道健康，其應用效果已在世界范圍內得到公認［3］。目前，《飼料添加劑品種目錄》中包含飼料用酶制劑14種，分別為淀粉酶、α-半乳糖苷酶、纖維素酶、β-葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麥芽糖酶、β-甘露聚糖酶、β-半乳糖苷酶、果膠酶、植酸酶、蛋白酶、角蛋白酶、木聚糖酶。與其他酶制劑不同，這些飼料用酶在性能方面有著特殊的應用要求。第一，限于飼料加工制粒過程中瞬時高溫的工藝要求，飼料用酶必須具有良好的熱穩定性；而飼料用酶需要在畜禽體內發揮功能，因此又必須在生理溫度下具有高活性。第二，作為飼料添加劑，飼料用酶需要在畜禽動物完整消化道中游離，因此飼料用酶必須在酸性到中性pH 范圍內具有高活性。……