Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Tổng quan về chất xơ, NSP và mannan

1 Tổng quan về chất xơ, NSP và mannan

Tải bản đầy đủ - 0trang

trong nước sẽ làm tăng độ nhớt trong ruột, cản trở tế bào vách ruột hấp thu các chất

dinh dưỡng, làm chậm quá trình di chuyển thức ăn trong ống tiêu hóa, giảm sự hấp

thu glucose trong ruột (Lê Thanh Hùng, 2008).

- Nhóm NSP khơng tan có trong vách tế bào thực vật hiện diện nhiều trong

ngũ cốc và rau cải, làm tăng tốc độ di chuyển thức ăn qua đường tiêu hóa, cản trở

các enzyme nội sinh tiếp cận với các chất dinh dưỡng như protein, tinh bột và lipid

có trong bào chất, từ đó cũng làm giảm sự tiêu hóa, hấp thu các dưỡng chất (Lê

Thanh Hùng, 2008).

2.1.3 Mannan

2.1.3.1 Định nghĩa

Mannan thuộc nhóm hemicellulose. Nó còn được gọi là galactomannan có

cơng thức phân tử (C6H12O6)n, tan trong nước, là một thành phần chất xơ trong thức

ăn. Cấu trúc mannan là một chuỗi polysaccharide lặp đi lặp lại với các đơn vị đường

1,4-mannose và 1,6-galactose và glucose nối tiếp nhau tạo thành mạch mannan.

Trong tự nhiên thường gặp galactose hoặc glucose gắn vào mannan. Tính hòa tan

của mannan trong nước sẽ làm tăng số lượng galactose hoặc glucose trên chuỗi

mannan. Tỉ lệ trong thức ăn khoảng 2-4% sẽ làm chậm sự phát triển và giảm hiệu

quả sử dụng thức ăn ở gia cầm (Ray và ctv., 1982; Verma và McNab, 1982, trích

dẫn từ Mai Anh Tuấn, 2011).

Cơng thức cấu tạo của đường mannan:



(Nguồn: http://www.biosite.dk)



4



2.1.3.2 Các nguồn cung cấp mannan trong thức ăn chăn nuôi

Mannan hiện diện nhiều trong ngô, lúa mì, lúa mạch, cám gạo, cám mì, đặc

biệt trong các loại khô dầu như khô dầu cọ, khô dầu vừng, vỏ đậu nành, khô dầu

đậu phộng, khô dầu cải.

Bảng 2.1: Hàm lượng β-mannan trong thức ăn

Nguyên liệu



β-mannan %



Nguyên liệu



β-manan %



Khô cọ



30 - 35



Khô cải



0,49



Khô dừa



20 - 25



Khô bông



0,36



Vỏ đậu nành



6-7



Lúa mạch



0,49



Khô vừng (mè)



2,8 - 3,5



Cám gạo



0,32



Khô đậu nành (44% CP)



1,5 - 1,6



Lúa mì



0,10



Khơ đậu nành (48% CP)



1,2 - 1,3



Bắp



0,09



Khơ hướng dương



0,57



Lúa miến



0,09



Khơ lạc



0,51



Cám mì



0,07



(Nguồn Dierick, 1989)

2.2 Enzyme

2.2.1 Định nghĩa

Enzyme là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein.Nhờ có enzyme mà

các phản ứng sinh hố học xảy ra một cách nhanh chóng, nhịp nhàng, chính xác,

hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng.

2.2.2 Tính đặc hiệu của enzyme

Đa số các enzyme có tính chọn lọc đối tượng tác động một cách rõ rệt, mỗi

enzyme chỉ tác động lên một cơ chất, một kiểu phản ứng hoặc một loại phản ứng,

nghĩa là tác dụng của enzyme có tính đặc hiệu.Hiện tượng này có liên quan đến cấu

trúc phân tử và trung tâm hoạt động của enzyme.

