專利名稱:用于動物飼料的酶團(tuán)粒的制作方法
用于動物飼料的酶團(tuán)粒發(fā)明領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及酶團(tuán)粒(enzyme granules),尤其是用于動物飼料的酶團(tuán)粒。本發(fā)明還 涉及所述團(tuán)粒的制造。[0002]發(fā)明背景[0003]在動物飼料的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域：
中，一個公知的事實(shí)是飼料的制粒(pelleting)是必 需的，因?yàn)閷暳现屏Ｄ茉黾佑绕涫秋暳系牡矸鄄糠值目上?。此外，已知將動物飼料?粒能減少粉塵問題。[0004]在制備飼料丸粒(pellets)的過程中，人們認(rèn)為有必要對碎飼料(mash feed)進(jìn) 行蒸汽處理以殺滅可能存在的致病微生物并部分地糊化淀粉以改善飼料的物理性質(zhì)，由此 70-120°C左右的蒸汽處理是適當(dāng)?shù)?。飼料中存在的活性化合?如酶)在高的溫度和濕度 下不是非常穩(wěn)定，因此，必須使用大大過量的酶，或者將不含酶的飼料組分制粒并加以蒸汽 處理，然后將含酶的漿液或溶液包覆到經(jīng)蒸汽處理的團(tuán)粒上。然而，這種包覆過程繁瑣費(fèi)事 (cumbersome),而且往往不適用于飼料粉碎機(jī)(feed mill)設(shè)備。[0005]WO 92/12645中記載了一項(xiàng)獲得改進(jìn)的飼料用酶團(tuán)粒的嘗試。W092/12645描述了 T團(tuán)粒(T-granules),其包覆有脂肪(fat)或臘(wax)。將所述T團(tuán)粒與飼料組分混合,蒸 汽處理，隨后制粒。通過這項(xiàng)發(fā)明，有可能對包含酶的顆粒進(jìn)行熱處理，而避免在熱處理后 進(jìn)行費(fèi)事的酶包覆。蠟包覆的T顆粒的應(yīng)用是本領(lǐng)域的一項(xiàng)顯著進(jìn)步，因?yàn)橛锌赡茉谡羝?制粒(steampelleting)過程中維持可接受的酶活性。WO 2006034710描述了另一項(xiàng)改善酶 團(tuán)粒的制粒穩(wěn)定性的嘗試,其中發(fā)現(xiàn)用鹽包層(salt coating)包覆酶團(tuán)粒能改善制粒穩(wěn)定 性。[0006]某些飼料粉碎機(jī)是在非常激烈的條件下運(yùn)行的，這些條件對于經(jīng)過改進(jìn)的酶顆粒 而言非常嚴(yán)苛，因此仍然需要改善制粒穩(wěn)定性。[0007]本發(fā)明為這個問題提供了 一種解決方案，其是通過將有機(jī)酸鋅鹽與酶一起摻入。[0008]利用鋅和鎂的無機(jī)鹽使用于動物飼料的酶團(tuán)粒穩(wěn)定化是本領(lǐng)域已知的，參見WO 97/05245。已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，使用有機(jī)酸鋅鹽不但能增加造粒后的酶穩(wěn)定性，還能增加 蒸汽制粒過程中的酶穩(wěn)定性。[0009]發(fā)明概述[0010]本發(fā)明的一個目的是提供一種具有良好的制粒穩(wěn)定性的酶團(tuán)粒。本發(fā)明的另一個 目的是提供一種用于獲得具有良好制粒穩(wěn)定性的酶團(tuán)粒的簡單方法。[0011]已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，有機(jī)酸鋅鹽如果與酶一起配制，對制粒過程中的酶穩(wěn)定性 以及本身的穩(wěn)定性(per se stability)有非常積極的作用。[0012]因此，本發(fā)明在第一個方面中提供一種適合用于動物飼料組合物的團(tuán)粒，其包含 飼料酶和有機(jī)酸鋅鹽。[0013]本發(fā)明還提供包含本發(fā)明的酶團(tuán)粒的飼料組合物。[0014]發(fā)明詳述[0015]介紹[0016]我們令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，通過添加有機(jī)酸鋅鹽，有可能增加團(tuán)粒中所含的酶在蒸汽制粒過程中的穩(wěn)定性。[0017]定義[0018]術(shù)語“溶液”(solution)意指兩種或更多種物質(zhì)的均勻的混合物。[0019]術(shù)語“懸液”(suspension)意指懸浮于液體中的微細(xì)顆粒。[0020]術(shù)語“粒度”(particle size)意指團(tuán)粒的質(zhì)量平均直徑。[0021]術(shù)語“酶核心”(enzyme core)意指包含酶的粗團(tuán)粒(raw granule),例如(thus) 施加任何包層之前的團(tuán)粒。[0022]除非另有定義，本申請中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語的含義與本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同。說明書和權(quán)利要求
