《高效組合型木聚糖酶設計的理論基礎研究》是依託華南農業大學，由馮定遠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高效組合型木聚糖酶設計的理論基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮定遠
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目創新性提出了組合酶的理念，是對現有單酶和複合酶體系的進一步豐富和完善。首先通過比較研究不同來源單一木聚糖酶的蛋白晶體結構、酶學特性、降解木聚糖的效果、對肉雞生長性能和日糧有效養分改進值（ENIV值）的影響，篩選最佳的組合型木聚糖酶的組合。然後通過飼養試驗、代謝試驗、顯微結構觀察、消化酶活性測定、微生物試驗、分子營養學學試驗，比較組合型木聚糖酶相對單一木聚糖酶對肉雞生長性能、小麥－雜粕型日糧中ME等ENIV值、木聚糖酶作用底物顯微結構變化、澱粉酶的內源酶活性、微生物群落、澱粉酶基因表達、葡萄糖吸收轉運載體基因表達的影響。最後從作用效果、消化方面、吸收方面和分子營養學方面等建立系統的組合型木聚糖酶設計的理論體系。套用飼料組合酶可以解決酶製劑作用的高效性問題，整體降低飼料酶製劑的使用成本，對提高非常規飼料原料的利用效率和開發特種動物專用的酶製劑具有重要理論和實踐意義。
結題摘要
對有差異互補性的不同木聚糖酶進行科學組合，能達到水解底物“組合增效”的作用，以此為理念，設計組合木聚糖酶、建立其配套套用技術、剖析其作用機理具有重要的理論價值和實踐意義。項目開展了六個部分研究：（1）把7種木聚糖酶均按照1：9、2：8、3：7、4：6、5：5、6：4、7：3、8：2和9：1比例組合，以木聚糖作為底物時，酶A與D，酶A與F，酶A與G的適宜組合比例分別為2：8、4：6和6：4；當以小麥為底物時，適宜組合比例為A+D（4:6）、A+G（1：1）。（2）飼養試驗中，在低能量基礎日糧添加4000U/kg的單酶A、D、G，組合型木聚糖A+D（4:6）、A+G（1：1）和D+G（1：1）（隨機組合），結果發現：在小雞階段，木聚糖酶提高雛雞的平均日採食量3.69-5.53%和平均日增重4.90-7.84%，且組合酶A+D顯著提高了雛雞肉料比2.83%。（3）小麥基礎日糧中添加組合木聚糖酶有提高羽肉雞十二指腸、空腸和迴腸中內容物澱粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶、麥芽糖酶、蔗糖酶活性趨勢，在數值上組合酶組表現出一定的協同增效性；組合木聚糖酶不僅對表觀代謝能、真代謝能有升高的趨勢，而且有提高CP真代謝率的趨勢，澱粉消化率提高3.26-7.49%，DM消化率提高2.59-6.33%。組合酶在數值上表現出一定的協同增效性。（4）木聚糖酶提高了腸道絨毛高度/隱窩深度比值，組合酶組提高的幅度更大。（5）組合木聚糖酶降低肉雞盲腸大腸桿菌數量、提高乳酸桿菌數量，組合酶組在數值上表現出一定的協同增效性；木聚糖酶還增加了黃羽肉雞腸道微生物多樣性。（6）木聚糖酶提高了腸道黏膜麥芽糖酶-葡萄糖澱粉酶和蔗糖酶-異麥芽糖酶mRNA表達豐度，降低了y+LAT2 mRNA在空腸的表達豐度；組合酶A+D顯著增加了SGLT1、GLUT2和y+LAT2 mRNA在空腸的表達水平，單酶A則顯著增加了γBAT mRNA在空腸的表達豐度。 項目明確了不同來源木聚糖酶普遍存在差異互補性，並篩選出了2個較優組合；通過飼養試驗驗證了組合木聚糖酶在提高肉雞生長性能方面積極的“組合效應”；建立了組合木聚糖酶通過調節飼料養分利用率、肉雞內源消化酶分泌表達、腸道黏膜健康及養分吸收轉運載體表達來提高動物生長性能的可能機制。項目執行過程中，發表論文10，其中SCI收錄論文1篇，出版專著1部、編著2部，培養博士1名、碩士2名。
