LT3208B - Enzyme products for use in the improvement of feed value and conservation of fibrous crops - Google Patents

Enzyme products for use in the improvement of feed value and conservation of fibrous crops Download PDF

Info

Publication number
LT3208B
LT3208B LTIP482A LTIP482A LT3208B LT 3208 B LT3208 B LT 3208B LT IP482 A LTIP482 A LT IP482A LT IP482 A LTIP482 A LT IP482A LT 3208 B LT3208 B LT 3208B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
conductivity
tris
approximately equivalent
anionite
nacl
Prior art date
Application number
LTIP482A
Other languages
English (en)
Inventor
Markku Virkki
Juha Heikki Antero Apajalahti
Kalevi Juhani Visuri
Original Assignee
Ssv Dev Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ssv Dev Oy filed Critical Ssv Dev Oy
Publication of LTIP482A publication Critical patent/LTIP482A/xx
Publication of LT3208B publication Critical patent/LT3208B/lt

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/14Pretreatment of feeding-stuffs with enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K30/00Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs
    • A23K30/10Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs of green fodder
    • A23K30/15Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs of green fodder using chemicals or microorganisms for ensilaging
    • A23K30/18Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs of green fodder using chemicals or microorganisms for ensilaging using microorganisms or enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01004Cellulase (3.2.1.4), i.e. endo-1,4-beta-glucanase