書中使用的單數(shù)“一個”、“一種”和 “該”包含復(fù)數(shù)的指稱，除非上下文明顯地另有所指。例如，術(shù)語“團(tuán)粒”可能包括多個團(tuán)粒。[0023]“有機(jī)鋅鹽”(organic zinc salt)是指有機(jī)酸的鋅鹽。[0024]團(tuán)粒[0025]當(dāng)述及本發(fā)明的團(tuán)粒時，它可以是單個團(tuán)粒或數(shù)個團(tuán)粒。[0026]本發(fā)明的團(tuán)?？删哂谢|(zhì)結(jié)構(gòu)(matrix structure),其中組分被均勻地混合,或者可為分層的(layered)團(tuán)粒,其包含核心和圍繞核心的一個或多個層。特別良好地適于蒸汽制粒，并且作為蒸汽處理的制粒飼料組合物的一部分的本發(fā)明的團(tuán)粒，包括含酶區(qū)域(enzyme comprising region),其中存在有機(jī)酸鋅鹽以使酶穩(wěn)定化。在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，所述酶和有機(jī)酸鋅鹽存在于均勻的基質(zhì)中。包含酶和有機(jī)酸鋅鹽的所述基質(zhì)可以包含其它輔助組分。[0028]發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的團(tuán)粒的合適粒度為0-2000 μ m，更具體為50-1000 μ m。更進(jìn)一步為 75-700 μ m。本發(fā)明的團(tuán)粒在一個具體的實(shí)施方案中可具有700 μ m以下的粒度。在本發(fā)明的另一個具體的實(shí)施方案中，成品團(tuán)粒的粒度是100-800 μ m。在本發(fā)明的更具體的實(shí)施方案中，成品團(tuán)粒的粒度是300-600 μ m。在本發(fā)明的最具體的實(shí)施方案中，成品團(tuán)粒的粒度是 450-550 μ m。在本發(fā)明的另一個具體的實(shí)施方案中，成品團(tuán)粒的粒度在400 μ m以下。在本發(fā)明的另一個最具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的團(tuán)粒的粒度在250μπι以上，350μπι以下。[0029]在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的團(tuán)粒的粒度為210-390 μ m。[0030]含酶基質(zhì)(enzymecomprising matrix)[0031]所述團(tuán)粒的含酶基質(zhì)或區(qū)域可以是團(tuán)粒的核心，圍繞核心的層，或者，如果整個團(tuán)粒的結(jié)構(gòu)是均勻的話，可以是團(tuán)粒本身。酶層和核心之間可以存在有層，或者酶層可以緊鄰著核心。核心可以是惰性的顆粒(particle)。[0032]含酶區(qū)域可以是包含酶和有機(jī)酸鋅鹽的均勻摻混物(blend)。所述摻混物可以構(gòu)成核心,或者其可以構(gòu)成圍繞惰性核心顆粒的基質(zhì)層(matrixlayer)。酶基質(zhì)可以包含其它造粒劑。[0033]由包含酶和有機(jī)酸鋅鹽的均勻摻混物構(gòu)成，或者由其上施加有包含酶有機(jī)酸鋅鹽的層的惰性核心構(gòu)成的核心顆粒，在一個具體實(shí)施方案中具有20-800 μ m的粒度。在本發(fā)明的更具體的實(shí)施方案中，核心粒度為50-500 μ m。在本發(fā)明的一個進(jìn)而更具體的實(shí)施方案中，核心粒度為100-300 μ m。在本發(fā)明的最具體的實(shí)施方案中，核心粒度為150-250 μ m。 在本發(fā)明的另一個具體的實(shí)施方案中，核心粒度為400-500 μ m。[0034]所述含酶核心顆粒在一個具體實(shí)施方案中具有20-800 μ m的粒度。在本發(fā)明的更具體的實(shí)施方案中，核心粒度為50-500 μ m。在本發(fā)明的一個進(jìn)而更具體的實(shí)施方案中，核心粒度為100-300μπι。在本發(fā)明的一個最具體的實(shí)施方案中核心粒度為150-250 μ m。在本發(fā)明的另一個具體的實(shí)施方案中，核心粒度為400-500 μ m。[0035]惰性核心顆粒(inertcore particles)[0036]惰性核心顆粒，諸如安慰劑顆粒(placebo particles)、載體顆粒 (carrierparticles)、無活性核(inactive nuclei)、無活性顆粒(inactive particles)、 丸核心用糖丸顆粒(non-pareil particles)、非活性顆?