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看看甲壳类营养中的蛋白酶酶

M.A.Kabir Chowdhury,Ph.D.

更好地了解Aquafeeds的酶补充是必不可少的

虾酶组合物
酶组合物及其与环境和饮食的相互作用可以显着影响虾的消化力和免疫应答。

消化是一种复杂的生理过程,取决于在特定条件下的分子活化和识别和水解食物。该方法涉及消化酶,用于将聚合物大分子分解成促进营养吸收的较小构建块。

在甲壳类动物,生命期,年龄,蜕皮阶段,昼夜循环,饲料组合物和环境条件都会影响消化酶生产。在这些酶中,蛋白酶是负责水解膳食蛋白并将其分解成较小肽和游离氨基酸的最重要的蛋白酶。通过喂养诱导动物的消化道中的蛋白酶活性,并且通常受个体,年龄,生命期和培养环境的遗传特征的影响。

环境与饮食对消化酶的影响 

消化蛋白水解酶
虾有大约14种不同类型的消化蛋白水解酶,具有不同程度的温度和pH值。

环境,饮食及其相互作用似乎影响了所有动物的酶生产。水生动物蛋白水解酶的最佳pH和温度范围内的特异性差异可归因于它们的栖息地,食物和基因型和表型差异。例如,甲壳类动物中的最佳pH范围通常为胰蛋白酶样酶的7.0-80,以及用于SãoPaulo虾的7.5-8.0的胰蛋白酶样酶。FarfantepenaeusPaulensis)。虽然,在海洋,食用蟹(癌症Pagurus) 它的范围从8.0到10.0。

蛋白水解活性的差异对于在培养环境中饲养的虾有很大的含量,具有大的数量和天然食物的质量。例如,Moss等人。 (2001)报告的丝氨酸蛋白酶的活性显着较高(71648单元与30200-单位/ mg可溶性蛋白质),胶原酶(653单元与312-单位/ mg可溶性蛋白质)和酸性磷酸酶(189单元VS 83单元) / mg可溶性蛋白质)在池塘水中培养的太平洋白色虾比井水中的太平洋。池塘虾中酶的酶活性更高表示系统中的天然食品。有趣的是,在消化酶中,只有几丁质酶活性在清洁水中饲养的虾中较高,表明动物在甲壳素中饲喂蜕皮壳。 

膳食蛋白酶,手中的溶液

Fishmeal和其他平衡蛋白质来源的高成本和有限可用性通常是在许多地区迫使Aquafeed制造商依赖低成本但可消化的替代品。与此同时,降低了环境和经济成本的压力越来越大,对饲料制造商提出了严重的责任,以提高阿布拉菲德的养分消化率,同时降低制造成本。

更好的营养消化率

戴维斯等人。 (1998)测试了太平洋白虾的干物质(ADCDM)和粗蛋白(Adccp)的表观消化物质(Litopenaeus vannamei.)喂养补充患者水平(0,0.2或0.4%)蛋白酶的饮食,报道,虾的CP(74.3%)的ADC饲喂0.4%的蛋白酶饮食,比喂养对照的那些动物(65.3%)或其他饮食。在随后的审判中,这些作者报告了虾喂食蛋白酶的饲料中的生长性能(体重增加,饲料效率和蛋白质效率比)。

更好的性能和免疫反应

最近,李等人。 (2015)报告的重量增益(288%)和饲料转化(1.29)为太平洋白虾(38%CP,22%的鱼粉)补充了175mg / kg商业多组分蛋白酶(加拿大杰夫诺营养公司)与喂养同样饮食的动物,没有补充(分别为275%和1.42)。作者提出了在Aquafeed中可能使用蛋白酶以减少或更换昂贵的蛋白质来源,不可消化和较少昂贵的成分,而不会影响培养的动物的性能(表1)。

Chowdhury.,表1

参数阳性对照(PC)40%CP,25%FM阴性对照(NC)38%CP,22.5%FMNC + 175 mg / kg蛋白酶38%CP,22.5%FM
FBW,G.12.9 +/- 0.6B.11.5 +/- 0.5a.12.4 +/- 0.2b.
FCR. 1.14 +/- 0.05A1.28 +/- 0.05B.1.16 +/- 0.04A
HP_PROT,U / G组织3665 +/- 203b.3257 +/- 192a3788 +/- 167B.
in_prot,u / g组织520 +/- 57B.499 +/- 30a.527 +/- 37B.
在肝脏(HP_prot)和肠道白虾中的肝病(HP_prot)和肠道(IN_PROT)中的最终体重(FBW)和消化蛋白酶活性(FM)喂食,其中低于饲料饮食的饮食(FM)饮食。蛋白酶[来自Li等人。 (2015)]。

