受保護的α-澱粉酶的製作方法
2023-05-04 22:53:11 4
專利名稱：受保護的α-澱粉酶的製作方法
受保護的α-澱粉酶
背景技術：
本申請要求2010年I月15日提交的美國專利申請系列號61/295，444的優先權，並且其整體援弓I加入本文。本發明一般涉及用於提高飼料的可消化性的酶，更具體地，涉及受保護以免被酸或熱失活的α -澱粉酶。動物的主要能量來源日糧澱粉被口腔和小腸中的內源性澱粉酶降解為葡萄糖；正是葡萄糖向動物提供能量。但是，動物，特別是年幼動物中內源性澱粉酶的短缺限制澱粉的利用，並且降低飼料的營養潛力。外源性澱粉酶已使用幾十年以提高澱粉的可消化性和提高動物的生長性能。口腔和小腸是消化澱粉的部位。在pH中性環境中，唾液分泌和胰酶中的澱粉酶將澱粉降解為單糖，然後單糖被小腸吸收和代謝以釋放能量。飼料一般快速通過口腔和食道，因此在這裡僅發生低水平的澱粉消化。與此相反，其中環境更為水性並且停留時間長得多的小腸是澱粉消化最重要的部位。因此，對於有效的外源性澱粉酶，其需要在小腸中表現良好。為了實現這個，外源性澱粉酶需要抗胃的低PH，從而其在進入小腸時保持活性。目前沒有抗酸的商業的細菌來源的α-澱粉酶，包括RefinedTMa-澱粉酶(Jiangmen China)和BA_N 800# (Novozymes)。這些酸敏感的α -澱粉酶在到達發生澱粉降解的小腸之前被胃酸不可逆地失活。開發抗酸α-澱粉酶以最大化外源性α-澱粉酶的效率會填補市場需要。發明概述受保護的酶是用控釋材料包衣普通α -澱粉酶來製備。在此有兩種機制用於受保護的產品。具有一個或多個羧基的聚合物用於包衣。這種材料僅在超過5.0的pH下溶解，因此提供PH-控釋。為了以時間依賴性方式控制釋放，還使用甲基丙烯酸共聚物和PEG。本發明要求保護的酶產品使用包封技術以提供對胃的酸性環境的抗性，在胃環境中不釋放，並且在腸道環境中釋放。本發明要求保護的酶產品使用三種不同機制以有助於嚴格控制的釋放。本發明要求保護的酶產品可以用於但不限於提高單胃動物中的可消化性。本發明要求保護的酶產品可以用於但不限於配合飼料和人膳食補充劑。本發明要求保護的酶產品可以為了不同目的而以不同比例用於但不限於普通的未包封的α -澱粉酶。本發明要求保護的酶產品可以用於但不限於家禽、豬和其他單胃動物的日糧以提高澱粉消化。這種酶產品的優選劑量為250_1000g/噸。在一優選實施方案中，產品的最終施用為每噸成品飼料150-500單位的酶活性。
圖1是用來製備本發明的酶產品的過程圖。
圖2是本發明的受保護的α -澱粉酶在酸性環境、中性環境以及存在脂肪酶和胰酶的中性環境中的釋放曲線圖。圖3是Refined α -澱粉酶與本發明的受保護的α _澱粉酶對從玉米粉釋放的還原糖的影響的比較圖。圖4是受保護的α -澱粉酶補充劑對肉雞最終體重的影響的圖(Α、B、C表示柱內的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內的不同字母顯著不同，p〈0.01)。圖5是受保護的α -澱粉酶補充劑對肉雞不同生長期的ADFI的影響的圖。圖6是受保護的α -澱粉酶補充劑對肉雞不同生長期的ADG的影響的圖(Α、B表示柱內的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內的不同字母顯著不同，p〈0.01)。圖7是受保護的α -澱粉酶補充劑對肉雞不同生長期的FCR的影響的圖(Α、B、C表示柱內的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內的不同字母顯著不同，p〈0.01)。圖8是受保護的α -澱粉酶補充劑對肉雞的營養代謝可用性的影響的圖(Α、B、C表示柱內的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內的不同字母顯著不同，p〈0.01)。
具體實施例方式如本文所用，α -澱粉酶包括在降解具有α _鍵或連接的澱粉中具有酶促活性的任何組合物。本發明的α-澱粉酶核心可以包含賦形劑，包括微晶纖維素、滑石粉、硬脂酸鈣、羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、聚(乙二醇)、甘油和水。所述核心優選包含50%-85%的α -澱粉酶以及50%_15%的一種或多種賦形劑和在該範圍內的任何組合物。如本文所用，pH敏感型聚合物是改變其特徵應答pH變化的聚合物。優選聚合物為腸溶聚合物，其在腸的較少酸性環境中相對更易溶解並且在胃的更為酸性環境中相對較少溶解。