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Description

Šis išradimas yra susietas su skaidulinių kultūrų, kurias vartoja atrajojantys ir vienskrandžiai gyvuliai, maistingosios vertės pagerinimu, apdorojant naujais fermentiniais preparatais. Tiksliau sakant, išradimas susietas su celiulazės fermentų, gautų iš Trichoderma rūšies (kaip pavyzdys, bet nebūdingas), išskirstymu siekiant padidinti jų efektyvumą mikrobams paimant energiją iš celiuliozės ir hemiceliuliozės atrajotojų didžiajame skrandyje ir/arba pagerinant vienskrandžių ir atrajojančių vienskrandžių gyvulių, neturinčių fermentinės sistemos, galinčios susidoroti su skaidulomis, pašaro įsisavinimo procesą. Dar daugiau, šie nauji fermentiniai produktai gali būti panaudoti apdorojant skaidulines kultūras konservavimo metu ir pagerinant silosą, o taip pat apdorojant konservuotą derlių prieš pat šėrimą. Išradimas taip pat susietas su minėtų fermentinių gaminių paruošimo būdais.
sumedėja dėka gyvuliai žymiai Todėl, nežiūrint
Kai skaidulinės kultūros subręsta, energijos, gaunamos iš žemės ploto vieneto, kiekis padidėja, bet metabolinė energija, t. y. celiuliozės ir hemiceliuliozės kiekis sumažėja dėl augalų sumedėjimo, kurio metu celiuliozė, esanti augalų ląstelių sienelėse, sudėtingų skersinių ryšių. Dėl to prasčiau įsisavina sausus komponentus, į tai, kad ekonominiu požiūriu derlius turi būti nuimtas subrendęs, kai yra didžiausia sausų medžiagų išeiga, energijos įsisavinimo apribojimas priverčia nuimti derlių dar nepakankamai subrendusį su mažesne sausų medžiagų išeiga. Dėl mažo sausų medžiagų kiekio iškyla problemos konservuojant. Suardant fermentais tuos skersinius ryšius tarp celiuliozės elementų, galima nuimti ir labiau subrendusį derlių, padidinant išeigą ir nepamažinant, kaip paprastai būna, įsisavinimo galimybės. To paties proceso metų gali atsirasti cukrus, kurį gali naudoti siloso mikrobai, tuo pagerinant tokio derliaus konservavimą nepalankiomis oro sąlygomis, kai sausų medžiagų kiekis yra mažas.
Konservavimas
Skaidulinių kultūrų (žolės, ankštinių augalų, visų javų kukurūzų, sorgo ir t. t.) išsaugojimas vėlesniam panaudojimui šeriant iš esmės priklauso nuo vandens pašalinimo džiovinant (šienas ir panašūs dalykai) arba nuo sudarymo kliūčių orui patekti ir apsaugojimo masės rūgimo toje vietoje, kur epifitinių ardančių mikroorganizmų (mielių, pelėsių ir bakterijų) veikla yra kontroliuojama, augalų medžiagos fermentų veikla apribota. Praktiškai reikalingas pH mažesnis kaip 4,2 yra gaunamas pridedant rūgšties į derlių arba dėka rūgšties, kurią pagamina epifitiniai mikroorganizmai fermentavimo metu.
Pastarosios nuostatos dėl aplinkos apsaugos riboja rūgščių panaudojimą. Šias aplinkosaugos nuostatas stiprina tokios plačiai naudojamos rūgštys kaip skruzdžių rūgštis. Šios rūgštys padidina rūgšties išsiskyrimą iš drėgno derliaus.
Alternatyva yra susieta su natūralia fermentacija. Tačiau natūrali fermentacija būna įvairi ir kartais nepatenkinama. Pavyzdžiui, derliuje, kuriame yra cukraus substratų, gali vyrauti nereikalingi epifitai ir gali trūkti reikalingų pieno rūgšties bakterijų. Būtinos pieno rūgšties bakterijos, t. y. homopieno bakterijos, iš esmės gamina pieno rūgštį. Ši pieno rūgšties gamyba sumažina pH, nesumažinant bent kiek žymiau maistingosios vertės, ypač proteino kokybės. Priešingu atveju, kai vyrauja epifidai, pH sumažinamas labai nežymiai ir gali nepasiekti pakankamai žemos vertės. Tai daro įtaką maistingosioms savybėms ir tuo pačiu gyvulių sugebėjimui įsisavinti medžiagas.
Šią situaciją galima pagerinti pridedant tiek būtinų pieno rūgšties bakterijų į derlių, kad jos vyrautų prieš epifitus. Bet šis metodas nepadeda, kai derliuje yra mažai cukraus. Galima pridėti vandenyje tirpstančių angliavandenių, kurių reikia pieno rūgšties bakterijoms. Pavyzdžiui, galima pridėti melasos, krakmolo ar cukraus, tokio kaip gliukozė, laktozė ar sacharaozė. Tačiau dėl to iškyla kitos problemos. Bendru atveju reikia dėti daug cukraus, t. y. 10-20 kilogramų cukraus tonai derliaus arba tarp 35 ir 45 kilogramų melasos tonai derliaus. Labai sunku tokį didelį kiekį klampios medžiagos įterpti į derlių. Taip pat sunku tolygiai įterpti sausas medžiagas. Kai kurie priedai, tokie kaip gliukozė, laktozė ir sacharozė yra per brangios vartoti tokiu būdu. Be to, pieno rūgšties bakterijos efektyviai nenaudoja krakmolo, nebent yra tam tikras kiekis amilazės, kuri verčia krakmolą į cukrų.
Sudėtingiems angliavandeniams derliuje skaidyti į paprastą cukrų kaip alternatyvą galima naudoti fermentus. Pieno rūgšties bakterijos gali naudoti tokiu būdu gautą cukrų ir gali vyrauti fermentacija. JAV patente Nr. 4 751 089 (autoriai Heikonen ir kiti) yra siūlomas metodas, kaip silosuoti pašarus ir grūdus, pridedant gliukozės oksidazės. Gliukozės oksidazė gamina gliukoninę rūgštį iš gliukozės tirpiuose angliavandeniuose. Gliukoninės rūgšties kaupimas mažina pH. Pagal minėtą JAV patentą kiti fermentai, tokie kaip celiulazė, hemiceliulazė ir B-gliukozidazė gali būti pridėti tikslu padidinti gliukozės gamybą.
Ląstelieną ardančių fermentų panaudojimas tikslu apsaugoti ir padidinti silosuoto pašaro maistingąsias vertybes ir pagerinti apdoroto pašaro skonį, įsisavinimą bei virškinimo spartą taip pat buvo aprašytas JAV paraiškoje Nr. 510 506, pateiktoje 1990 m.
balandžio 18 d. Fermentinė sudėtis, aprašyta šioje paraiškoje, apima bent vieną fermentą iš grupės, susidedančios iš pektinazės, celiulazės, ksilazės amilazės, arabinozidazės, kutinazės, lipazės ir esterazės ir gali būti naudojama kartu su homopieno bakterij omis.
Tačiau ląstelieną ardantys fermentai gali sukelti nepageidautinus šalutinius reiškinius, kai jie yra įdedami į skaidulines kultūras, kuriose yra mažai (t. y. mažiau kaip 25%) sausų medžiagų, būtent nesubrendusiame derliuje. Pavyzdžiui, ląstelieną ardantys fermentai gali padidinti ištekančių medžiagų tėkmę. Ištekančiose medžiagose yra tirpios ląstelinės ,medžiagos. Dėl šių medžiagų ištekančioms medžiagoms būdingas didelis BOD (biocheminis deguonies poreikis), o tai gali sukelti gamtosaugos problemas. Be to, ištekančių medžiagų praradimas sumažina derliaus maistingąsias vertybes. Šie fermentai taip pat gali padidinti pieno rūgšties vertę ir taip pakeisti skaidulinę struktūrą, kad net sumažina gyvulių galimybę įsisavinti. Be to, dėl padidėjusio cukraus kiekio, kurį pagamina fermentai, gali geriau augti mielės ir pelėsiai. Padidėjęs mielių ir pelėsių augimas gali sumažinti aerobinį stabilumą ir pagaminti pavojingus mikotoksinus .
Efektyvumas, su kuriuo gyvuliai įsisavina skaidulas, priklauso nuo mikrobų populiacijos mišinio didžiajame skrandyje. Mikrobų populiacijos sudėtis priklauso nuo pašaro. Galutinių mikrobų poveikio energijos šaltiniams rezultatu yra lakių riebiųjų rūgščių gamyba, kurios veikia kaip pirmtakas gyvulio audiniuose tiekiant procesams ir sintezuojant y. pieną, mėsą ir vilną. Šių energiją metaboliniams gyvulinius produktus, t.
produktų gamybos efektyvumas priklauso nuo lakių riebiųjų rūgščių proporcijų, ypatingai acto, propano ir butano rūgščių.
Pašarai, kuriuose yra daug krakmolo ir/arba cukraus skatina butano ir propano rūgščių sintezę, o skaidulos skatina acto rūgšties sintezę. Reikalingas didžiojo skrandžio fermentacijos tipas priklauso nuo gyvulio gaminamo produkto. Todėl galimybė keisti maitinančiąją terpę ekonomine prasme yra pirmo svarbumo dalykas, ypač galimybė keisti šiuo aspektu skaidulų reaktyvumą, kadangi tai yra pati pigiausia energijos forma.
