谈卵白酶，没有比那个更细致的了

家人们好！今日我们来聊聊卵白酶吧～

「酶」(enzyme) 这个观点家人们都不生疏啦。岂论是人照旧动物，自身都市排泄酶；吃了工具，胃肠道中营养物质的消化都必要消化酶的参加，才气被汲取从而被机体使用；而在机体内每分每秒的正常代谢运动，也必要种种代谢酶的参加。可以见得，生命一点儿也离不开酶。

从界说上，酶是「由活细胞孕育发生能对特异底物起催化作用的一类特别的卵白质」。剖析一下 --- 起首，它是卵白质；其次，它具有底物特异性（就像钥匙和锁一样，任意开不了）；第三，它的作用是加速化学反响、低落反响所需能量，但并不克不及转变化学均衡（不克不及凭空增添产品哦！）。

这三点很紧张，背面我会再绕返来～

酶可以加速反响历程，但不克不及转变反响的出发点和尽头（图片引自biologydictionary）

卵白酶制剂

在动物营养界， 酶制剂早已不是生疏的观点。在农业部的添加剂名目(2013)内里，就有12类酶是许可在畜牧动物饲猜中利用的 （统一类酶又有差别的泉源）。

它们要么是动物自身可以或许排泄的消化酶，在必要的情形下，作为外助队伍来增援；要么，则是动物本身不克不及够排泄的酶（非消化酶），聪慧的人类使用微生物生产出来，加到饲猜中，可以与内源酶打共同，完成动物自身不克不及完成的使命。

那么很显着，「卵白酶」这类外源酶制剂 (exogenous protease) 属于消化酶。既然来增援、来帮助的，要打赢竞赛，我们得先搞明确已经在场上的队员（内源酶）是个什么状态、什么时间必要派上外助、派上了能带来什么成效～

如今市场上常用的饲用卵白酶，都是微生物源卵白酶（通过细菌造就或真菌发酵提取；引自《饲料添加剂品种名目

Q1: 场上队员（内源酶）是什么状态？

第一个题目很紧张。我们以家禽为例 --- 家禽自身就能排泄的卵白酶有：

• 胃排泄的：胃卵白酶 (pepsin)
• 胰腺排泄的：胰卵白酶 (trypsin)、糜卵白酶 (chymotrypsin)、 弹性卵白酶 (elastase)、羧肽酶 (carboxypeptidase A & B)，肠肽酶 (enteropeptidase)
• 肠细胞刷状缘排泄的：多肽酶 (brush boarder peptidases)

看来，「内源卵白酶」是一个家属，它们并不是孤军战斗的。这些酶各自尊责差别的肽键 (卵白质消化的素质便是堵截肽键）--- 它们有的可以切肽链中心（即内切卵白酶, endo-protease），有的只从两端动手（exo-protease)；有的比力埋头，只认一两个氨基酸，好比「胰卵白酶」就只切精氨酸和赖氨酸相连的肽键；有的呢又更活泼，好比「糜卵白酶」就能切好些氨基酸的肽键 (但也是有特异性的！）。

而由于卵白质自己的布局变化多端，从20个氨基酸里可以分列组合出数不清的肽链种类，又能缠缠绕绕出第二、三、四级布局，以是，得由卵白酶家属的队员们一路上，分工+互助，才气够把这个大块头水解成可以或许被可以或许被机体所汲取的游离氨基酸和小肽。

延伸阅读：动物营养101 | 单胃动物怎样消化和汲取卵白质？看这一篇就够了

卵白质消化的素质便是堵截肽键（图片来自bbc.co）

那么，内源卵白酶有这么多种，「外源卵白酶」该派谁上呢？

究竟上，我们的饲料卵白质料有许多种，质料和配方差别，就会带来差别范例的日粮、差别的氨基酸组成。或许酶A最得当质料A，酶B最喜爱质料B，而假如配方里有质料A+B，可否同时派出酶A+B？

以是，单一酶该派谁、派几多，复合酶又要怎样组合才最优，其崩溃原则便是酶必要与底物所符合 --- 回到酶的界说之「底物特异性」: 酶要发挥作用，一定得有相应的底物、符合的底物浓度；符合好了，才气到达最佳成效 。

固然，我们的终极期望是它可以或许尽大概地广谱(broad-spectrum)，可以或许实用于尽大概多的日粮范例，去共同内源酶做尽大概多的事情。（既然场上队员都各有各的刚强，那么外助队伍也不克不及太弱吧）。

酶的底物特异性（图片引自Jacobs, 2014)

除了底物特异性，酶还挺挑情况 --- 差别的酶，能发挥最佳作用的pH值都差别，是以卵白酶又可分为酸性、中性以及碱性卵白酶三种种别。而动物的内源卵白酶就「酸、中、碱」三种都有 --- 由于从胃到肠，pH是渐渐升高的，那么天然，胃排泄的卵白酶天然便是酸性；而胰腺、肠细胞排泄的卵白酶则是中性、碱性。

肉鸡的胃肠道部位pH宁静均停顿时间 (引自Ravindran, 2013)