Enzyme có 04 tính đặc hiệu là đặc hiệu tuyệt đối ; đặc hiệu tương đối ; đặc

hiệu theo kiểu phản ứng; và đặc hiệu theo kiểu hình học khơng gian.



5



2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoạt động của enzyme

Nhiệt độ

Do enzyme có bản chất là protein nên nó khơng bền với nhiệt. Mỗi loại

enzyme có một nhiệt độ tối thích khác nhau tùy vào nguồn gốc của enzyme và tùy

theo từng điều kiện hoặc sự khác nhau về tính nhạy cảm với nhiệt độ của phân tử

protein-enzyme. Đa số các enzyme mất hoạt lực xúc tác ở nhệt độ cao

(>800C).Nhiệt độ tối ưu của các enzyme có nguồn gốc thực vật khoảng 50-600C,

enzyme nguồn gốc động vật khoảng 40-500C.

Ảnh hưởng của pH

Mỗi enzyme có một trị số pH tối thích có thể rất acid (trong khoảng từ 1,5-2

đối với pepsin), hoặc rất kiềm (trong khoảng 9,5-10 đối với arginase), nhưng pH tối

ưu của đa số các enzyme ở vào khoảng chung quanh giá trị trung tính.

Ảnh hưởng của các chất xúc tác

Chất hoạt hóa có khả năng làm tăng hoạt lực xúc tác của enzyme. Các chất

hoạt hóa có bản chất khác nhau chúng có thể là các ion kim loại, dẫn xuất của các

vitamin.

Sự hoạt động của enzyme cũng có thể bị kìm hãm bởi các tác nhân gây biến

tính protein. Các chất gây kìm hãm hoạt động của protein như muối của các kim

loại nặng, chất tanin…

Nồng độ cơ chất và nồng độ enzyme

Ở nồng độ cơ chất thấp tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng với nồng độ cơ

chất.Nhưng nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất thì tốc độ phản ứng tăng chậm dần, và

khi nồng độ cơ chất đạt đến một giá trị nào đó thì vận tốc phản ứng khơng tăng

nữa.Trong những điều kiện đó thì nồng độ enzyme quyết định tốc độ phản ứng.

2.2.4 Các đơn vị đo hoạt lực của enzyme

Mục đích xác định hoạt lực enzyme là xác định số đơn vị hoạt lực. Một đơn

vị hoạt lực enzyme được định nghĩa theo nhiều phương pháp.

2.2.4.1 Đơn vị quốc tế

Enzyme unit , viết tắt là U do Hiệp Hội Hóa sinh Quốc Tế



6



(International



Union of Biochemistry – IUB) định nghĩa: Một đơn vị chuẩn của enzyme (1 U) là

lượng enzyme xúc tác chuyển hóa được 1 µmol cơ chất sau 1 phút ở điều kiện tiêu

chuẩn.

U = 1 µmol sản phẩm = 1 µmol cơ chất (10-6 mol)/phút

2.2.4.2Katal

Năm 1979, Hội đồng danh pháp của IUB khuyến cáo nên sử dụng Katal làm

đơn vị cơ bản của hoạt lực enzyme.

Một Katal là lượng enzyme xúc tác chuyển hóa được 1 mol cơ chất sau 1

giây ở điều kiện tiêu chuẩn.

1 Kat = 1 mol cơ chất/ giây = 60 mol/ phút = 60 x 106 µmol/ phút = 6 x 107 U

1 U = 1/60 x 10-6 Kat = 16,67 nKat (nanokatal)

Đơn vị Katal được khuyến cáo vì nằm trong hệ đơn vị đo lường Quốc tế (SI).

2.2.4.3 Đơn vị tự đặt

Đơn vị hoạt lực dựa vào sự thay đổi đặc tính hỗn hợp phản ứng, ví dụ sự thay

đổi độ đục, độ nhớt… trong một đơn vị thời gian. Trường hợp cơ chất và sản phẩm

là một hỗn hợp phức tạp thì áp dụng đơn vị hoạt lực này.