Vienskrandžiams gyvuliams skaidulos nėra gatavas energijos šaltinis, bet jos yra daugelyje krakmolo šaltinių, t. y. grūdų. Skaidulos taip pat yra labai svarbios, palaikant normalią žarnyno veiklą. Tai susiję su skaidulų reaktyvumu, t. y. katijonų apykaitos geba. Galimybė išlaisvinti energiją iš maisto skaidulinių frakcijų ir pagerinti jo reaktyvumą yra labai svarbus dalykas, susijęs su vienskrandžių gyvulių šėrimu ir jų sveikata.
Fermentiniai produktai, skirti pašarui su mažu kiekiu sausų medžiagų išsaugoti ir pašaro įsisavinimui pagerinti iškelia dvi pagrindines problemas. Visų pirma, efektyviame silosavimo procese fermentai turi užtikrinti reikalingą pH, pieno rūgšties ir angliavandenių koncentracijas ir tuo pačiu mažinti ištekėj imą.
Pašaro apdorojimas pilnu ląstelieną ardančių fermentų mišiniu sumažina skaidulų kiekį silose tirpdant polimerinius angliavandenius. Dėl ypač efektyvaus įsisavinimo visos ląstelių sienelės suyra ir dėl to išteka visos medžiagos su dideliu cukraus kiekiu. Silosavimo metu stimuliuojamas fermentavimas, kaupiasi pieno rūgštis ir pH. Tokiomis sąlygomis bakterijos nuslopintos, bet fermentai toliau gamina monomerinius angliavandenius, kurių dalis gali būti prarasta su ištekančiomis medžiagomis. Silosas, kuriame yra didelė pieno rūgšties koncentracija ir lengvai fermentuojamas cukrus, gali būti pavojingas atrajojantiems gyvuliams, kadangi gali sukelti pieno rūgšties acidozę ir medžiagų įsisavinimo sutrikimus.
Antra, norint užtikrinti efektyvų atrajojančių gyvulių didžiojo skrandžio darbą ir pašaro vartojimą, cukraus kiekis, prieinamas didžiojo skrandžio mikrobams ir skaidulų reaktyvumas turi būti optimizuoti.
Šio išradimo tikslas - užtikrinti toki fermentų paruošimą Įvairioms kultūroms, subrendimo laipsniams ir sausų medžiagų kiekiams, kuris neturėtų trūkumų, būdingų žinomiems paruošimo būdams. Jeigu kalbėti tiksliau, tai šio išradimo tikslas - užtikrinti tokias fermentų kombinacijas, kurios naudingai pakeistų augalų ląstelių struktūrą, užtikrintų tiktai silosavimui reikalingą kiekį; nepadidintų ištekėjimo; neskatintų miltelių arba pelėsių augimo; bet galėtų taip pakeisti augalų polimerų struktūrą, kad jie pasidarytų labiau pasiduodantys tolimesnei hidrolizei didžiajame skrandyje ir juos būtų galima lengviau įsisavinti vienskrandžiame virškinimo trakte.
Kitas šio išradimo tikslas - sukurti minėtų fermentinių produktų paruošimo būdus.
Su nuostaba aptikta, kad komercinių produktų žalingą efektą lemia tam tikros fermentų kombinacijos, esančios komercinės rūšies celiulazėse, naudojamose minėtuose produktuose. Išskiriant minėtus komercinius fermentus, pagal šį išradimą gaunami nauji fermentiniai produktai, kurių kiekviename yra keletas skirtingų fermentų ir turi skirtingas savybes, pagal kurias galima atskirti kiekvienam atskiram tikslui tinkančias frakcijas.
Atskyrimo metodai, taikomi pagal šį išradimą, apima tuos metodus, kurie atskiria komercinės celiulazės dalis pagal proteinų jonu mainų savybes. Pavyzdžiui, yra naudingi chromatografiniai metodai, tokie kaip jonų mainų chromatografija. Naudingose dervose yra QSefarozės ir Mono-Q (abi iš Pharmacia) .
Celiulazės frakcijos įvairiomis kombinacijomis yra naudingos apsaugant skaidulinius pašarus ir pagerinant jų įsisavinimą, kai jais šeriami atrajojantys ir vienskrandžiai gyvuliai. Kiekviena celiulazinė frakcija turi būdingą jai fermentų rinkinį ir todėl skirtingai veikia skaidulinį derlių silosavimo metu ir taip pat skirtingai veikia didžiajame skrandyje ir plonosiose žarnose, kai suėdamas pašaras. Frakcijos gali būti naudojamos po vieną arba kelios iš karto ir/arba su atitinkamais naudingais mikroorganizmais, tokiais kaip mielių bakterijos. Jų parinkimas priklauso nuo reikalingo rezultato kiekvienu konkrečiu atveju. Šie produktai taip pat gali būti naudojami konservuotam pašarui prieš pat šėrimą.
Trumpas figūrų aprašymas
Fig.l. Eliuato, gauto iš komercinės celiulazės anijonitinėje kolonėlėje, sugertis ties 280 nm.
Fig.2. Proteinų komercinėje celiulazėje ir visose keturiose pagrindinėse frakcijose, gautose anijonitiniu chromatografiniu būdu, izoelektriniai taškai.
Fig.3. Eliuato, gauto iš komercinės celiulazės, ir pastarosios keturių pagrindinių anijonitiniu frakcijų, gautų Mono-Q analitinėje anijonitinėje kolonėlėje, sugertis ties 280 nm.
Fig.4. Eliuato, gauto iš komercinės celiulazės frakcijos A CM-Sefarozės (Pharmacia) katijonitinėje kolonėlėje, sugertis ties 280 nm.
Komercinės rūšies ląstelieną ardančių fermentų mišiniuose (tokiuose, kaip pardavinėjami su prekiniu pavadinimu Cytolase-123 iš Genencor) paprastai yra daug įvairių fermentų. Ląstelieną ardančių fermentų, turinčių komercinę vertę, mišiniai gaminami iš Trichoderma rūšies, pavyzdžiui Trichoderma longibrachiatum. Kiti ląstelieną ardančių fermentų mišiniai, gaunami iš bakterinių ar kitų grybinių šaltinių, turi panašias savybes.
Fermentų frakcijų poveikis (naudojant jas po vieną ar kelias iš karto) pašarui, silosui bei gyvuliams buvo nustatytas matuojant didelį kiekį parametrų. Svarbiausi parametrai, susieti su gyvuliais, yra išlaisvinto cukraus kiekis ir jo rūšys bei skaidulų struktūros pakitimai. Tai reguliuoja didžiojo skrandžio fermentacijos procesą ir pašaro įsisavinimą vienskrandžiame trakte. Matuojant skaidulų sugebėjimą išlaisvinti cukrų prieš ir po silosavimo, galima nustatyti pašaro vertės praradimą saugojimo metu. Jeigu struktūrizuotų angliavandenių didžioji dalis paverčiama i rūgštį silosavimo metu, tai konservavimas geras. Iš kitos pusės, tai sumažina energiją, prieinamą didžiojo skrandžio mikrobams, ir todėl sumažina maistingąją vertę. Optimali kombinacija turėtų būti tokia, kuri išlaisvina pakankamai cukraus, kad būtų užtikrintas geras silosavimas, ir tik pagerina didžiojo skrandžio veiklą. Svarbia charakteristika taip pat yra medžiagų ištekėjimo skatinimas, kuris susijęs su cukraus išlaisvinimo aktyvumu.
Kiekvienoje gautoje fermentų frakcijoje yra būdingas atskirų fermentų rinkinys, ir tos frakcijos skirtingai skaidulinę struktūrą, skirtingai išlaisvina veikia cukrų, skirtingai konservuoja silosą ir sukelia skirtingą ištekėjimą.
Remiantis minėtomis savybėmis, galima pasirinkti tinkamiausią frakciją kiekvienam konkrečiam tikslui. Derliui konservuoti turėtų būti pasirinktos frakcijos, kurios per 48 valandas padaro pH apie 4,0 ir sudaro tokį likusio cukraus kiekį, kuris palaiko lactobacilae komponentą. Pasirinktos frakcijos taip pat gali būti panaudotos tikslu pagerinti šviežio ar konservuoto skaidulinio derliaus maistingąją vertę prieš šėrimą. Medžiagų ištekėjimo problemą galima išspręsti pašalinant tas frakcijas, kurios skatina per didelį cukraus išsiskyrimą.
vienskrandžiame trakte C arba su B ir su
Silosuojant skaidulines kultūras, kurios turi mažai sausų medžiagų, tikslinga naudoti fermentų frakcijas B arba C, po vieną arba kartu, kadangi jos užtikrina reikiamą cukraus kiekį, kad gerai vyktų siloso fermentacija, nepadidinant medžiagų ištekėjimo. Frakcija A, nors ir truputį padidina medžiagų ištekėjimą, tačiau padidina ir cukraus grandinėlių laisvų galų skaičių ir padaro skaidulas palankias tolimesnei fermentinei hidrolizei, kurią atlieka didžiojo skrandžio mikroorganizmai, o taip pat lengvesniam įsisavinimui Frakcija A, viena arba su B, su C pagerina didžiojo skrandžio priėjimą prie cukraus. Frakcija A taip pat pagerina skaidulų reaktyvumą, kai naudojama viena arba su B, su C arba su B ir C. Tokiu būdu, nors frakcijoms B, C arba BC taikoma pirmenybė konservuojant derlių su mažu sausų medžiagų kiekiu, kadangi nesukelia medžiagų ištekėjimo, tačiau, pridėjus frakcijos A, pagerėja skaidulų reaktyvumas ir maistingosios vertybės.
