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CN105102615A - 肌醇六磷酸酶制剂 - Google Patents

肌醇六磷酸酶制剂 Download PDF

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CN105102615A
CN105102615A CN201480013617.5A CN201480013617A CN105102615A CN 105102615 A CN105102615 A CN 105102615A CN 201480013617 A CN201480013617 A CN 201480013617A CN 105102615 A CN105102615 A CN 105102615A
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sodium
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phytase
enzyme
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M·普拉特
Y·吴
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BASF Enzymes LLC
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Abstract

液体酶制剂、酶颗粒制剂、使用流化床干燥器制造酶颗粒的方法，其中酶颗粒是热稳定的，无需提供热稳定的涂层。酶颗粒是在动物饲料制造中使用的肌醇六磷酸酶颗粒，其中肌醇六磷酸酶颗粒是热稳定的，无需热稳定的涂层，并且在80℃下在制粒之后肌醇六磷酸酶保持其活性的大约63％至大约134％。

Description

肌醇六磷酸酶制剂
技术领域
本发明涉及液体酶制剂、颗粒状酶制剂以及使用流化床干燥器制造酶颗粒的方法，其中酶颗粒是热稳定的，无需热稳定的涂层。
用于制造动物饲料的方法非常完善。动物饲料的工业规模生产一般包括：获得原料，研磨原料，将原料与干燥和/或液体成分混合，制粒，并且干燥。
原料，其是动物饲料的原成分，来自多种来源，包括：植物、动物、可食用的副产品、和添加剂，例如维生素、矿物质、酶、和其他的营养物(SAPKOTA；EnvironHealthPerspect.2007年5月；115(5)：663–670)。
动物饲料添加剂例如酶被设计为通过释放营养物并允许增加动物中基本维生素和矿物质的吸收来增加饲料的营养价值，这又提高动物产品产量，同时减少动物废物中的有害物质。
动物饲料制造中用作添加剂的酶包括，但不限于：肌醇六磷酸酶、纤维素酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、过氧化氢酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、酰胺酶、环氧化物酶、酯酶、磷脂酶、转氨酶、胺氧化酶、纤维二糖水解酶、脱氨酶、或其任意组合。
通常将酶作为干燥酶颗粒或者作为液体酶制剂引入到动物饲料制造过程。干燥酶制剂或液体酶制剂的选择依赖于动物饲料研磨机中使用的运行条件。例如，在动物饲料生产的混合和制粒过程期间温度从37摄氏度向95摄氏度或更高变化。
在制粒之后可以将液体酶制剂添加到饲料或食品中以避免酶的热失活，其在制粒过程期间会发生。然而，在最终饲料或食品制备中的酶的量通常非常小，其使得难以实现饲料或食品中酶的均匀分布，并且众所周知液体甚至比干燥成分更难以混合。另外，需要专门的(昂贵的)设备以在制粒之后将液体添加到饲料中，其目前在大多数饲料研磨机中是不可用的(由于额外的费用)。即使当应用包括酶的液体制剂时，这些制剂的存储稳定性经常是问题，见WO2005/074705。
在制粒过程之前，可以将干燥的或颗粒状的酶制剂添加到混合器中。然而，在混合和制粒过程期间使用的高温通常需要特殊涂布的颗粒状的酶制剂以便酶在最终饲料颗粒中保持活性。另外，通常以液体制剂制造酶，因而干燥酶成为颗粒、涂布颗粒、输送颗粒至饲料研磨机以及添加颗粒至现有的饲料混合器的过程增加了成本和时间。