；蚍N子(non active particles orseeds)，是不含酶或者僅含少量酶的顆粒，在其上可以用含有所述酶的包覆混合物形成層。它們可以與有機(jī)或無機(jī)材料如無機(jī)鹽、糖、糖醇、小有機(jī)分子如有機(jī)酸或鹽、淀粉、粉 (flour)、經(jīng)處理的粉、纖維素、多糖、礦物質(zhì)如粘土或硅酸鹽、或上述兩種或更多種物質(zhì)的組合一起配制。[0037]在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，要包覆的顆粒是無活性顆粒。在本發(fā)明的更具體的實(shí)施方案中，核心顆粒的材料選自下組無機(jī)鹽、糖醇、小有機(jī)分子、淀粉、粉、纖維素和礦物質(zhì)。[0038]惰性顆?？梢杂枚喾N造粒(granulation)工藝來制備，其包括結(jié)晶、沉淀、鍋包衣(pan-coating)、流化床包衣(fluid bed coating)、流化床團(tuán)聚(fluid bedagglomeration)、方定轉(zhuǎn)霧化(rotary atomization)、擠出(extrusion)、噴身寸造粒 (prilling)、滾圓(spheronization)、粉碎方法(size reduction methods)、轉(zhuǎn)鼓造粒 (drum granulation)、和 / 或高剪切造粒(high shear granulation)。[0039]酶[0040]本發(fā)明的語境中的飼料酶可以是任何酶或者不同酶的組合，其適于給予動物，意思是食用該酶將以某種方式對動物帶來營養(yǎng)上的好處。因此，當(dāng)提及“酶”時，一般應(yīng)理解其包括一種飼料酶或多種飼料酶的組合。在具體的實(shí)施方案中，其不被解釋為包括具有醫(yī)學(xué)意義上的治療功能的酶。[0041]飼料酶應(yīng)當(dāng)為飼料/食品級，從而意味著它們不得對動物有害，并且飼料/食品級意味著它應(yīng)該符合食品級酶的推薦純度規(guī)格。在具體的實(shí)施方案中，這意味著所述酶符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會(Joint FA0/WH0 Expert Committee on Food Additives, JECFA)和美國食品化學(xué)法典(Food Chemical Codex,FCC) 給出的食品級酶的推薦純度規(guī)格。[0042]在一個具體的實(shí)施方案中，所述酶應(yīng)包含少于每克30個大腸桿菌類細(xì)菌 (coliform bacteria),并且包含少于 50000/g 的活菌數(shù)(viable count)。[0043]本發(fā)明的團(tuán)粒以干重為基礎(chǔ)包含約0. 0005至約50%的團(tuán)粒酶組分。例如，在本發(fā)明的實(shí)施方案中酶的重量百分比在團(tuán)粒中占至少0. 0005到約25%、至少0. 001到約15%、 至少0. 01到約10%、至少0.1到約10%、至少1. O到約10%、至少1. O到約8%、至少1. O 到約5%、以及至少2. O到至少5%。每噸飼料25到400克穩(wěn)定酶團(tuán)粒的典型劑量將遞送約0. 0001至約80g的活性酶蛋白每噸飼料，酶團(tuán)粒的劑量可高達(dá)每噸5000克每噸飼料。[0044]應(yīng)該理解，酶變體(例如，通過重組技術(shù)制備的)包含在術(shù)語“酶”的意義中。 這樣的酶變體的例子在例如 EP 251，446 (Genencor)、WO 91/00345 (NovoNordisk)、EP525, 610 (Solvay)和 WO 94/02618 (Gist-Brocades NV)中公開。[0045]可以根據(jù)NC-1UBMB, 1992 的酶命名法手冊(handbook EnzymeNomenclature)對酶加以分類，另參見互聯(lián)網(wǎng)上的ENZYME站點(diǎn)http://www. expasy. ch/enzyme/。ENZYME是一個酶命名相關(guān)信息庫。它主要基于國際生物化學(xué)與分子生物學(xué)聯(lián)合會(IUB-MB)的推薦命名，AcademicPress, Inc. ,1992,它還對每一類已被表征并已獲得EC(酶學(xué)委員會)編號的酶進(jìn)行了描述(Bairoch A. The ENZYME database,2000,Nucleic Acids Res28 :304-305)。 這種IUB-MB酶命名法基于它們的底物特異性，有時基于它們的分子機(jī)制；這樣的分類并不反映這些酶的結(jié)構(gòu)特征。