Tais atvejais, kai medžiagų ištekėjimas nesudaro problemos, t. y. silosuojamos skaidulinės kultūros turi sausų medžiagų virš 25%, galima naudoti vien tik frakciją A arba kartu su B, su C arba su B ir C, kai norima pagerinti derliaus išsaugojimą ir gyvulių sugebėjimą įsisavinti pašarus. Šios frakcijos kombinacijos taip pat gali būti naudojamos šviežių ar konservuotų skaidulinių kultūrų, apdorotų prieš šėrimą, maištingajai vertei ir stabilumui pagerinti.
Jeigu derlius turi mažai sausų medžiagų, tai medžiagų ištekėjimo problemą galima išspręsti pašalinant frakcijas A ir D. Dėl frakcijos D iš esmės žalingai išteka medžiagos. Frakcija D taip pat neigiamai veikia cukraus išlaisvinimą. Jos dėka per daug angliavandenių paverčiama cukrumi. Be to, frakcija D žymiai sumažina skaidulų aktyvumą.
Kai reikalinga staigiai padidinti cukraus išlaisvinimą, pavyzdžiui prieš gyvulių šėrimą, pirmenybė teikiama frakcijai D ir kombinacijoms su ja. Tai reikalinga atrajojantiems ir ypatingai vienskrandžiams gyvuliams.
Fermentiniai produktai pagal šį išradimą turi keletą pranašumų. Naudojant tinkamas fermentų frakcijas, pavieniui arba tinkamomis kombinacijomis (kartu su egzogeniniais mikroorganizmais ar be jų), žymiai geriau išsaugomos skaidulinės kultūros ir gyvuliai geriau įsisavina pašarus. Ypatingai verta pabrėžti keturis dalykus: pagerinamas derliaus konservavimas, galima išspręsti medžiagų ištekėjimo problemą, gali būti pagerintas cukraus išlaisvinimas ir gali būti pagerinta skaidulų reaktyvumo vertė. Tai pasiekiama, naudojant fermentinius produktus pagal šį išradimą.
n pavyzdys. Citolazės - 123 frakcija
Frakcionavimas atliktas 2 litrų Pharmacia Q-Sefarozės anijonito kolonėlėje. Kiekvienam ciklui 1 litras citolazės-123 (Genencor), kurioje yra apie 200 g proteino (pagal sugertį ties 280 nm) su pH 5,2, buvo pakeistas iki pH 8 ir iki laidumo 20 nM tris-buferio. Tai padaryta ultrafiltarcijos būdu, o po to atskiedžiant vandeniu. Toks fermentų tirpalas supiltas į kolonėlę. Nesugerta medžiaga (frakcija A) buvo išplauta su maždaug 10 litrų 20 mM tris-buferiu. Sugertieji fermentai buvo išskirti, naudojant NaCl su tiesiniu gradientu 0-0,5 M, kurio bendras tūris apie 10 litrų. Kolonėlės eliuentas buvo surinktas. Surištos frakcijos buvo išskirtos, naudojant 20 mM tris-buferį, esant natrio chlorido koncentracijoms 80 mM (frakcija B), 150 mM (frakcija C) ir 500 mM (frakcija D). (Čia ir žemiau frakcijos vadinamos A, B, C ir D jų išskyrimo tvarka.) Frakcionavimo rezultatai parodyti grafiškai fig.1.
Frakcijose A, B, C ir D yra tokie proteino kiekiai (nustatyta pagal sugerti ties 280 nm):
A 27 g
B 18,3 g
C 47,6 g
D 73 g
Manoma, kad frakcijos D uodegoje M NaCl ir aukštesniame lygyje) pėdsakai, o uodegoje stebimą molekulinio svorio W sugeriančioji (t. y. išskyrimas 0,3 proteino yra tiktai sugėrimą lėmė mažo medžiaga.
Frakcijos buvo ištirtos, naudojant izoelektrinį fokusavimą geliuose siekiant atskirti proteinus turinčius izoelektrinį tašką tarp 3 ir 9. Šie rezultatai buvo panaudoti kaip pirštų atspaudai, siekiant palyginti frakcijas, gaunamas iš skirtingų atskyrimo stadijų. Gauti rezultatai parodyti grafiškai fig.l. Svarbiausios frakcijos taip pat buvo tiriamos analitine skystinę chromatografija, naudojant Mono-Q, ir tai leido puikią skiriamąją gebą. Rezultatas grafiškai pavaizduotas fig.3.
Medžiaga, kuri buvo neabsorbuota Q-sefarozėje (frakcija A), buvo frakcionuota, naudojant katijonitinę CMSefarozės kolonėlę. Rezultatai parodyti fig.4. Citolazė buvo padalinta į 4 frakcijas, naudojant Q-Sefarozę. Kiekvienoje iš šių frakcijų yra keletas skirtingų proteinų ir fermentų. Citolazės ir keturių frakcijų Įvairaus aktyvumo pasiskirstymas parodytas 1 lentelėje. Matyti, kad citolazė-123 yra labai sudėtingas fermentų mišinys ir kad net aptiktos frakcijos yra daugiafermentės. Vėliau, jeigu reikia, frakcijos gali būti išvalytos, pavyzdžiui chromatografiniu būdu ar nusodinant.
Kitu būdu fermentai gali būti išskirti, naudojant besiskiriančias pH kombinacijas, druskos koncentracijas ir buferių koncentracijas bei tipus. Pavyzdžiui naudojant 20 mM tris-buferį, kai pH yra 7,6, daugiau yra išskiriama į kolonėlę surištų frakcijų B, C ir D, negu naudojant 20 mm druskos tirpalą frakcijai B, 115 mM - frakcijai C ir 500 mM - frakcijai D. Tačiau šių parametrų pakitimas nepakeičia tvarkos, kuria frakcijos išsiskiria iš kolonėlės po to, kai frakcija A buvo išplauta. Alternatyvios procedūros metu fermentai gali būti išskirti, palaipsniui keičiant pH, buferio ir druskos koncentracijas.
Nefrakcionuota citolazė ir frakcijos A, B, C ir D buvo ištirtos anlitine skystinę chromatografija, naudojant Mono-Q kolonėlę (Pharmacia). Iš rezultatų matyti, kad frakcijos B, C ir D sudarytos iš daugiau kaip vieno komponento. Žiūrėkite fig.3.
Celobiohidrolazė I, celobiohidrolazė II ir endogliukonazė I buvo identifikuotos, naudojant anticelobiohidrolazėsl, anti-celobiohidrolazės II ir antiendogliukonazės I atiserumą (žr. 1 lentelę).
Medžiaga, kuri nebuvo sugerta Q-Sefarozėje (frakcija A), buvo frakcionuota katijonitinėj e CM-Sefarozės kolonėlėje. Q-Sefarozės frakcijos A frakcionavimas CMSefaroze parodė, remiantis fermentų aktyvumo analize, kad medžiaga, kuri išsisikiria ties taškais 4,1 ir 4,2, turi eksterazės aktyvumą; medžiaga, kuri išsiskiria ties taškais 4,3, 4,4 ir 4,5, turi CMC; medžiaga, kuri išsiskiria ties taškais 4,4 ir 4,5, taip pat turi ksilosidazės aktyvumą; medžiaga, kuri išsiskiria maždaug ties tašku 4,4 turi arabinozidazės aktyvumą; madžiaga, kuri išsiskiria ties tašku 4,6, turi gliukozidazės (celobiozė) aktyvumą; medžiaga, kuri išsiskiria ties tašku 4,7, turi ksilanazes aktyvumą.
lentelė.
Citolazės ir frakcijų fermentinis aktyvumas*
Frakcija, ml FPU** CMC** Celo- binazė Ksilan- azė Arabi- nozidazė Ksilo- zidazė Ester- azė
CITOLAZĖ 81,2 5231 71 1559 8.6 2.4 0.26
9,6 285 64 780 7.5 0.4 0.03
B*** 1,7 CBH II* 15 0.1 2 0 0 0.06
Q* * * 4,4 EG I* 633 0.7 181 0 0.9 0.03
p*** 9,3 CBH I* 121 0.1 28 0 0.2 0.05
*FPU=Filtruojančioj o Popieriaus Vienetai išlaisvina 1 mikromolį redukuojančiojo cukraus iš mg vatmano Nr. 1 per 1 mimutę, esant 50°C, pH 4,8 ir reakcijos tūriui 2 ml.
CMC=Karboksimetilceliuliozės vienetai - išlaisvina 1 mikromolį redukuojančiojo cukraus iš 10 mg karboksimetilceliuliozės per 1 minutę, esant 50°C, pH 4,8 ir reakcijos tūriui 2 ml.
Celobiozės vienetas - išlaisvina 1 nanomolį gliukozės per sekundę iš 1,8 mikromolio 4nitrofenil-p-gliukopiranozido, esant 50°C, pH 4,8 ir reakcijos tūriui 2 ml.
Ksilanazės vienetas - išlaisvina 1 mokromolį redukuojančiojo cukraus iš 10 mg ksilano per 1 minutę, esant 50°C, pH 4,2 ir reakcijos tūriui 2 ml.
Arabinozidazės vienetas - išlaisvina 1 nanomolį pnitrofenolio per sekundę iš 3, 6 mikromolio pnitrofenil-a-L-arabinofuranozido, esant 50°C, pH 4,0 ir reakcijos tūriui 2 ml. Ksilozidazės vienetas - išlaisvina 1 nanomolį p-nitrofenolio per sekundę iš 3, 6 mikromolio p-nitrofenil-p-Dksilopiranozido, esant 40°C, pH 5,0 ir reakcijos tūriui 2 ml.
Esterazės vienetas - išlaisvina 1 nanomolį pnitrofenolio per sekundę iš 1,8 mikromolio pnitrofenilo acetato, esant 50°C, pH 4,8 ir reakcijos tūriui 2 ml.
** CBHI yra celobiohidrolazė I, CBHII yra celobiohidrolazė II, EGI yra endogliukanazė I, kaip nustatyta su antiserumu.
*** Frakcijos A, B, C ir D buvo tiriamos, esant jų koncentracijoms proporcingoms pradinėje citolazėje.
pavyzdys. Fermentinių frakcijų, pagamintų iš citolazės-123, įtaka siloso skaidulinei struktūrai ir cheminei sudėčiai
Tetraploidinė svidrė (tręšimas 120 kilogramų azoto į hektarą) buvo rankomis nupjauta, naudojant sterilius būdus, transportuojama atšaldyta ir eksperimentas pradėtas praėjus 5 valandoms po nupjovimo. Sausų medžiagų buvo 13% svorio. Žolė buvo sukarpyta žirklėmis į 1 cm gabaliukus ir sudėta į plastmasinius maišelius po 80 g šviežios žolės i kiekvieną. Vienodi bandiniai buvo apdoroti visomis Citolazės-123 frakcijų A, B, C ir D kombinacijomis. Po apdorojimo fermentais žolė po 25 g buvo sudėta i 160 ml serumo butelius, i kuriuos 5 minutes leistos anaerobinės dujos. Po to buteliai buvo užkimšti butilo guminiais kamščiais. Buteliai buvo laikomi 30°C temperatūroje 6 savaites, ir po to išskirtos neutralaus detergento skaidulos (NDF):
