我國養(yǎng)殖規(guī)模居世界首位，但飼料糧短缺、養(yǎng)殖環(huán)境污染及動(dòng)物產(chǎn)品安全等問題制約著我國養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。飼料及其原料中存在大量的甘露聚糖，甘露聚糖具有的高粘度大大增加了食糜的粘度，阻礙了營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。此外，它們還會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物胃腸道中微生物繁殖增多，使畜禽腹瀉率增加，從而影響畜禽的生產(chǎn)性能，并對(duì)畜禽產(chǎn)品品質(zhì)造成不利影響。甘露聚糖酶能夠有效水解飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子甘露聚糖，降低食糜粘度，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收，提高原料中營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，同時(shí)其降解產(chǎn)物甘露寡肽也能提高動(dòng)物免疫力及成活率，顯著提高飼料利用效率、降低氮磷等有機(jī)物排放并減少藥物性添加劑的使用，從而節(jié)約飼料糧、保障環(huán)境和動(dòng)物產(chǎn)品安全。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所的專利“一種嗜酸β-甘露聚糖酶MAN5A及其基因和應(yīng)用”，具有多方面技術(shù)路線改進(jìn)。其一，率先采用基于酶分子結(jié)構(gòu)特征并結(jié)合生物信息學(xué)設(shè)計(jì)的技術(shù)路線，建立了酶基因資源高效擴(kuò)增分離技術(shù)，進(jìn)行資源的快速篩選與有效評(píng)估。其二，由于方法先進(jìn)性以及環(huán)境的特殊性，該專利獲得了一種綜合性能優(yōu)良的甘露聚糖酶聚糖酶，其具有極好的熱穩(wěn)定性；最適pH為1.0，在pH0.5-6.0之間均具有較高活性；是目前為止所報(bào)道的最適酸甘露聚糖酶，能夠完全抵御胃腸道的酸性環(huán)境，同時(shí)還能抵御胃蛋白酶、胰蛋白酶的降解；其比活為3373 U/mg蛋白。其三，該專利提供了一種基于受體菌和外源基因、載體的綜合優(yōu)化構(gòu)建高效表達(dá)生產(chǎn)菌株的方法。利用該方法構(gòu)建了能夠高效表達(dá)甘露聚糖酶的菌株，并完善了其表達(dá)發(fā)酵工藝，建立了10-50g/L級(jí)的高效表達(dá)系統(tǒng)，且技術(shù)水平持續(xù)提升，甘露聚糖酶發(fā)酵水平達(dá)3.5萬U/mL發(fā)酵液（10g/mL蛋白），是其他報(bào)道和生產(chǎn)水平的3-5倍，降低了生產(chǎn)成本，其應(yīng)用成本<1元/噸飼料。應(yīng)用這些酶后，飼料報(bào)酬一般可提高5-15%左右，綜合經(jīng)濟(jì)效益提高3-10%左右, 即每噸飼料最終可多獲得的經(jīng)濟(jì)效益為4元以上。甘露聚糖酶產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)市場80%以上，累計(jì)每年生產(chǎn)銷售甘露聚糖酶產(chǎn)品或復(fù)合酶產(chǎn)品2萬噸以上，在全國31省區(qū)上千家飼料及養(yǎng)殖企業(yè)推廣應(yīng)用，并出口歐美等20余個(gè)國家，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益108億元。
