Enzymmischung für die Aquakultur

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Überblick

Die Enzymmischung für die Aquakultur ist ein Komplex, der mittels Feststofffermentation (Solid State Fermentation, SSF) hergestellt wird. Der Futterenzymkomplex umfasst hauptsächlich saure Protease, Xylanase, Cellulasen, Mannose, Glucoamylase sowie weitere endogene Enzyme und ist an die Eigenschaften des Verdauungstrakts von Geflügel gut angepasst. Das Produkt wurde in zahlreichen Versuchen optimiert, kann Nicht-Stärke-Polysaccharide (NSP) effektiv abbauen und die Futterverwertung verbessern.

Spezifische Enzyme – Einführung

• Saure Protease

Proteasen katalysieren die Spaltung von Peptidbindungen und hydrolysieren Proteine zu Peptonen, Hydrazonen, Polypeptiden und Aminosäuren. Das aktive Zentrum der sauren Protease umfasst Aspartinsäure. Bevorzugt werden Peptidbindungen neben aromatischen oder hydrophoben Aminosäuren gespalten, wodurch kleine Peptide und Aminosäuren entstehen.

Funktionen der sauren Protease

Cellulasen

Endocellulasen (EC 3.2.1.4) spalten zufällig interne Bindungen an amorphen Stellen und erzeugen dadurch neue Kettenenden.

Exocellulasen bzw. Cellobiohydrolasen (EC 3.2.1.91) spalten zwei bis vier Einheiten von den Enden der durch Endocellulasen freigelegten Ketten ab, wodurch Tetrasaccharide oder Disaccharide, wie z. B. Cellobiose, entstehen. Exocellulasen werden weiter in Typ I klassifiziert, die prozessiv vom reduzierenden Ende der Cellulosekette aus wirken, und Typ II, die prozessiv vom nichtreduzierenden Ende aus wirken.

Abbildung 1. Struktur der Cellulasen.

Mannose

Mannose ist eine organische Verbindung, ein Monosaccharid. Sie ist Bestandteil vieler Polysaccharide. Sie liegt in bestimmten Pflanzenschalen in freier Form vor, z. B. in Zitrusschalen; geringe Mengen freier Mannose finden sich in Früchten wie Pfirsichen und Äpfeln. Polysaccharide, die D‑Mannose enthalten, kommen u. a. in Samen der Elfenbeinpalme, in Hefe, Rotalgen, Serumglobulinen, eiähnlichem Mucin sowie in Mycobacterium tuberculosis vor. Die Summenformel lautet C6H12O6, die molare Masse beträgt 180,156; es handelt sich um ein farbloses bis weißes kristallines Pulver. Mannose ist ein Zucker, der eine wichtige Rolle im menschlichen Stoffwechsel spielt, insbesondere bei der Glykosylierung spezifischer Proteine.

Abbildung 2. Struktur der Mannose.

α‑Amylasen

α‑Amylasen (EC 3.2.1.1) sind Calcium‑Metalloenzyme. Durch Angriff an zufälligen Positionen entlang der Stärkekette bauen α‑Amylasen langkettige Saccharide ab und liefern letztlich entweder Maltotriose und Maltose aus Amylose oder Maltose, Glucose und „Grenzdextrin“ aus Amylopektin. Sie gehören zur Familie der Glykosidhydrolasen 13. Da sie an beliebigen Stellen des Substrats wirken können, sind α‑Amylasen in der Regel schneller als β‑Amylasen. Bei Tieren sind sie wichtige Verdauungsenzyme; ihr pH‑Optimum liegt bei 6,7–7,0. In der Humanphysiologie sind sowohl die Speichel‑ als auch die Pankreasamylasen α‑Amylasen. α‑Amylasen kommen außerdem in Pflanzen, Pilzen (Ascomyceten und Basidiomyceten) sowie in Bakterien (Bacillus) vor.

Abbildung 3. Struktur der α‑Amylasen.

Glucoamylase

Glucoamylase zählt zu den am weitesten verbreiteten und ältesten Katalysatoren in der Lebensmittelverarbeitung. Zu den wesentlichen Funktionen der Glucoamylase gehört die Verzuckerung (Saccharifizierung) von teilweise gebildeten Dextrinen bzw. Stärke zu Glucose. Dadurch entsteht ein wichtiger Ausgangsstoff für verschiedene Fermentationsprozesse sowie für ein breites Spektrum der Getränke- und Lebensmittelindustrie. Traditionell wurde Glucoamylase mithilfe filamentöser Pilze hergestellt; jedoch produziert eine vielfältige Gruppe von Mikroorganismen Glucoamylase, da sie das Enzym in größeren Mengen extrazellulär bilden.

Abbildung 4. Struktur der Glucoamylase.

1. Supplement the deficiency of endogenous protease for animal.
2. Increase protein digestibility in animal feed and reduce the dosage of protein in feed formula.
3. Decrease the difference of feedstuff from different area and stabilize production performance.
4. Protect the environment by decreasing pollution from nitrogen.