Į butelius su apdorota žole pripilta 75 ml vandens, buteliai 1 valandą kambario temperatūroje purtomi, o po to jų turinys nufiltruojamas per stiklo filtrą. Filtratas buvo naudojamas įvairiems tyrimams, o nuosėdos toliau išskiriamos. Nuosėdų ekstrahavimas neutraliu detergentu vykdomas tokiu būdu: i) nuosėdos buvo kiekybiškai suspenduotos 100 ml tirpale (pH 7), kurio 1 litre buvo 19,6 g Titriplekso III, 3,6 g Na2B4O7, 4,6 g Na2HPO4, 30 g natrio dodecilsulfato ir 10 ml etilenglikolmonoetileterio, ir 40 minučių plakamas, esant 60°C temperatūrai; ii) ekstrakto temperatūra buvo staigiai pakelta iki 75°C ir jis karštas filtruojamas per stiklo filtrą; iii) tada nuosėdos išplautos 10 ml vandens purtant 15 minučių 60°C temperatūroje, o po to temperatūra staigiai pakelta iki 75°C ir suspensija nufiltruota; ši vandens procedūra pakartota; iv) po to nuosėdos buvo išskiriamos, naudojant 100 ml druskos tirpalą, kurio litre buvo 3,64 g KNO3, 1,76 g KC1, 0,17 g NaNO3, 1,92 g Ca (NO3) 2 · 4H2O ir 1,96 g Mg(NO3)2, 6H2O; v) kai temperatūra nukrito nuo 60 iki 40°C, suspensija buvo nufiltruota; vi) vandens procedūra (punktas iii) pakartota 2 kartus; vii) nuosėdos buvo ekstrahuojamos 75 mililitrais acetono 15 min ir nufiltruotos; tai pakartota 4 kartus; viii) gauta NDF buvo per naktį džiovinama ant stiklo filtro, sujungta su vakuumu.
Fermentinių frakcijų poveikis tirpioms siloso dalims
D- ir L- pieno rūgštys buvo išanalizuotos, Boehringer ir Mannheim GmbH fermentinio tyrimo įrenginiu ir tai atlikta pagal gamintojo siūlomą metodiką. Amonis buvo tiriamas iš pašarmintų bandinių, naudojant specifinį elektrodą amoniui.
Tirpus proteinas buvo tirtas Lowry metodu. Tirpūs cukrus buvo tiriami kaip trimetilsililo dariniai GLC DSCh metodu, naudojant kapiliarinę kolonėlę ir temperatūros programą. Buvo panaudotas vidinio etalono būdas su dviem vidiniais etalonais (eritritolio ir fenil-B-D-glikopiranozido).
Rezultatai apibendrinti ir pateikti 2 lentelėje.
lentelė.
Fermentinių frakcijų (pavienių ir įvairių jų kombinacijų) įtaka tirpaus siloso sandarai
Fermentas Likęs cukrus silose mg/g Amonis μηοΐ/g (34)* Tirpus proteinas ng/g (34) Pieno rudštis D kaip % DHL
- 0 140 50 46
ABCD 20 119 49 48
ABC 5 110 58 51
ABD 21 119 60 54
ACD 15 156 58 51
BCD 44 151 57 45
AB -7 154 54 48
AC 2 172 53 48
AD 22 186 57 50
BC 22 174 58 46
BD 45 147 54 55
CD 13 151 57 47
A 2 149 64 46
B -2 172 52 49
C 0 177 51 48
D 52 179 51 46
SM* - sausa medžiaga
Likusio cukraus kiekis nustatytas neapdoroto kontrolinio pavyzdžio atžvilgiu; teigiamos reikšmės reiškia koncentracijos padidėjimą, neigiamos sumažėjimą. Buvo ištirti monosacharidai ir disacharidai ir jų kiekis pateiktas kaip likusio cukraus. Likusio cukraus kiekis gali atspindėti viso išlaisvinto cukraus silose dėl galimo skirtumo jį suvartojant ir/arba siloso mikroorganizmų augimo.
Silosas buvo gerai apsaugotas ir turėjo pH apie 4 ar dar mažiau ir didelę pieno rūgšties koncentraciją. Dėl pieno rūgšties formos galima pasakyti, kad fermentinis apdorojimas neturėjo kiek nors žymesnės įtakos dviejų formų santykiui. Visais atvejais apie 50% laktato buvo D formos.
BCD, negu
Fermentų frakcijų
Likusio cukraus kiekis, apdorojus frakcijų ABD,
AD, BC, BD ir D kombinacijomis, yra didesnis, tada, kai yra visos frakcijos.
pasirinkimas turėjo aiškią įtaką gliukozės, ksilozės, fruktozės ir arabinozės liekamajai koncentracijai. Kiekvienos iš jų koncentracija buvo susieta su jeigu kurio nors apdorojimo gliukozės koncentracija, tai kitų cukraus rūšių koncentracija, kad frakcija D yra didžiausia cukraus silose. Jeigu veikia frakcija B ir kitų metu bus koncentracijomis; gauta didžiausia didžiausia ir Pasirodė, gamintoj a kombinacija AB, tai gaunama neigiama cukraus gamyba.
Tirpaus proteino koncentracija visuose bandymuose buvo tarp 50 ir 60 mg/g sausos žolės; siloso kokybė, apdorojus fermentais, nepablogėjo. Amonio kiekis nekoreliuoja su jokiomis fermentų frakcijomis.
2. Fermentų frakcijų įtaka skaidulinei struktūrai NDF struktūros analizė
Gauta NDF buvo pasverta ir išreikšta procentais nuo pradinės medžiagos sausų madžiagų kiekio.
Pasidavimas fermentinei hidrolizei buvo nustatytas, atliekant NDF hidrolizę pilnu ląsteles ardančių fermentų mišiniu Citolazė-123 (50 000 HEC/g). Prieš naudojimą fermentų preparatai buvo praleisti pro Sephadex G-25 GPC kolonėlę siekiant pašalinti visus mažo molekulinio svorio junginius, kurie gali turėti įtakos nustatant redukuojantį cukrų. 20 mg NDF buvo įdėta į mėgintuvėlį ir įpilta 9, 6 ml Sorensen fosfato buferio, pH 7. Po 15 valandų inkubacinio laikotarpio kambario temperatūroje buvo pridėta 0,4 ml fermento ir nustatyta pradinis cukraus išlaisvinimo greitis. Po vieną mililitrą bandinio buvo paimama, praėjus 0,1, 2,5 ir 5 valandoms. Kievienas bandinys nedelsiant buvo sumaišytas su 4 ml dinitrosalicilo rūgšties (DNS) tirpalo, kuris naudojamas redukuojančiam cukrui tirti. Šis reagentas nedelsiant nutraukia fermentinę reakciją.
Tada bandiniai 5 minutes pakaitinami verdančio vandens vonelėje, staigiai atšaldomi ledo vonelėje ir išmatuojama sugertis ties 540 nm. Rezultatai išreikšti redukuojančio cukraus, išlaisvinto per valandą iš gramo NDF, moliais.
NDF redukukcinių galų kiekis buvo analizuojamas modifikuotu DNS metodu. 20 mg NDF buvo įdėta į mėgintuvėlį ir įpiltas 1 ml vandens, mišinys laikomas 1 valandą kambario temperatūroje, įpilta 4 ml DNS, mišinys 5 minutes pakaitinamas verdančio vandens vonelėje, staigiai atšaldomas ledo vonelėje, nufiltruojamas ir išmatuojama filtrato sugertis ties 540 nm. Rezultatai išreikšti moliais gramui NDF.
Reaktyvių hidroksilo grupių skaičius nustatytas, analizuojant acetilo grupių, įtrauktų į vėliau vykstantį acetilinimo procesą, skaičių. Trigubi 20 mg NDF bandiniai buvo sumaišyti su 2 ml piridino. Įpilta 200 μΐ 14C - acto rūgšties anhidrido (specifinis aktyvumas 1,04-10 sk.per min moliui) ir mišinys laikomas 30 min užlydytuose mėgintuvėliuose, esant 70°C temperatūrai. Filtratas pašalinamas, o nuosėdos du kartus išplaunamos 2 ml šviežiai perdistiliuoto piridino, o po to 4 kartus vandeniu, naudojant ultragarsinę vonią siekiant suintensyvinti nekovalentiškai surišto acetato išplovimą iš skaidulų. Paskutinio plovimo tirpalas tirtas radioktyvumo požiūriu ir nustatyta, kad neviršija foninio lygio. Skaidulos, į kurių molekules buvo įterpta acetilinė grupė, buvo 5 valandas hidrolizuotos, naudojant 2 ml 4N HCl, esant 90°C, o po to išmatuotas neutralizuoto filtrato radioktyvumas. Acetilo įterpimas išreikštas mikromoliais gramui NDF.
Gauti rezultatai apibendrinti 3 lentelėje.
lentelė.
Fermentinių frakcijų (pavienių ir įvairių jų kombinacijų) poveikis skaidulų struktūrai
Fermentas NDF % SM Redukuojantys galai* μτηοΐ/g (NEF) Cukraus išlaisvinimo sparta* Įjmol/g (NDF) h Acetiližavimas * JJmol/g (NDF)
- 35 0 0 0
ABCD 18 -3 -144 17
ABC 24 2 45 -13
ABD 20 -3 -143 55
ACD 20 -3 -139 17
BCD 23 -6 -140 29
AB 27 2 58 -62
AC 27 2 92 -13
AD 21 -3 -121 55
BC 28 0 -49 -2
BD 25 -6 -138 116
CD 23 -6 -141 29
A 30 2 173 -62
B 32 0 -40 0
C 31 0 -53 -2
D 26 -6 -125 116
Kiekiai yra pateikiamo nulinio kontrolinio kiekio 15 atžvigiu.
SM yra sausos medžiagos.