Như vậy, có nhiều đơn vị hoạt lực enzyme. Điều quan trọng nhất là cần định

nghĩa rõ ràng đơn vị hoạt lực.

Bảng 2.2: Hoạt lực enzyme mannanase trong một số sản phẩm khác nhau

Enzyme



Hoạt lực



Hemicell HT ( Bayer)



16.000 UI/g



NSP 500 (Sunhy)



28.000UI/g



Hemicell lỏng



720.000UI/ml



Enzyme hỗn hợp



3.000 UI/g



Mannanase (CTC Bio)



80.000UI/g



Sunzyme



1000UI/g



7



2.2.5 Những điểm cần chú ý khi tiến hành thí nghiệm đo hoạt lực enzyme

-



Cần tránh những yếu tố có thể biến tính protein enzyme.



-



Các thơng số nhiệt độ, pH, nồng độ ion và thành phần dung dịch đệm ảnh

hưởng lên hoạt lực enzyme. Thử hoạt lực enzyme phải được tiến hành trong

điều kiện thích hợp như điều kiện sinh lý, điều kiện tồn trữ thực phẩm hoạt

điều kiện mà hoạt lực có thể đạt tối ưu.



-



Với những enzyme cần chất hoạt hóa hoặc chất ổn định thì phải cho các chất

này vào enzyme trước khi cho cơ chất vào hỗn hợp phản ứng.



-



Nồng độ cơ chất trong phản ứng enzyme phải ở trong giới hạn thích hợp , đủ

thừa để bão hòa enzyme, nhưng khơng quá cao để kìm hãm enzyme. Sau khi

dừng phản ứng lượng cơ chất được chuyển hóa 20 - 30%



-



Thời gian xác định hoạt lực thường 5- 30 phút. Tốt nhất là xác định tốc độ

ban đầu của phản ứng (30 - 60 giây), vì giai đoạn này tốc độ phản ứng lớn

nhất, sau đó bắt đầu giảm.



-



Khi xác định hoạt lực phải làm mẫu đối chứng song song với mẫu thí

nghiệm. Trong mẫu đối chứng enzyme phải bị bất hoạt trước khi tiếp xúc với

cơ chất.



2.3.6 Một số phương pháp xác định hoạt lực của enzyme

2.3.6.1 Xác định hoạt lực enzyme bằng cách đo đường kính vòng thủy phân

Cho enzyme tác dụng lên cơ chất trong môi trường thạch, cơ chất bị phân

hủy, độ đục của môi trường bị giảm, môi trường trở nên trong suốt. Độ trong của

môi trường trong suốt phản ánh hoạt động của enzyme.

2.3.6.2 Phương pháp nhuộm cơ chất

Phương pháp nhuộm cơ chất là phương pháp sử dụng các cơ chất đã được

nhuộm màu, do vậy khi nó bị enzyme làm rã ra, màu sẽ được giải phóng. Đây là

một phương pháp đơn giản nhưng tương đối mới và chưa được sử dụng rộng rãi

trong quá trình phân tích enzyme.

2.3.6.3 Xác định hoạt lực enzyme dựa vào lượng đường khử tạo thành



8



Phương pháp đo độ đường khử chỉ xác định số vết cắt của enzyme lên một

cơ chất cụ thể nào đó mà khơng chú ý tới vết cắt đó ở đâu. Phương pháp này đã

được chứng minh, tương đối chính xác và được chấp nhận là một phương pháp

thường được sử dụng.