Song等人。 (2016)还报告了虾饲喂蛋白酶的低鱼粉(LFM,10%)饮食中的体重增加和FCR,与同样的饮食无需补充。他们还报道了血清中血清和肝脏在喂食蛋白酶补充饮食中的血清和肝胆碱中的血清酚氧化酶浓度和降低麦芽糖酰基浓度。作者还通过一种致病菌株进行了疾病攻击试验 Vibrio Parahaemolyticus. 并报告了96小时的线性降低了96小时的虾喂食蛋白酶的饲料饮食的累积死亡率(表2)。含量为0,1150和175ppm(表2)。

Chowdhury.,表2

参数阳性控制(PC)20%FM阴性对照(NC)
10% FM
NC + 125 mg / kg蛋白酶NC + 150 mg / kg蛋白酶NC + 175 mg / kg蛋白酶
FBW,G.12.3 +/- 0.3d.11.0 +/- 0.3a.11.3 +/- 0.3ab.11.7 +/- 0.5bc.12.0 +/- 0.5cd.
胰蛋白酶,U mg-1 prot 4927 +/- 21e.2106 +/- 59a.3419 +/- 192b.4048 +/- 137C.4576 +/- 141d.
Po_s,U ML-1672 +/- 11BC525 +/- 14a.605 +/- 55B.691 +/- 4C.890 +/- 63d.
mda_s,nmol / ml 12 +/- 1.1b.16 +/- 0.2d.14 +/- 0.1d.13 +/- 0.6C.9 +/- 0.2a
PO_HP,U / ML1028 +/- 13C.701 +/- 30a.739 +/- 52a.833 +/- 11B.1032 +/- 35C.
CMR_96H.0.31 +/- 0.09A0.54 +/- 0.04B.0.46 +/- 0.05B.0.40 +/- 0.04ab.0.32 +/- 0.06A
最终体重(FBW),内源性胰蛋白酶活性,血清中的酚氧化酶活性,血清中血清(MDA_S)中的丙二醛 - 二酰醛活性,疾病攻击试验下的96小时累积死亡率(CMR_96H)(太平洋白虾的致病菌菌株喂养高鱼粉(FM)饮食和蛋白酶的分级水平(0,125,150和175毫克/千克饮食的低FM饮食[来自Song et al。 (2016)]。

透视 

成分,饮食,年龄,大小,蜕皮阶段和培养环境(如pH,温度和溶解氧水平)可以显着影响甲壳类动物和其他动物的消化酶产生。饮食和环境的复杂性质及其对消化酶产生的影响,需要更好地了解这些酶。虾中报道了大约14种不同类型的消化蛋白水解酶,具有不同程度的温度和pH值。这些酶的组成及其与环境和饮食的相互作用可以显着影响虾的消化力和免疫应答。

虾中的消化酶生产
成分,饮食,年龄,大小,蜕皮阶段和培养环境(如pH,温度和溶解氧水平)可以显着影响虾类中的消化酶生产和其他甲壳类动物和动物。

膳食酶是改善饲料质量和更好的营养消化率的主要替代方案,以及减少有机废物。另外,酶补充剂可以改善肠道健康,在需要时补偿消化酶,也可以改善免疫应答。

然而,由于具有热稳定性的问题,与其他酶的相互作用,推荐剂量的安全性以及对酶合适底物的知识不足,因此大多数利益相关者仍然持怀疑态度。我们对合适的基材的缺乏了解通常导致在各种品牌的多酶配合物中的某些酶的不必要或不当使用,其中蛋白酶,碳水化合物,植酸酶 - 以及一些甚至脂肪酶 - 组合 - 组合。

重要的是要理解,每个特定酶通常通常在复杂分子中攻击特异性活性位点。例如,含有单个蛋白酶酶的酶仅适用于特定的基材或成分。另一方面,含有多种蛋白酶活性的酶可以适用于多个基材,并且可以用各种原料正面反应。随着质量原材料的全能危机,整个对膳食酶应用的理解至关重要,不仅适用于虾Aquafeeds,而且是一般的Aquafeeds。

需要进一步研究来了解不同饮食蛋白酶对饲料中蛋白质质量的影响,它们与各种成分的相互作用,肠系健康和营养利用。由于在制造过程中,市场上可用的膳食蛋白酶的适当应用也是一个问题。一些更好的热稳定酶以干粉形式可用,可以在Aquafeed制造期间容易地添加到混合器中,可以保持大部分的活动完整。其他酶涂覆或以液体形式可用,用于造粒施加的后造粒施加,需要昂贵的机械工具。

我们还需要更好地理解选择酶时各种施用方法的优缺点。将酶直接施加到混合器的能力可能具有几个优点。除了易于处理之外,蛋白酶还可以在烹饪或调节过程中改变饲料蛋白质的质量,导致更好的质量的Aquafeeds。并且局部涂层可以提供更好的解决方案以改善热稳定性。

由于质量蛋白质来源的成本和可用性越来越成为一个问题,饮食蛋白酶的使用可以提供更好的水产养殖业可持续性的解决方案。但是,我们仍在我们对蛋白酶世界的复杂性的理解中的初期性。因此,在我们的研究议程中重新进行了重新设计,强烈建议充分利用蛋白酶酶的潜力。

作者可获得的所有参考资料。


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