存在多种造粒技术，其包括，但不限于，挤出、高剪切造粒、和流化床造粒。
挤出和成粒(spheronizatioin)是通过混合酶、载体并且挤出混合物以形成颗粒来生产颗粒的过程。
高剪切造粒一般包括用混合桨片、切碎机和/或叶轮混合干燥成分和液体成分。混合可以在高强度或低强度下进行。流化床造粒包括单一容器，其中成分悬浮在加热的空气中，成分发生团聚，颗粒干燥，并且落入床中。流化床造粒的优势是其减少了单元操作和制造时间。然而，热空气可以使酶变性，降低酶的活性，或者二者。因此，存在需要以提供可以在流化床造粒过程中使用的热稳定的酶及酶制剂或其组合。
在一个实施方式中，生产的酶颗粒用作动物饲料的添加剂。
多种动物可以受益于含有酶的动物饲料，其包括：非反刍动物例如家禽、肉鸡、鸟、小鸡、产蛋鸡、火鸡、鸭、鹅和飞禽；反刍动物例如母牛、家畜、马和羊；家猪(pig)、猪(swine)、小猪、生长猪和母猪；宠物包括但不限于：猫、狗、啮齿动物和兔子；鱼包括但不限于大马哈鱼、鲑鱼、罗非鱼、鲶鱼和鲤鱼；以及甲壳类动物包括但不限于河虾和明虾。
详细描述
本文所使用的“酶”是指可以用作动物饲料添加剂的任何酶。例如，本发明中有用的酶包括，但不限于：肌醇六磷酸酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、过氧化氢酶、木聚糖酶、纤维素酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、酰胺酶、环氧化物酶、酯酶、磷脂酶、转氨酶、胺氧化酶、纤维二糖水解酶、脱氨酶、或其任意组合。
“肌醇六磷酸酶”是催化从肌醇六磷酸(phytate)底物去除一个或多个磷酸基团的酶。在另一个实施方式中，肌醇六磷酸酶是催化植酸(肌醇六磷酸(myo-inositol-hexakisphosphate))水解为磷酸盐和具有少于六个磷酸基团的肌醇的磷酸单酯水解酶。根据国际生物化学和分子生物学联盟(IUBMB)命名委员会，“theENZYMEdatabasein2000”，NucleicAcidsRes28:304-305(2000)的介绍，可以以多种名称和识别编号描述肌醇六磷酸酶。在另一个实施方式中，肌醇六磷酸酶的特征为具有酶学委员会(EC)编号EC3.1.3.8，并且也被称为：1-肌醇六磷酸酶；肌醇六磷酸3-磷酸水解酶；肌醇六磷酸1-磷酸酶；肌醇六磷酸3-磷酸酶；或者肌醇六磷酸6-磷酸酶。在另一个实施方式中，肌醇六磷酸酶的特征为EC3.1.3.26，也被称为：4-肌醇六磷酸酶、6-肌醇六磷酸酶(基于1L-编号系统而不是ID-编号命名)、或肌醇6-磷酸酶。在另一个实施方式中，肌醇六磷酸酶的特征为EC3.1.3.72，也被称为5-肌醇六磷酸酶。在另一个实施方式中，肌醇六磷酸酶是组氨酸磷酸酶(HAP)；β-螺旋桨肌醇六磷酸酶；紫色酸性磷酸酶(PAP)和蛋白质酪氨酸磷酸酶(PTP)。在一些实施方式中，使用本领域已知的命名原则描述肌醇六磷酸酶。
“肌醇磷酸酶”是催化从肌醇磷酸分子去除一个或多个磷酸基团的酶。
“肌醇六磷酸(phytate)”或植酸是肌醇六磷酸(myo-inositolhexaphosphate)。它是肌醇磷酸的完全磷酸化形式。
“肌醇磷酸”是使它的羟基位置的一个或多个磷酸化的肌醇。
“纤维素酶”是催化例如聚合的糖类化合物例如纤维素、葡甘露聚糖、甘露聚糖、葡聚糖和木葡聚糖水解的酶。
“木聚糖酶”是催化线性多糖β-1,4-木聚糖降解成为木糖的酶。
“葡聚糖酶”是催化包括葡萄糖亚单位的葡聚糖降解的酶。葡聚糖酶的实例包括α-1,4-葡聚糖酶、α-1,6葡聚糖酶、支链淀粉酶、β-1,3,-葡聚糖酶、β-1,4-葡聚糖酶和β-1,6-葡聚糖酶。
“甘露聚糖酶”是催化甘露糖多糖聚合物降解的酶。
“淀粉酶”是催化1,4-α-D-糖苷键水解以降解多糖、低聚糖和/或淀粉成为葡萄糖亚单位的酶。
如本文所使用的术语“包括(comprising)”与“包括(including)”、“含有”、“特征为”同义，并且是包含性的或者开放式的，并且不排除另外的、未叙述的要素或方法步骤。
在至少大约65℃至大约95℃的高温处理之后，或在大于95℃的温度下，如果酶保持实质量的它的活性，则它是“热稳定的”。
