专利名称：受保护的α-淀粉酶的制作方法
受保护的α-淀粉酶
背景技术：
本申请要求2010年I月15日提交的美国专利申请系列号61/295，444的优先权，并且其整体援弓I加入本文。本发明一般涉及用于提高饲料的可消化性的酶，更具体地，涉及受保护以免被酸或热失活的α -淀粉酶。动物的主要能量来源日粮淀粉被口腔和小肠中的内源性淀粉酶降解为葡萄糖；正是葡萄糖向动物提供能量。但是，动物，特别是年幼动物中内源性淀粉酶的短缺限制淀粉的利用，并且降低饲料的营养潜力。外源性淀粉酶已使用几十年以提高淀粉的可消化性和提高动物的生长性能。口腔和小肠是消化淀粉的部位。在pH中性环境中，唾液分泌和胰酶中的淀粉酶将淀粉降解为单糖，然后单糖被小肠吸收和代谢以释放能量。饲料一般快速通过口腔和食道，因此在这里仅发生低水平的淀粉消化。与此相反，其中环境更为水性并且停留时间长得多的小肠是淀粉消化最重要的部位。因此，对于有效的外源性淀粉酶，其需要在小肠中表现良好。为了实现这个，外源性淀粉酶需要抗胃的低PH，从而其在进入小肠时保持活性。目前没有抗酸的商业的细菌来源的α-淀粉酶，包括RefinedTMa-淀粉酶(Jiangmen China)和BA_N 800# (Novozymes)。这些酸敏感的α -淀粉酶在到达发生淀粉降解的小肠之前被胃酸不可逆地失活。开发抗酸α-淀粉酶以最大化外源性α-淀粉酶的效率会填补市场需要。发明概述受保护的酶是用控释材料包衣普通α -淀粉酶来制备。在此有两种机制用于受保护的产品。具有一个或多个羧基的聚合物用于包衣。这种材料仅在超过5.0的pH下溶解，因此提供PH-控释。为了以时间依赖性方式控制释放，还使用甲基丙烯酸共聚物和PEG。本发明要求保护的酶产品使用包封技术以提供对胃的酸性环境的抗性，在胃环境中不释放，并且在肠道环境中释放。本发明要求保护的酶产品使用三种不同机制以有助于严格控制的释放。本发明要求保护的酶产品可以用于但不限于提高单胃动物中的可消化性。本发明要求保护的酶产品可以用于但不限于配合饲料和人膳食补充剂。本发明要求保护的酶产品可以为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。本发明要求保护的酶产品可以用于但不限于家禽、猪和其他单胃动物的日粮以提高淀粉消化。这种酶产品的优选剂量为250_1000g/吨。在一优选实施方案中，产品的最终施用为每吨成品饲料150-500单位的酶活性。
图1是用来制备本发明的酶产品的过程图。
图2是本发明的受保护的α -淀粉酶在酸性环境、中性环境以及存在脂肪酶和胰酶的中性环境中的释放曲线图。图3是Refined α -淀粉酶与本发明的受保护的α _淀粉酶对从玉米粉释放的还原糖的影响的比较图。图4是受保护的α -淀粉酶补充剂对肉鸡最终体重的影响的图(Α、B、C表示柱内的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱内的不同字母显著不同，p〈0.01)。图5是受保护的α -淀粉酶补充剂对肉鸡不同生长期的ADFI的影响的图。图6是受保护的α -淀粉酶补充剂对肉鸡不同生长期的ADG的影响的图(Α、B表示柱内的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱内的不同字母显著不同，p〈0.01)。图7是受保护的α -淀粉酶补充剂对肉鸡不同生长期的FCR的影响的图(Α、B、C表示柱内的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱内的不同字母显著不同，p〈0.01)。图8是受保护的α -淀粉酶补充剂对肉鸡的营养代谢可用性的影响的图(Α、B、C表示柱内的不同字母不同，Ρ〈0.05 ;a、b表示柱内的不同字母显著不同，p〈0.01)。
具体实施例方式如本文所用，α -淀粉酶包括在降解具有α _键或连接的淀粉中具有酶促活性的任何组合物。本发明的α-淀粉酶核心可以包含赋形剂，包括微晶纤维素、滑石粉、硬脂酸钙、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、聚(乙二醇)、甘油和水。所述核心优选包含50%-85%的α -淀粉酶以及50%_15%的一种或多种赋形剂和在该范围内的任何组合物。如本文所用，pH敏感型聚合物是改变其特征应答pH变化的聚合物。优选聚合物为肠溶聚合物，其在肠的较少酸性环境中相对更易溶解并且在胃的更为酸性环境中相对较少溶解。