專利名稱：受保護(hù)的α-淀粉酶的制作方法
受保護(hù)的α-淀粉酶
背景技術(shù)：
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(yōu)先權(quán)，并且其整體援弓I加入本文。本發(fā)明一般涉及用于提高飼料的可消化性的酶，更具體地，涉及受保護(hù)以免被酸或熱失活的α -淀粉酶。動物的主要能量來源日糧淀粉被口腔和小腸中的內(nèi)源性淀粉酶降解為葡萄糖；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(nèi)源性淀粉酶的短缺限制淀粉的利用，并且降低飼料的營養(yǎng)潛力。外源性淀粉酶已使用幾十年以提高淀粉的可消化性和提高動物的生長性能?？谇缓托∧c是消化淀粉的部位。在pH中性環(huán)境中，唾液分泌和胰酶中的淀粉酶將淀粉降解為單糖，然后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，因此在這里僅發(fā)生低水平的淀粉消化。與此相反，其中環(huán)境更為水性并且停留時間長得多的小腸是淀粉消化最重要的部位。因此，對于有效的外源性淀粉酶，其需要在小腸中表現(xiàn)良好。為了實現(xiàn)這個，外源性淀粉酶需要抗胃的低PH，從而其在進(jìn)入小腸時保持活性。目前沒有抗酸的商業(yè)的細(xì)菌來源的α-淀粉酶，包括RefinedTMa-淀粉酶(Jiangmen China)和BA_N 800# (Novozymes)。這些酸敏感的α -淀粉酶在到達(dá)發(fā)生淀粉降解的小腸之前被胃酸不可逆地失活。開發(fā)抗酸α-淀粉酶以最大化外源性α-淀粉酶的效率會填補(bǔ)市場需要。發(fā)明概述受保護(hù)的酶是用控釋材料包衣普通α -淀粉酶來制備。在此有兩種機(jī)制用于受保護(hù)的產(chǎn)品。具有一個或多個羧基的聚合物用于包衣。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(fā)明要求保護(hù)的酶產(chǎn)品使用包封技術(shù)以提供對胃的酸性環(huán)境的抗性，在胃環(huán)境中不釋放，并且在腸道環(huán)境中釋放。本發(fā)明要求保護(hù)的酶產(chǎn)品使用三種不同機(jī)制以有助于嚴(yán)格控制的釋放。本發(fā)明要求保護(hù)的酶產(chǎn)品可以用于但不限于提高單胃動物中的可消化性。本發(fā)明要求保護(hù)的酶產(chǎn)品可以用于但不限于配合飼料和人膳食補(bǔ)充劑。本發(fā)明要求保護(hù)的酶產(chǎn)品可以為了不同目的而以不同比例用于但不限于普通的未包封的α -淀粉酶。本發(fā)明要求保護(hù)的酶產(chǎn)品可以用于但不限于家禽、豬和其他單胃動物的日糧以提高淀粉消化。這種酶產(chǎn)品的優(yōu)選劑量為250_1000g/噸。在一優(yōu)選實施方案中，產(chǎn)品的最終施用為每噸成品飼料150-500單位的酶活性。


圖1是用來制備本發(fā)明的酶產(chǎn)品的過程圖。
圖2是本發(fā)明的受保護(hù)的α -淀粉酶在酸性環(huán)境、中性環(huán)境以及存在脂肪酶和胰酶的中性環(huán)境中的釋放曲線圖。圖3是Refined α -淀粉酶與本發(fā)明的受保護(hù)的α _淀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(hù)的α -淀粉酶補(bǔ)充劑對肉雞最終體重的影響的圖(Α、B、C表示柱內(nèi)的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內(nèi)的不同字母顯著不同，p〈0.01)。圖5是受保護(hù)的α -淀粉酶補(bǔ)充劑對肉雞不同生長期的ADFI的影響的圖。圖6是受保護(hù)的α -淀粉酶補(bǔ)充劑對肉雞不同生長期的ADG的影響的圖(Α、B表示柱內(nèi)的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內(nèi)的不同字母顯著不同，p〈0.01)。圖7是受保護(hù)的α -淀粉酶補(bǔ)充劑對肉雞不同生長期的FCR的影響的圖(Α、B、C表示柱內(nèi)的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內(nèi)的不同字母顯著不同，p〈0.01)。