[0046]幾年前，已提出另一種基于氨基酸序列相似性將某些糖苷水解酶，例如內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶、半乳聚糖酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶和α-半乳糖苷酶分為家族的分類法。它們目前分為90個不同的家族=SMCAZy(ModO)因特網(wǎng)站點(diǎn)(Coutinho， P. M. &Henrissat, B. (1999) Carbohydrate-Active Enzymes 服務(wù)器，在 URL http: //afmb. cnrs-mrs. fr/ cazy/CAZY/index, html(相應(yīng)的文章Coutinho, P. M. &Henrissat, B. (1999)Carbohydrate-active enzymes an integrated databaseapproach.在 “Recent Advances in Carbohydrate Bioengineering，， 中，H. J. Gilbert, G. Davies, B. Henrissat 和 B. Svensson 編，The Royal Society of Chemistry, Cambridge, pp. 3-12 ； Coutinho, P. M. &Henrissat, B. (1999)The modularstructure of cellulases and other carbohydrate-active enzymes an integrateddatabase approach.在“Genetics, Biochemistry and Ecology of CelluloseDegradation，， 中.,K.Ohmiya, K. Hayashi, K. Sakka, Y. Kobayashi, S. Karita和 T. Kimura 編，Uni Publishers Co. , Tokyo,pp. 15-23)。[0047]可摻入本發(fā)明的團(tuán)粒中的酶類包括氧化還原酶(EC1.轉(zhuǎn)移酶 (EC2.-)、水解酶(EC 3.-)、裂合酶(EC 4.-)、異·構(gòu)酶(EC 5.-)和連接酶 (EC6. ' ' ―)。[0048]本發(fā)明上下文中優(yōu)選的氧化還原酶是過氧化物酶(EC1. 11.1)、漆酶 (EC1. 10. 3. 2)和匍糖氧化酶(EC1.1. 3. 4)]。商業(yè)上可得到的氧化還原酶(EC1.-) 的實(shí)例是Gluzyme (該酶可從Novozyme A/S獲得)。更多的氧化還原酶可從其它供應(yīng)商獲得。優(yōu)選的轉(zhuǎn)移酶是以下任何亞類的轉(zhuǎn)移酶[0049]a轉(zhuǎn)移一碳基團(tuán)的轉(zhuǎn)移酶(EC 2.1)；[0050]b轉(zhuǎn)移醛或酮?dú)埢霓D(zhuǎn)移酶(EC 2. 2);酰基轉(zhuǎn)移酶(EC 2. 3)；[0051]c糖基轉(zhuǎn)移酶(EC 2. 4);[0052]d轉(zhuǎn)移脂族烴基(alkyl)或芳基，不包括甲基的轉(zhuǎn)移酶(EC 2. 5);和[0053]e轉(zhuǎn)移含氮基團(tuán)的轉(zhuǎn)移酶(EC 2. 6)。[0054]本發(fā)明上下文中最優(yōu)選的轉(zhuǎn)移酶類型是轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(蛋白質(zhì)-谷氨酰胺Y-谷氨?；D(zhuǎn)移酶；EC 2. 3. 2. 13)。[0055]合適的谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶的其它例子在W096/06931 (Novo Nordisk A/S)中描述。[0056]本發(fā)明上下文中優(yōu)選的水解酶是羧酸酯水解酶(EC 3.1.1.-)如脂肪酶(EC 3.1.1. 3);肌醇六磷酸酶(phytase) (EC 3.1. 3.-)，例如3-肌醇六磷酸酶(EC3.1. 3. 8)和 6-肌醇六磷酸酶(EC 3.1.3.26);糖苷酶(EC 3. 2，它落入本文“糖酶”表示的組中)，如 α-淀粉酶(EC 3.2.1.1);肽酶(EC 3. 4，也稱作蛋白酶)；以及其它羰基水解酶。商業(yè)上可得到的肌醇六磷酸酶的例子包括Bio_Feed Phytase (Novozymes)、Ronozyme 產(chǎn)品系列 (DSM Nutritional Products)、Natuphos (BASF)、Finase (AB Enzymes)以及 Phyzyme 產(chǎn)品系列(Danisco)。其它優(yōu)選的肌醇六磷酸酶包括WO 98/28408、WO 00/43503和WO 03/066847中描述的那些。[0057]在本上下文中，術(shù)語“糖酶”不僅用來表示能夠打斷糖鏈(例如淀粉或纖維素)，特別是五元或六元環(huán)結(jié)構(gòu)的糖鏈的酶(即糖苷酶，EC 3. 2)，還表示能夠使糖異構(gòu)化的酶，例如將六元環(huán)結(jié)構(gòu)如D-葡萄糖異構(gòu)化為五元環(huán)結(jié)構(gòu)如D-果糖。[0058]相關(guān)的糖酶包括下列物質(zhì)(圓括號內(nèi)為EC號)[0059]α-淀粉酶(EC 3. 2.1.1)、β -淀粉酶(EC 3. 2.1. 2)、葡聚糖 1，4_ α -糖苷酶 (EC3. 2.1. 3)、內(nèi)-1,4_ β -匍聚糖酶(纖維素酶，EC 3. 2.1. 4)、內(nèi)-1，3 (4)權(quán)利要求