Jeigu gaminant silosą yra naudojami fermentai, tai NDF vertės sumažėja. Apdorojimas, naudojant fermentų mišinį ABCD, sumažina NDF iki 18%, palyginus su 35%, kai silosas neapdorotas fermentais. Gautas NDF sumažėjimas mažesnis, kai nebuvo frakcijos D. Fermentų frakcija D turi didžiausią įtaką NDF tirpumui. Tada, kai frakcija D kombinuojama su kitomis frakcijomis, labai efektyviai tirpdomos skaidulos. Tuo galima paaiškinti tokį dalyką, kad, esant frakcijai D, redukuojančių galų skaičius mažėja. Manoma, kad frakcija D sistemingai ardo skaidulas ir tokiu būdu masę daro tirpia. Laisvų galų skaičius pasidaro mažesnis, negu kontrolinio fermentais neapdoroto bandinio atveju. NDF tirpumui taip pat turėjo įtakos ir frakcija A kombinacijose su frakcijomis B ir C. Frakcija A taip pat pagerina reaktyvumą, galbūt dėl redukuojančių galų skaičiaus padidinimo.
Silosavimo metu reikia taip pakeisti skaidulas, kad didžiojo skrandžio mikrobams būtų lengviau jas ardyti ir kad jos būtų reaktyvesnės vienaskrandžiame trakte. Didžiajame skrandyje skaidulų pirmiausiai imasi ląsteles ardantys mikrobai ir jų fermentai. Fermentinio cukraus išlaisvinimo pradinis greitis buvo nustatytas kaip NDF pasidavimas minėtam ardymui. Vertės lyginamos su bandiniais, kurie neapdoroti fermentais; teigiamos vertės rodo, kad cukraus prieinamumas didžiojo skrandžio mikrobams pagerėja; neigiamos vertės rodo, kad silosavimo metu per daug cukraus paversta į rūgštis. Matyti, kad fermentų frakcija D, viena ar kombinacijose su kitomis frakcijomis, yra mažiau tinkama silosavimui dėl didelio cukraus išlaisvinimo efektyvumo. Frakcija A turi stiprią teigiamą įtaką pradinei cukraus gamybai. Gliukozė ir celobiozė sudaro 95% išlaisvinto cukraus. Kai naudojamos frakcijos A ir D, frakcija D buvo vyraujanti. Viena frakcija A arba kartu su B, C ar BC palengvina didžiojo skrandžio mikrobams priėjmą prie cukraus ir ta prasme naudinga.
NDF frakcijų acetilinimas iš fermentais apdoroto siloso parodė, kad angliavandenių pašalinimas iš ląstelės sienelių nesumažina reaktyvių hidroksilo grupių skaičiaus. Priešingai, efektyviai anglianvandenius skaidantys fermentai padidino 14C-acetilo įterpimą į apdorotas skaidulas. Labiausiai tirpumą skatinančios fermentų kombinacijos ir pati citolazė padidina paveiktų hidroksilo grupių skaičių. Frakcija D turėjo didžiausios Įtakos hidroksilo grupių skaičiui. Galimas dalykas, kad paveiktos hidroksilo grupės buvo fenoliniai lignino pakaitai. Pasirodė, kad frakcija C yra priešinga frakcijai D. Frakcija A veikė priešinga kryptimi, negu frakcija D.
Remiantis šiuo išradimu, galima keliais būdais pakeisti netirpias siloso dalis, parenkant atitinkamas fermentų kombinacijas. Didžiausias poveikis gautas panaudojant arba pašalinant, kur įmanoma, frakcijas A ir D, po vieną arba kombinacijose. Kai silosuojamas pašaras ir yra fermentų frakcija D kokioje nors kombinacijoje, susidaro netirpi frakcija, kuri vėliau negali būti fermentiškai hidrolizuojama naudotu fermentų mišiniu. Frakcijos A poveikis preišingas; silosas, pagamintas naudojant frakciją A, bet nenaudojant frakcijos D, labiau pasiduoda tolimesnei fermentinei hidrolizei, negu kontrolinis fermentais neapdorotas bandinys. Nors ne visos frakcijos ir frakcijų kombinacijos buvo smulkiai aptartos, akivaizdu, kad visos galimos frakcijų kombinacijos patenka į šio išradimo rėmus.
pavyzdys. Fermentų frakcijų, pagamintų iš citolazės123, įtaka nedžiagų ištekėjimui ir siloso, pagaminto iš tetraploidinės svidrės, cheminei sudėčiai
Tetraploidinė svidrė (tręšimas 120 kilogramų azoto į hektatrą) buvo rankomis nupjauta, naudojant sterilius būdus, transportuojama atšaldyta ir eksperimentas pradėtas praėjus 5 valandoms po nupjovimo. Sausų medžiagų buvo 13% svorio, pH 6,35. Žolė buvo sukarpyta žirklėmis į 1 cm gabaliukus ir sudėta į plastmasinius maišelius po 80 g šviežios žolės į kiekvieną. Vienodi bandiniai buvo apdoroti kai kuriomis citolazės-123 frakcijų A, B, C ir D kombinacijomis. Po apdorojimo fermentais žolė po 5 g buvo sudėta į 20 ml anaerobinių kultūrų mėgintuvėlius, į kuriuos 5 minutes leistos anaerobinės dujos. Po to mėgintuvėliai buvo užkimšti butilo guminiais kamščiais. Kiekvienam tyrimui paruošta po devynis vienodus bandinius. Mėgintuvėliai buvo laikomi 30°C temperatūroje ir po vieną iš kiekvienų devynių bandinių atidaroma praėjus 1, 2 ir 4 savaitėms. Visas mėgintuvėlio turinys (5 g) buvo sunaudotas kaip bandinys tyrimui.
Medžiagų ištekėjimo nustatymas. Vieno mėgintuvėlio turinys (5 g) buvo patalpintas į išbalansuotą perforuotą plastmasinį mėgintuvėlį, kuris įdėtas į 50 ml centrifuginį vamzdelį su 2 cm tarpine dugne. Mėgintuvėliai 20 minučių buvo centrifuguojami Sorvall centrifūgoje SS- 34, esant 1000 apsisukimų per minutę. Perforuotas vidinis mėgintuvėlis buvo vėl subalansuotas ir apskaičiuotas ištekėjusios medžiagos kiekis (medžiagos ištekėjimas = 5 - nuosėdų svoris).
Rūgščių gamyba buvo ištirta keliais skirtingais būdais. Ištekėjusių medžiagų silose pH išmatuotas, praėjus 1, 2 ir 4 savaičių inkubaciniam laikotarpiui. Tuo pačiu metu nustatytos titruojamos rūgštys. Šiame tyrime nebuvo įtrauktos rūgštys druskų pavidalu, kai ištekėjusių medžiagų pH vertė 4. Pieno rūgštis yra viena iš rūgščių, kurių pH vertė mažesnė negu pradinis titravimo pH. Pieno rūgštis ir acto rūgštis buvo atskirai tiriamos, naudojant HLPC su H* pavidalo kolonėle ir UV detektavimą ties 210 nm.
Rūgšties titravimas. Į mėgintuvėlį, kuriame yra 5 g 5 siloso, įpilama 15 ml distiliuoto vandens. Mėgintuvėlis purtomas kambario temperatūroje vieną valandą; jo turinys nufiltruojamas per 0,2 pm filtrą ir padalijamas į tris lygias dalis. Du bandiniai naudojami organinių rūgščių analizei, o trečiasis - rūgšties titravimui.
Bandinys atskiestas distiliuotu vandeniu ir titruotas, naudojant 0,05 M NaOH, iki neutralumo. Indikatoriumi naudotas fenolftaleinas.
Rezultatai apibendrinti 4 lentelėje.
lentelė.
Citolazės ir fermentų frakcijų įtaka medžiagų ištekėjimui ir siloso cheminei sudėčiai
Fermen- tas Pfedžiagų ištekėjimas 28 diena pH 7 diena pH 28 diena Pieno rūgštis 7 diena Pieno rūgštis 28 diena Titras 7 diena Titras 28 diena
- 0.45 4.04 4.02 145 171 107 135
ABCD 0.65 3.96 3.95 164 196 138 173
ABC 0.53 4.15 4.06 148 175 117 147
ABD 0.63 3.99 3.91 184 223 138 173
ACD 0.61 4.05 3.96 171 206 123 154
BCD 0.56 4.12 4.04 155 184 116 146
AB 0.52 4.11 4.03 156 186 117 147
AC 0.49 4.17 4.08 154 183 104 131
AD 0.59 4.08 4 176 206 123 154
BC 0.46 4.11 4.03 155 184 113 141
BD 0.55 4.09 4 159 190 116 146
CD 0.56 4.09 4 139 193 111 139
A 0.48 4.2 4.12 150 177 104 131
B 0.45 4.08 3.99 151 179 113 141
C 0.46 4.07 3.99 161 193 107 135
D 0.54 4.12 4.04 153 181 111 139
Vertės yra pateiktos šviežio svorio pagrindu.
Iš aukščiau pateiktų rezultatų matyti, kad silosas buvo gerai išsaugotas, turi pH apie 4 ar net mažiau ir didelę pieno rūgšties koncentraciją.
Medžiagų ištekėjimas iš drėgno derliaus priklauso nuo fermentų frakcijų A ir D, o pastaroji frakcija ypatingai aktyvi. Fermentų frakcija D lemia žalingų medžiagų ištekėjimą. Naudojant frakciją A, medžiagų ištekėjimas sustoja po 14-tos dienos, o naudojant frakciją D, ištekėjimas nesustoja per visą silosavimo periodą.
pavyzdys
Manoma, kad dariniai, tokie kaip kombinacijos ABC, ACD, AC ir ABD, o taip pat ir kitos kombinacijos, gali būti pagaminti genetiniu būdu iš celiulazės šaltinio. Pavyzdžiui, celobiohidrolazės I, celobiohidrolazės II, endogliukanazės I ir jų kombinacijų fermentų genų kodavimas gali būti ištrintas iš Trichoderma rūšies. Laukiama, kad celiulazė, išskirta iš rūšių su trūkstamais genais, turėtų panašią įtaką derliui, kaip atitinkamų celiuliozės frakcijų, gautų iš anijonitinės kolonėlės, kombinacijos.
Taip pat manoma, kad išvalyta ar praturtinta fermentais celiulazė turės panašią įtaką derliui, kaip ir celiulazės atitinkamos kombinacijos, frakcionuotos jonitinėje kolonėlėje.