圖8是受保護(hù)的α -淀粉酶補(bǔ)充劑對肉雞的營養(yǎng)代謝可用性的影響的圖(Α、B、C表示柱內(nèi)的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱內(nèi)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 -淀粉酶包括在降解具有α _鍵或連接的淀粉中具有酶促活性的任何組合物。本發(fā)明的α-淀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(yōu)選包含50%-85%的α -淀粉酶以及50%_15%的一種或多種賦形劑和在該范圍內(nèi)的任何組合物。如本文所用，pH敏感型聚合物是改變其特征應(yīng)答pH變化的聚合物。優(yōu)選聚合物為腸溶聚合物，其在腸的較少酸性環(huán)境中相對更易溶解并且在胃的更為酸性環(huán)境中相對較少溶解。腸溶包衣可以是基本上常規(guī)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(lián)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(lián)劑處理的纖維素衍生物如表氯醇、二氯丙醇、1，2-, 3，4- 二環(huán)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淀粉和/或糊精。本發(fā)明的pH敏感型聚合物包衣優(yōu)選包含50%_85%的pH敏感型聚合物以及50%-15%的賦形劑，包括在所述范圍內(nèi)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(lián)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(lián)劑處理的纖維素衍生物如表氯醇、二氯丙醇、1，2_，3，4-二環(huán)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淀粉和/或糊精。本發(fā)明的緩釋聚合物包衣優(yōu)選包含50%_85%的緩釋聚合物以及50%_15%的賦形劑，包括在所述范圍內(nèi)的任何組合物。實施例1如表I所示的配方制備受保護(hù)的α -淀粉酶。表1.受保護(hù)的α -淀粉酶的配方
權(quán)利要求
1.一種受保護(hù)的α-淀粉酶動物飼料成分，其抗α-淀粉酶在單胃動物胃環(huán)境中的釋放并對α-淀粉酶在腸環(huán)境中的釋放敏感，其包含: (a)包含α-淀粉酶的核心； (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(quán)利要求1的飼料成分，其中所述α-淀粉酶的核心包含50%_95%的α -淀粉酶和5%_50%的一種或多種賦形劑。
3.如權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)利要求1的動物飼料成分與未受保護(hù)的α -淀粉酶的混合物。
9.如權(quán)利要求8的動物飼料成分，其中所述未受保護(hù)的α-淀粉酶占所述組合物的0.1%_20%。
10.一種改善單胃動物的日糧淀粉消化的方法，所述方法包括向動物喂食包含淀粉的飼料以及如權(quán)利要求1的動物飼料成分。
全文摘要
本發(fā)明描述一種受保護(hù)的α-淀粉酶。造粒和包封技術(shù)，其中緩釋材料和pH敏感的材料用來保護(hù)α-淀粉酶免于在低pH下失活。據(jù)發(fā)現(xiàn)受保護(hù)的α-淀粉酶在酸(pH3.0)中處理長達(dá)3小時后高度穩(wěn)定。當(dāng)在pH3.0中處理1小時然后用脂肪酶和胰酶在pH7.0中處理2小時以模仿體內(nèi)環(huán)境時，據(jù)發(fā)現(xiàn)α-淀粉酶完全釋放并可測量。此外，受保護(hù)的α-淀粉酶表現(xiàn)出比未受保護(hù)的α-淀粉酶優(yōu)越的效力。受保護(hù)的α-淀粉酶還證實提高的熱穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者Z·段, Y·劉, Y·嫪, D·陳, J·馬 申請人:凱敏工業(yè)公司