2.3.6.4 Xác định hoạt lực enzyme dựa vào sự giảm độ nhớt của dung dịch cơ

chất

Phương pháp đo độ nhớt về cơ bản gần giống như phương pháp trên nhưng

chỉ chú trọng vào những enzyme tạo ra những vết cắt ở giữa của cơ chất. Phương

pháp này phản ánh một cách trung thực hơn hoạt lực của enzyme trong cơ thể con

vật nhưng quá trình thử nghiệm rất tốn thời gian và tương đối phức tạp

2.3.7 NSP enzyme

Theo Đỗ Hữu Phương (2004), enzyme NSP được sử dụng khá rộng rãi trong

chăn nuôi do những tác động tích cực mà nó mang lại như giúp vật ni tiêu hóa tốt

hơn, vừa hạn chế được những tác hại do bản thân nó gây ra, vừa giải phóng một

phần năng lượng và acid amin thặng dư. NSP enzyme tạo điều kiện phóng thích các

acid amin, cải thiện khả năng tiêu hóa từng loại acid amin từ 1,7-7,9%, giúp tiết

kiệm các acid amin khi bổ sung vào khẩu phần làm giảm giá thành sản xuất. Sử

dụng enzyme giúp cải thiện thành tích vật ni. Các cải thiện này có được là sự

phối hợp của nhiều yếu tố khác nhau gồm sự cải thiện môi trường ruột ; sự cải thiện

khả năng tiêu hóa; và sử dụng các thực liệu kinh tế hơn.

2.2.8 Enzyme mannanase

Mannanase là một enzyme đơn thể với khối lượng phân tử 65 kDa. Nhiệt độ

tối đa mà enzyme vẫn hoạt động khoảng 90-920C, có thời gian bán hủy là 34 giờ tại

nhiệt độ 850C, 13 giờ tại 900C (Dufaud và ctv., 1997, trích dẫn từ Mai Anh Tuấn,

2011).

Beta-mannanase là sản phẩm lên men bởi Bacillus lentus. Beta-mannanase là

enzyme phân giải beta-mannan, một polysaccharide có cấu tạo là đường D-mannose

và D galactose gắn kết nhau bằng liên kết 1,4 glucoside, với tỉ lệ mannose/galactose

là 2/1 (www.scientificpsychic.com). Mannan có mặt trong hầu hết nguyên liệu thức



9



ăn, đặc biệt có nhiều trong khơ dầu cọ (30-35%), khơ dầu dừa (20-25%), khơ dầu

đậu nành…

Vai trò của enzyme beta-mannanase là làm lỗng chất nhầy trong đường

ruột, giúp vật ni ăn khỏe hơn và hấp thu thức ăn tốt hơn. Cải thiện hệ số chuyển

đổi thức ăn, trọng lượng, tăng tỉ lệ sống và tỉ lệ đồng đều của heo, gà (Vũ Duy

Giảng, 2009).

Enzyme mannanase cũng giúp phân cắt chất xơ khác của vách tế bào, tạo

điều kiện cho enzyme nội sinh của ống tiêu hóa như amylase, protease, lipase tiếp

cận và phân giải các chất như tinh bột, protein và lipid thành những phân tử nhỏ dễ

hấp thu. Nhờ vậy giá trị dinh dưỡng của thức ăn tăng lên (tăng lên khoảng 100-150

kcal ME/kg). Tỷ lệ tiêu hóa acid amin tăng 1,5-2,3% (Vũ Duy Giảng, 2009).

Enzyme mannanase phân cắt beta-mannan thành những phân đoạn đường

manose ngắn hơn, đó là những manose oligosaccharide (MOS). MOS lúc này giữ

vai trò là các prebiotic, có tác dụng loại bỏ các vi khuẩn bám dính vào thượng bì

ruột và kích thích hệ miễn dịch ruột hoạt động, từ đó tăng sức khỏe của ruột, hạn

chế rối loạn tiêu hóa.

Enzyme mannanase khi được bổ sung vào thức ăn chứa những nguyên liệu

giàu mannan có tác dụng phân cắt mạch 1,4- glucosid của polimer mannan, làm cho

chúng ngắn lại, từ đó giảm độ nhớt của dịch ruột, tạo điều kiện cho niêm mạc ruột

hấp thu các chất dinh dưỡng dễ dàng hơn và có thể làm đảo ngược lại những tác hại

gây ra bởi galactomannan (Ghesquiere, 2004).