腸溶包衣可以是基本上常規的包衣材料，例如腸溶聚合物，如醋酞纖維素、琥珀酸醋酸纖維素、鄰苯二甲酸甲基纖維素、鄰苯二甲酸乙基羥基纖維素、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯鄰苯二甲酸酯、聚丁酸乙烯乙酸酯、乙烯乙酸酯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-馬來酸單酯共聚物、丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸-丙烯酸辛酯共聚物等。這些材料可以單獨或組合使用，或者連同上述材料以外的其他聚合物使用。所述腸溶包衣還可以包括賦形劑，例如烷基纖維素衍生物如乙基纖維素，交聯聚合物如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，具有羥基的多糖如葡聚糖，用雙官能交聯劑處理的纖維素衍生物如表氯醇、二氯丙醇、1，2-, 3，4- 二環氧丁烷等，滑石粉，硬脂酸鈣，PEG 6000，檸檬酸三乙酯以及水。所述腸溶包衣還可以包括澱粉和/或糊精。本發明的pH敏感型聚合物包衣優選包含50%_85%的pH敏感型聚合物以及50%-15%的賦形劑，包括在所述範圍內的任何組合物。如本文所用，緩釋聚合物包括聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸共聚物C型、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、親水性聚合物如纖維素衍生物、乙基纖維素或者脂肪族化合物，包括巴西棕櫚蠟。這些材料可以單獨或組合使用，或者連同上述材料以外的其他聚合物使用。所述緩釋聚合物包衣還可以包括賦形劑，例如烷基纖維素衍生物如乙基纖維素，交聯聚合物如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，具有羥基的多糖如葡聚糖，用雙官能交聯劑處理的纖維素衍生物如表氯醇、二氯丙醇、1，2_，3，4-二環氧丁烷等，滑石粉，硬脂酸鈣，PEG 6000，檸檬酸三乙酯以及水。所述緩釋聚合物包衣還可以包括澱粉和/或糊精。本發明的緩釋聚合物包衣優選包含50%_85%的緩釋聚合物以及50%_15%的賦形劑，包括在所述範圍內的任何組合物。實施例1如表I所示的配方製備受保護的α -澱粉酶。表1.受保護的α -澱粉酶的配方
權利要求
1.一種受保護的α-澱粉酶動物飼料成分，其抗α-澱粉酶在單胃動物胃環境中的釋放並對α-澱粉酶在腸環境中的釋放敏感，其包含: (a)包含α-澱粉酶的核心； (b)包含pH敏感型聚合物的第一包衣；以及 (C)包含緩釋聚合物的第二包衣。
2.如權利要求1的飼料成分，其中所述α-澱粉酶的核心包含50%_95%的α -澱粉酶和5%_50%的一種或多種賦形劑。
3.如權利要求2的飼料成分，其中所述賦形劑選自以下組中:微晶纖維素、滑石粉、硬脂酸鈣、羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、PEG 6000、甘油和水。
4.如權利要求1的飼料成分，其中所述pH敏感型聚合物包含50%-85%的腸溶型聚甲基丙烯酸酯和50%-15%的一種或多種賦形劑。
5.如權利要求4的飼料成分，其中所述賦形劑選自以下組中:滑石粉、硬脂酸鈣、PEG6000、檸檬酸三乙酯和水。
6.如權利要求1的飼料成分，其中所述緩釋聚合物包含50%-85%的胃崩解型聚甲基丙烯酸酯和50%-15%的一種或多種賦形劑。
7.如權利要求6的飼料成分，其中所述賦形劑選自以下組中:滑石粉、硬脂酸鈣、PEG6000、羧甲基纖維素鈉、羥丙甲纖維素、檸檬酸三乙酯和水。
8.一種動物飼料成分組合物，其包含如權利要求1的動物飼料成分與未受保護的α -澱粉酶的混合物。
9.如權利要求8的動物飼料成分，其中所述未受保護的α-澱粉酶佔所述組合物的0.1%_20%。
10.一種改善單胃動物的日糧澱粉消化的方法，所述方法包括向動物餵食包含澱粉的飼料以及如權利要求1的動物飼料成分。
全文摘要
本發明描述一種受保護的α-澱粉酶。造粒和包封技術，其中緩釋材料和pH敏感的材料用來保護α-澱粉酶免於在低pH下失活。據發現受保護的α-澱粉酶在酸(pH3.0)中處理長達3小時後高度穩定。當在pH3.0中處理1小時然後用脂肪酶和胰酶在pH7.0中處理2小時以模仿體內環境時，據發現α-澱粉酶完全釋放並可測量。此外，受保護的α-澱粉酶表現出比未受保護的α-澱粉酶優越的效力。受保護的α-澱粉酶還證實提高的熱穩定性。
文檔編號A23D9/013GK103118547SQ201180009641
公開日2013年5月22日 申請日期2011年1月17日 優先權日2010年1月15日
發明者Z·段, Y·劉, Y·嫪, D·陳, J·馬 申請人:凱敏工業公司