Claims (16)

  1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS
    1. Fermentų kompozicija, apimanti daugiafermentinę celiuliazinę medžiagą, besiskirianti tuo, kad bent apie 99% minėtos celiulazinės medžiagos susijungia su Q~sefarozės anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui, maždaug ekvivalentiškam 20mM tris-buferio laidumui.
  2. 2. Fermentų kompozicija pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 99% šios celiulazinės medžiagos susijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui, maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,08 M NaCl, laidumui.
  3. 3. Fermentų kompozicija pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 99% šios celiuliazinės medžiagos susijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui, maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,15 M NaCl, laidumui.
  4. 4. Fermentų kompozicija pagal 1 punktą, besiskiri a t i tuo, kad bent apie 99% šios celiuliazinės medžiagos (i) susijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,08 M NaCl, laidumui ir (ii) išsiplauna iš minėto anijonito, esant laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,15 M NaCl, laidumui.
  5. 5. Fermentų kompozicija pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 99% šios celiuliazinės medžiagos (i) susijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug apie 20 mM tris-buferio laidumui ir (ii) išsiplauna iš šio anijonito, esant laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,15 M NaCl, laidumui.
  6. 6. Fermentų kompozicija pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 99% šios celiuliazinės medžiagos (i) susijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug apie 20 mM tris-buferio laidumui ir (ii) išsiplauna iš šio anijonito, esant laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,08 M NaCl, laidumui.
  7. 7. Fermentų kompozicija pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 99% šios celiuliazinės medžiagos (i) susijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug 20 mM tris-buferio laidumui ir (ii) išsiplauna iš minėto anijonito, esant laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra maždaug 0,01-0,08 M NaCl, laidumui ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra daugiau kaip maždaug 0,15 M NaCl, laidumui.
  8. 8. Fermentų kompozicija, apimanti daugiafermentinę celiuliazinę medžiagą, besiskirianti tuo, kad bent apie 95% šios celiulazinės medžiagos yra celiuliazinė medžiaga, kuri (i) nesusijungia su Qsefarozės anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio laidumui, (ii) susijungia su minėtu anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,08 M NaCl, laidumui, arba (iii) yra (i) ir (ii) punktų kombinacija.
  9. 9. Fermentų kompozicija pagal 8 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 95% šios celiuliazinės medžiagos yra celiuliazinė medžiaga, kuri (i) nesusijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio laidumui, (ii) susijungia su minėtu anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,15 M NaCl, laidumui arba (iii) yra (i) ir (ii) punktų kombinacija.
  10. 10. Fermentų kompozicija pagal 8 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 95% minėtos celiuliazinės medžiagos nesusijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio laidumui.
  11. 11. Fermentų kompozicija pagal 8 punktą, besiskirianti tuo, kad bent apie 95% minėtos celiulazinės medžiagos yra celiuliazinė medžiaga kuri (i) nesusijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam laidumui 20 mM trisbuferio, (ii) susijungia su minėtu anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM trisbuferio, kuriame yra tarp maždaug 0,08 ir 0,15 M NaCl, laidumui arba (iii) yra (i) ir (ii) punktų kombinacija.
  12. 12. Fermentų kompozicija, apimanti daugiafermentinę celiulazinę medžiagą, besiskirianti tuo, kad bent apie 95% minėtos celiulazinės medžiagos yra celiuliazinė medžiaga, kuri (i) nesusijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam laidumui 20 mM tris-buferio, kuriame yra maždaug 0,08 M NaCl, (ii) susijungia su minėtu anijonitu, esant pH maždaug 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra 0,15 M NaCl, laidumui, arba (iii) yra (i) ir (ii) punktų kombinacij a.
  13. 13. Fermentų kompozicija pagal 12 punktą, besiskirianti tuo, kad joje bent apie 95% minėtos celiuliazinės medžiagos nesusijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra maždaug 0,08 M NaCl, laidumui.
  14. 14. Fermentų kompozicija, apimanti daugiafermentinę celiulazinę medžiagą, besiskirianti tuo, kad joje bent apie 95% minėtos celiuliazinės medžiagos nesusijungia su anijonitu, esant pH apie 8 ir laidumui
    5 maždaug ekvivalentiškam 20 mM tris-buferio, kuriame yra maždaug 0,15 M NaCl, laidumui.
  15. 15. Pašarinių kultūrų apdorojimo būdas, besiskiriantis tuo, kad į šias kultūras prideda
    10 celiuliazinės medžiagos tirpalą apibūdintos pagal bet kurį iš 1-14 punktų.
  16. 16. Pašarinių kultūrų apdorojimo būdas pagal 15 punktą, besiskiriantis tuo, kad minėtą
    15 celiuliazės tirpalą prideda į augančias kultūras, nuimtas kultūras arba nuimtas kultūras 48-ių valandų laikotarpyje prieš šeriant gyvulius šiomis kultūromis.
LTIP482A 1992-04-10 1993-04-03 Enzyme products for use in the improvement of feed value and conservation of fibrous crops LT3208B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86703992A 1992-04-10 1992-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LTIP482A LTIP482A (en) 1994-09-25
LT3208B true LT3208B (en) 1995-03-27