在卵白酶方才在饲料产业中应用的开始阶段，用得最多的是酸性和中性卵白酶，便是由于碱性卵白酶很难在胃酸的壮大攻势下存活下来。现在天，随着「包被」等炫酷的加工工艺、或是耐酸行菌株的选育本领的显现，碱性卵白酶也可以或许穿上马甲、穿过胃到达小肠发挥作用啦 --- 有几多能乐成到达？这便是产物的耐酸性。（假如用卵白酶做「体外预消化」的话，则可不消思量胃酸影响...以是对卵白酶的预期和要求，得分利用目标和方法）

除了挑pH， 酶还挑温度。身为卵白质，它便具有卵白质受热变性的特性。对付饲用卵白酶来说，我们对它的要求是必要耐得住饲料加工的高温（颗粒料的85°C左右、膨化料的95°C左右），包管加工完成后酶照旧谁人有活性的酶；假如真耐不住咋办？那，就和粉料做朋侪吧～哦，还可今后喷！

Q2: 既然动物本身有内源卵白酶，为啥还必要卵白酶制剂？

话说卵白酶的底物「卵白质」，在动物饲粮里肯定少不了（还很贵！），但遗憾的是，并不是全部的饲料卵白都可以或许被动物所消化汲取。举个例子，依据生长阶段，家禽饲粮的粗卵白程度普通在16 - 24%之间；而利用最为遍及的玉米豆粕型日粮，其粗卵白消化率普通在80-90%左右。也便是说，均匀来看，饲猜中至少有3个百分点的粗卵白是未能消化而丧失失的，真不划算哇。

并且，在动物幼龄或是应激的情形下，内源酶的排泄不太跟得上，丧失的饲料卵白更多。对仔猪而言，集约化养殖使它们不得不提早断奶，肠道的消化功效也表现压力山大。另有非通例质料的利用、不得不面临的抗营养因子...等等在生产中必要面临的情形，都让「消化功效」这件事会成为最大化生长潜力的限定身分。

这时间，假如有卵白酶制剂来增援一下，关心促进卵白消化，那么便既可进步饲料使用率，又淘汰氮排放（消化汲取的多，排的就少）、低落饲料本钱（粗卵白程度不消加那么高），就很给力了。

而这最终一点，则又与「低卵白日粮」这个大趋向相符合了呢。

畜牧生产中氮的排放是严峻的情况题目（这里的Absorbed改为Utlized应该更正确)

Q3: 这个外助队伍真的有效吗？

在实践中，卵白酶制剂究竟可否进步消化率，我们可以依据测定家禽的「氨基酸回肠消化率」来评估。依据2018年的一篇meta-analysis，基于67篇颁发的文章（家禽和猪都有，重要是家禽），添加卵白酶简直可以进步大部门氨基酸的回肠消化率，从而FCR也明显低落。

Meta-analysis表现，添加外源卵白酶可以增添大部门氨基酸的回肠消化率（引自Lee et al., 2018)

至于详细的成果，它受日粮和日粮中是否已添加别的的酶制剂影响；固然，也受酶自己特性的影响。好比上面这个meta-analysis所观察的文章都利用的是单一卵白酶；而假如是复合卵白酶，还大概进一步进步部门氨基酸的消化率。

在肉鸡里，复合卵白酶可进一步进步部门氨基酸的消化率（蓝色=对比组；黄色=单一卵白酶；赤色=复合卵白酶；

要细致的是，岂论是单一酶照旧复合酶，我们不克不及盼望添加外源酶能让动物到达100%的消化率，这不切合生物学纪律。同时，回到文章的开头，酶并不克不及够转变化学均衡，以是不行能凭空增添产品。家人们在评估数据时要格外细致～

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提问：用了酶制剂后，可消化氨基酸浓度有大概高于总氨基酸程度吗？

‍♀️ 答复：认真想一想哦， "If this happens, it's a damn good enzyme!"

--- Dr. Carl Parsons @ 2019 PSA

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另：除了进步营养物质消化汲取这个本职事情之外，卵白酶制剂实在还能通过降解抗营养因子、影响肠道免疫功效、调治肠道微生物等方法来影响动物的「肠道康健」...这点实在不难了解 --- 肠道是一个团体、一个体系，一个功效的改变必然会对别的功效带来影响。（今日写不完啦，改天有时机再睁开聊哇～）

Point是：在今日禁抗无抗、夸大肠道康健的大情况下，我们对卵白酶的了解或许必要一些重新的了解。这位同砚，实在本领多多呢～

卵白酶的选择和评估

怎样选择卵白酶？实在我们只要从上面讲到的酶的科学根本动身，这个题目就很清楚了 --- 除了酶自己的研发和生产技能的专业和宁静之外，我们必要思量

• 底物（饲粮范例对口不）、
• 酶的身分和组合 （与底物符合吗，广谱吗）
• 酶的化学特性（耐酸不，必要它耐酸不，耐热不，必要它耐热不）
• 实地评估成效（消化率、生长性能、康健状态 --- 一句话，靠谱吗）
• ....等等。固然，终极照旧必要一个好的ROI（投资回报率）！