肠溶包衣可以是基本上常规的包衣材料，例如肠溶聚合物，如醋酞纤维素、琥珀酸醋酸纤维素、邻苯二甲酸甲基纤维素、邻苯二甲酸乙基羟基纤维素、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯、聚丁酸乙烯乙酸酯、乙烯乙酸酯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-马来酸单酯共聚物、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。这些材料可以单独或组合使用，或者连同上述材料以外的其他聚合物使用。所述肠溶包衣还可以包括赋形剂，例如烷基纤维素衍生物如乙基纤维素，交联聚合物如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，具有羟基的多糖如葡聚糖，用双官能交联剂处理的纤维素衍生物如表氯醇、二氯丙醇、1，2-, 3，4- 二环氧丁烷等，滑石粉，硬脂酸钙，PEG 6000，柠檬酸三乙酯以及水。所述肠溶包衣还可以包括淀粉和/或糊精。本发明的pH敏感型聚合物包衣优选包含50%_85%的pH敏感型聚合物以及50%-15%的赋形剂，包括在所述范围内的任何组合物。如本文所用，缓释聚合物包括聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸共聚物C型、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、亲水性聚合物如纤维素衍生物、乙基纤维素或者脂肪族化合物，包括巴西棕榈蜡。这些材料可以单独或组合使用，或者连同上述材料以外的其他聚合物使用。所述缓释聚合物包衣还可以包括赋形剂，例如烷基纤维素衍生物如乙基纤维素，交联聚合物如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，具有羟基的多糖如葡聚糖，用双官能交联剂处理的纤维素衍生物如表氯醇、二氯丙醇、1，2_，3，4-二环氧丁烷等，滑石粉，硬脂酸钙，PEG 6000，柠檬酸三乙酯以及水。所述缓释聚合物包衣还可以包括淀粉和/或糊精。本发明的缓释聚合物包衣优选包含50%_85%的缓释聚合物以及50%_15%的赋形剂，包括在所述范围内的任何组合物。实施例1如表I所示的配方制备受保护的α -淀粉酶。表1.受保护的α -淀粉酶的配方
权利要求
1.一种受保护的α-淀粉酶动物饲料成分，其抗α-淀粉酶在单胃动物胃环境中的释放并对α-淀粉酶在肠环境中的释放敏感，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)包含缓释聚合物的第二包衣。
2.如权利要求1的饲料成分，其中所述α-淀粉酶的核心包含50%_95%的α -淀粉酶和5%_50%的一种或多种赋形剂。
3.如权利要求2的饲料成分，其中所述赋形剂选自以下组中:微晶纤维素、滑石粉、硬脂酸钙、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、PEG 6000、甘油和水。
4.如权利要求1的饲料成分，其中所述pH敏感型聚合物包含50%-85%的肠溶型聚甲基丙烯酸酯和50%-15%的一种或多种赋形剂。
5.如权利要求4的饲料成分，其中所述赋形剂选自以下组中:滑石粉、硬脂酸钙、PEG6000、柠檬酸三乙酯和水。
6.如权利要求1的饲料成分，其中所述缓释聚合物包含50%-85%的胃崩解型聚甲基丙烯酸酯和50%-15%的一种或多种赋形剂。
7.如权利要求6的饲料成分，其中所述赋形剂选自以下组中:滑石粉、硬脂酸钙、PEG6000、羧甲基纤维素钠、羟丙甲纤维素、柠檬酸三乙酯和水。
8.一种动物饲料成分组合物，其包含如权利要求1的动物饲料成分与未受保护的α -淀粉酶的混合物。
9.如权利要求8的动物饲料成分，其中所述未受保护的α-淀粉酶占所述组合物的0.1%_20%。
10.一种改善单胃动物的日粮淀粉消化的方法，所述方法包括向动物喂食包含淀粉的饲料以及如权利要求1的动物饲料成分。
全文摘要
本发明描述一种受保护的α-淀粉酶。造粒和包封技术，其中缓释材料和pH敏感的材料用来保护α-淀粉酶免于在低pH下失活。据发现受保护的α-淀粉酶在酸(pH3.0)中处理长达3小时后高度稳定。当在pH3.0中处理1小时然后用脂肪酶和胰酶在pH7.0中处理2小时以模仿体内环境时，据发现α-淀粉酶完全释放并可测量。此外，受保护的α-淀粉酶表现出比未受保护的α-淀粉酶优越的效力。受保护的α-淀粉酶还证实提高的热稳定性。
文档编号A23D9/013GK103118547SQ201180009641
公开日2013年5月22日 申请日期2011年1月17日 优先权日2010年1月15日
发明者Z·段, Y·刘, Y·嫪, D·陈, J·马 申请人:凯敏工业公司