Family

ID=25348946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LTIP482A LT3208B (en) 1992-04-10 1993-04-03 Enzyme products for use in the improvement of feed value and conservation of fibrous crops

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5948454A (lt)
EP (1) EP0634899B1 (lt)
AT (1) ATE163506T1 (lt)
AU (1) AU3954093A (lt)
CA (1) CA2133748C (lt)
DE (1) DE69317278T2 (lt)
LT (1) LT3208B (lt)
WO (1) WO1993020714A1 (lt)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4239677A1 (de) * 1992-11-26 1994-06-01 Henkel Kgaa Viskose wäßrige Tensidzubereitungen
US6268196B1 (en) 1993-12-17 2001-07-31 Genencor International, Inc. Method and compositions for treating cellulose containing fabrics using truncated cellulase enzyme compositions
US5861271A (en) * 1993-12-17 1999-01-19 Fowler; Timothy Cellulase enzymes and systems for their expressions
US7005128B1 (en) 1993-12-17 2006-02-28 Genencor International, Inc. Enzyme feed additive and animal feed including it
GB9424661D0 (en) * 1994-12-07 1995-02-01 Biotal Ltd Enzymes, microorganisms and their use
US5981835A (en) * 1996-10-17 1999-11-09 Wisconsin Alumni Research Foundation Transgenic plants as an alternative source of lignocellulosic-degrading enzymes
US6818803B1 (en) 1997-06-26 2004-11-16 Wisconsin Alumni Research Foundation Transgenic plants as an alternative source of lignocellulosic-degrading enzymes
EP1297004A2 (en) 2000-06-15 2003-04-02 Prokaria ehf. Thermostable cellulase
US6506423B2 (en) 2000-12-21 2003-01-14 Kansas State University Research Foundation Method of manufacturing a ruminant feedstuff with reduced ruminal protein degradability
US6750051B2 (en) 2001-04-10 2004-06-15 University Of Kentucky Research Foundation Compositions and methods for enhancing fiber digestion
NO319624B1 (no) 2003-09-15 2005-09-05 Trouw Internat Bv Fiskefôr for laksefisk i ferskvann og anvendelse av slikt fôr.
US7718415B1 (en) 2003-09-23 2010-05-18 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Acetyl esterase producing strains and methods of using same
US20070110780A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Nzymsys, Ip Inc. Building material surface treatment biocide, and method for treatment of building material surfaces
US20070280919A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Gorton Stephen J Produce-treatment composition and method for treatment of fresh produce
DE102010020640A1 (de) * 2010-05-15 2011-11-17 Pfeifer & Langen Kommanditgesellschaft Futtermittel und Futtermittelzusatzstoff
EP3636078B1 (en) * 2013-07-03 2022-03-02 The Coca-Cola Company Systems and methods for automatically coring, or isolating fiber or whole juice sacs from citrus fruit
WO2018085450A2 (en) 2016-11-02 2018-05-11 Biofilm Ip, Llc Systems and methods for processing cereal grasses

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US510506A (en) 1893-12-12 Combination-valve connection for water-gas apparatus
US4751089A (en) 1982-11-02 1988-06-14 Suomen Sokeri Oy Composition and method for ensilaging fodder and grain

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5234546B1 (lt) * 1976-01-27 1977-09-03
GR74002B (lt) * 1979-02-12 1984-06-06 Sanofi Sante Animale S A
FR2537991A1 (fr) * 1982-12-20 1984-06-22 Sanders Procede pour stabiliser des enzymes liquides, enzymes liquides ainsi stabilisees et aliment renfermant de telles enzymes notamment pour des animaux monogastriques
US5298405A (en) * 1986-04-30 1994-03-29 Alko Limited Enzyme preparations with recombinantly-altered cellulose profiles and methods for their production
FI82354C (fi) * 1988-11-14 1991-03-11 Valio Meijerien Konservering av faerskfoder.
US5110735A (en) * 1989-09-26 1992-05-05 Midwest Research Institute Thermostable purified endoglucanase from thermophilic bacterium acidothermus cellulolyticus
WO1991015966A1 (en) * 1990-04-18 1991-10-31 Ssv-Development Oy Enzyme treated forage for silage
DD296406A5 (de) * 1990-07-10 1991-12-05 Industrieforschungszentrum Bio Verfahren zur verbesserung der futterverwertung
JP2531595B2 (ja) * 1990-09-05 1996-09-04 工業技術院長 サイレ―ジ用酵素剤
GB9027303D0 (en) * 1990-12-17 1991-02-06 Enzymatix Ltd Enzyme formulation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US510506A (en) 1893-12-12 Combination-valve connection for water-gas apparatus
US4751089A (en) 1982-11-02 1988-06-14 Suomen Sokeri Oy Composition and method for ensilaging fodder and grain

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993020714A1 (en) 1993-10-28
CA2133748C (en) 2008-06-17
EP0634899B1 (en) 1998-03-04
LTIP482A (en) 1994-09-25
US5948454A (en) 1999-09-07
DE69317278T2 (de) 1998-07-16
DE69317278D1 (de) 1998-04-09
CA2133748A1 (en) 1993-10-28
AU3954093A (en) 1993-11-18
ATE163506T1 (de) 1998-03-15
EP0634899A1 (en) 1995-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
LT3208B (en) Enzyme products for use in the improvement of feed value and conservation of fibrous crops
Coleman The cellulase content of 15 species of entodiniomorphid protozoa, mixed bacteria and plant debris isolated from the ovine rumen
KR100307654B1 (ko) 반추동물사료용효소보충재,이를함유한사료혼합체및이사료혼합체의생산방법
US10954276B2 (en) Enzyme-based protein separation and enrichment from soy meal, wheat meal, and other protein-rich materials derived from plant seeds, fruits and other biomass
JPH05501657A (ja) 牧草の酵素処理
IE861329L (en) Treating lignocellulosic materials with ammonia
CN1184312C (zh) 酶复合物
CN111549020B (zh) 富含酸性果胶酶的复合酶的制备及其菌株和应用
CA2233234C (en) Crystalline cellulase and method for producing same
Kolankaya et al. The effect of ammonia treatment on the solubilization of straw and the growth of cellulolytic rumen bacteria
JP4689807B2 (ja) 新規なβ−グルコシダーゼ
Barr et al. Feed Processing. VIII. Estimating Microbial Protein in Rumen Fluid with Presipitating Agents or in Incubated Mixtures of Uncooked Grain Plus Urea or Starea with Differential Centrifugation
Carvalheiro et al. Biological conversion of tomato pomace by pure and mixed fungal cultures
Gill et al. Rumen microbiology, characteristics of free rumen cellulases
JPH0787970A (ja) キシラナーゼの製造方法
Dijkerman et al. Cultivation of anaerobic fungi in a 10-l fermenter system for the production of (hemi-) cellulolytic enzymes
CN110004191A (zh) 一种氨基酸浓缩液的制备方法和一种含氨基酸饲料
US20220211075A1 (en) Digestion of forage containing lignocellulose with fibrolytic enzymes and recombinant bacterial expansins
FI112161B (fi) Kuitukasvien rehuarvon ja kestävöinnin parantamisessa käytettäviksi soveltuvia entsyymituotteita
RU2706068C2 (ru) Композиция для получения высококачественных кормов из многолетних высокобелковых бобовых трав
Tampubolon et al. Fermentation of Cassava Leaves Using Microbial-Nutrient Additives: Impact on HCN and Fiber Content
Jones Fungal cellulases and hemicellulases and their application to the analysis of forage
MXPA98003002A (en) Crystalline cellulose and method to produce my
Abedo et al. MICROBIAL PROTEIN ENRICHMENT OF SUGAR BEET PULP BY AEROBIC FERMENTATION: 1-FERMENTATION CONDITIONS AND ITS EFFECT ON CHEMICAL COMPOSITION, AMINO ACIDS AND ENZYMATIC CONTENT.
Han STUDIES ON THE BACTERIA AND BACTERIAL ENZYMES INVOLVED IN THE DEGRADATIONOF CELLULOSE

Legal Events

Date Code Title Description
TK9A Rectifications: patents

Free format text: 19930409, 19951207

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20040409