1.一種適用于飼料的酶團(tuán)粒，其包含核心和圍繞核心的層，其中該酶團(tuán)粒包含的酶和 有機(jī)酸鋅鹽作為混合物存在于所述酶團(tuán)粒的核心中，所述有機(jī)酸鋅鹽選自下組乙酸鋅、 檸檬酸鋅和甲硫氨酸鋅，所述酶是肌醇六磷酸酶，添加的有機(jī)酸鋅鹽的量為基于酶核心的 0. 05-10%。
2.權(quán)利要求
1的酶團(tuán)粒，其中所述酶團(tuán)粒是經(jīng)蒸汽處理的。
3.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶是食品級的。
4.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述有機(jī)酸鋅鹽是食品級的。
5.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶團(tuán)粒的粒度在700iim以下。
6.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶團(tuán)粒的粒度為210-390iim。
7.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶是熱不穩(wěn)定的。
8.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶團(tuán)粒包含鹽包層。
9.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶團(tuán)粒包含聚合物包層。
10.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶團(tuán)粒包含蠟包層。
11.權(quán)利要求
1或2的酶團(tuán)粒，其中所述酶團(tuán)粒包含乳酸源。
12.—種制備權(quán)利要求
1-11中任一項(xiàng)的酶團(tuán)粒的方法，包括下列步驟a)制備包含有機(jī)酸鋅鹽和酶的核心b)用包層材料包覆所述核心。
13.權(quán)利要求
12的方法，其中所述酶團(tuán)粒是在混合器、流化床、流化噴霧干燥器、噴霧 流化器、噴霧干燥器或擠出機(jī)中制備的。
14.權(quán)利要求
12或13的方法，其中所述有機(jī)酸鋅鹽作為液體添加到過程中。
15.權(quán)利要求
12或13的方法，其中所述有機(jī)酸鋅鹽作為粉末添加到過程中。
16.權(quán)利要求
12或13的方法，其中所述核心包含惰性顆粒。
17.一種飼料組合物，包含飼料組分和權(quán)利要求
1-11中任一項(xiàng)的酶團(tuán)粒。
18.權(quán)利要求
17的飼料組合物，其中所述飼料組分選自下組植物蛋白、脂溶性維生 素、水溶性維生素、痕量礦物、常量礦物和它們的組合。
19.一種制粒飼料組合物，其包含權(quán)利要求
1-11任一項(xiàng)的酶團(tuán)粒。
20.一種經(jīng)蒸汽處理的飼料組合物，其包含權(quán)利要求
1-11任一項(xiàng)的酶團(tuán)粒。
21.一種用于飼喂動物的方法,其包括對動物施用權(quán)利要求
17-20中任一項(xiàng)的飼料組 合物。
22.一種用于制造飼料組合物的方法，其包括下列步驟i.將飼料組分與權(quán)利要求
1-11中任一項(xiàng)的酶團(tuán)?；旌?，ii.對所述組合物(i)進(jìn)行蒸汽處理，和 iii對所述組合物(ii)進(jìn)行制粒。
23.權(quán)利要求
1-11中任一項(xiàng)的酶團(tuán)粒用于經(jīng)蒸汽處理的制粒飼料組合物的用途。
專利摘要
本發(fā)明涉及包含飼料酶和有機(jī)酸鋅鹽的飼料團(tuán)粒。
文檔編號A23K1/00GKCN101505611 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200780029264
公開日2013年3月27日 申請日期2007年8月6日
發(fā)明者埃里克·馬庫森, 波爾·E·詹森 申請人:諾維信公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4), 非專利引用 (1),