10



Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Dinh Dưỡng Khoa Chăn nuôi



- Thú y ,



Trường Đại Học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 02 đến tháng 07/2013.

3.2 Phương pháp tiến hành

3.2.1 Địa điểm và thời gian lấy mẫu

3.2.1.1 Địa điểm

Do đây là bước đầu khảo sát và phân tích hoạt lực của mannanse với điều

kiện còn hạn chế nên ngồi mẫu enzyme tinh chất do công ty Sunhy cung cấp,

chúng tôi sẽ lấy thêm mẫu enzyme cũng như NSP ở một số công ty khác như Bio,

Bayer,… Tuy nhiên do các số liệu thu thập được trong quá tr ình thực hiện là những

thông tin nhạy cảm nên trong các kết quả sau này , tên các sản phẩm sẽ được mã hoá

bằng các ký tự A, B, C… Mẫu được phân tích tại phòng thí nghiệm enzyme Sunhy Bộ Mơn Dinh Dưỡng, Khoa Chăn Nuôi Thú Y, Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ

Chí Minh.

3.2.1.2 Thời gian

Thời gian lấy mẫu được tiến hành từ tháng 05 đến cuối tháng 06.

3.2.2 Đối tượng khảo sát

3.2.2.1 Chọn mẫu

Mẫu enzyme tinh chất được các công ty sản xuất thức ăn chăn nuôi và các

công ty sản xuất enzyme cung cấp bao gồm:

- Sản phẩm enzyme mannanase tinh chất

- Sản phẩm Men tiêu hóa NSP 500 là phức hợp đa enzyme gồm xylanase, βglucanase, mannanase, cellulase, pectinase

- Sản phẩm Hemicell HT

- Sản phẩm Hemicell lỏng



10



- Sản phẩm Enzyme hỗn hợp là p



hức hợp đa enzyme gồm β-glucanase,



mannanase, protase, xylanase, pectinase, cellulase.

- Sản phẩm Enzyme Mannanase

3.2.2.2 Lấy mẫu

Mẫu được lấy từ các nhà máy chế biến thức ăn và các công ty cung cấp chất

bổ sung . Tất cả có 05 mẫu sản phẩm enzyme



có chứa mannanase thuần hoặc



mannanase kết hợp với các enzyme tiêu hoá khác . Do tính chất tế nhị của sự cạnh

tranh thương mại trên thị trường nên các mẫu sản phẩm enzyme thu được sẽ được

mã hoá theo quy luận tự đặt bằng cá c ký tự A , B, C, … không có liên quan gì đến

tên sản phẩm và trong phần kết quả sẽ chỉ trình bày số liệu theo tên sản phẩm đã

được mã hoá.

3.2.3 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm

Các thiết bị , dụng cụ , hoá chất cần thiết cho quy trình đánh giá hoạt lực

enzyme mannanase và quy trình chi tiết được trình bày trong phần phụ lục.

3.2.4 Phương pháp phân tích

3.2.4.1 Lập đường chuẩn và phân tích hoạt lực enzyme tinh chất

 Nguyên tắc

Mannan được thủy phânoligosaccharide và monosaccharide bởi mannanase,

cả oligosaccharide và lượng đường khử bị tác động bởi DNS (3-5 dinitrosalicylic

acid) trong nước sôi. Trong phản ứng tạo màu này, mức độ màu tỷ lệ thuận với

lượng đường được khử bởi mannanase, vì vậy có thể xác định được hoạt lực của

mannanase. Phân tích cường độ màu sắc, từ đó hoạt lực của mannanase có thể được

tính tốn.

Định nghĩa đơn vị enzyme: một đơn vị mannanase được định nghĩa là lượng

enzyme cần thiết để giải phóng 1µmol đường khử từ 3 mg/ml dung dịch Mannan

trong một phút với điều kiện pH= 5,5 và 37oC.

 Chuẩn bị hóa chất được sử dụng

 Lập đường chuẩn



11



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Tổng quan về chất xơ, NSP và mannan

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×