在一些实施方式中，在制粒过程之后，热稳定的酶保持它的活性的至少：5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或者100％。在一个实施方式中，制粒过程在至少：75℃、80℃、85℃、88℃、90℃或93℃的温度下进行。
“酶的组合”是可以用作动物饲料添加剂的酶的任意组合。表1中阐明了酶的这些组合的实例。
表1
酶的组合 肌醇六磷酸酶 木聚糖酶 葡聚糖酶 淀粉酶 蛋白酶
1 X X
2 X X
3 X X
4 X X
5 X X X
6 X X X
7 X X X
8 X X X
9 X X X
10 X X X
表1
酶的组合 肌醇六磷酸酶 木聚糖酶 葡聚糖酶 淀粉酶 蛋白酶
11 X X X X
12 X X X X
13 X X
14 X X
15
16 X X
17 X X
18 X X
19 X X
20 X X X
21 X X X X X
如本文所使用的“液体酶制剂”是包括酶、缓冲液、稳定剂和抗菌剂的组合物。
在一个实施方式中，液体酶制剂包括酶，其中酶是肌醇六磷酸酶、纤维素酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、过氧化氢酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、酰胺酶、环氧化物酶、酯酶、磷脂酶、转氨酶、胺氧化酶、纤维二糖水解酶、脱氨酶或其任意组合。
在一个实施方式中，液体酶制剂包括缓冲液，该缓冲液包括，但不限于，柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸、醋酸钠、醋酸、磷酸钠、磷酸钾和其任意组合。
在一个实施方式中，液体酶制剂包括稳定剂，其中稳定剂是氯化钠、山梨醇、丙三醇、蔗糖、甘露醇、海藻糖、或其任意组合。在另一个实施方式中，液体酶制剂可包括两种稳定剂。
在一个实施方式中，液体酶制剂包括抗菌剂，其中抗菌剂是山梨酸钾、山梨酸钠、山梨酸、苯甲酸钠、苯甲酸、丙酸钙、丙酸钠、丙酸铵、丙酸或其任意组合。
在一个实施方式中，表2中阐明了液体酶制剂：
在一个实施方式中，液体酶制剂是液体产品，其中液体产品被应用至后制粒。在另一个实施方式中，液体产品是酶、氯化钠、山梨醇、柠檬酸钠、山梨酸钾和苯甲酸钠。在另一个实施方式中，液体产品是具有含有11,000–12,000单位/g的肌醇六磷酸酶、15％的氯化钠、4％的山梨醇、50mM的柠檬酸钠、0.2％的山梨酸钾、0.1％的苯甲酸钠、以及0.1％的丙酸钠的组合物(所有％是w/v％)。在另一个实施方式中，液体产品是具有含有11,000–12,000单位/g的肌醇六磷酸酶、15％的氯化钠、6％的蔗糖、50mM的柠檬酸钠、0.2％的山梨酸钾、0.1％的苯甲酸钠、0.1％的丙酸钠的组合物(所有％都是w/v％)。
在一个实施方式中，液体酶制剂是液体浓缩物，其中在制粒过程之前液体浓缩物被添加到饲料浆。在一个实施方式中，液体浓缩物是酶、和蔗糖、和氯化钠、和柠檬酸钠以及山梨酸钾、苯甲酸钠、和丙酸钠。在另一个实施方式中，液体浓缩物是组合物，其包括：具有44,000-48,000单元/g的肌醇六磷酸酶、20％蔗糖、1％NaCl、50mM柠檬酸钠、pH5.1的0.1％苯甲酸钠、0.4％山梨酸钾、0.4％丙酸钠。在另一个实施方式中，液体浓缩物是组合物，其包括：具有44,000-48,000单元/g的肌醇六磷酸酶、2％-40％山梨醇、1％NaCl、50mM柠檬酸钠、pH4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4或5.5的0.1％苯甲酸钠、0.4％山梨酸钾、0.4％丙酸钠。在另一个实施方式中，液体浓缩物不是最终产品，但是是随后用于生产液体产品、颗粒状的干燥产品的中间组合物或制剂。
如本文所使用的“颗粒状的酶制剂”是组合物，其包括：载体，包括酶、缓冲液、稳定剂、粘合剂、增塑剂、抗菌剂、或其任意组合的主要溶液。在另一个实施方式中，颗粒状的酶制剂是组合物，其包括：载体，包括酶、缓冲液、稳定剂、粘合剂、增塑剂、抗菌剂的主要溶液，以及包括增强剂、增塑剂或其任意组合的次要溶液。在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂是热稳定的，无需酶颗粒具有保护涂层。在另一个实施方式中，颗粒状的产品是酶、蔗糖、氯化钠、柠檬酸钠、山梨酸钾、苯甲酸钠、丙酸钠、瓜耳胶、小麦面粉。
在一个实施方式中，主要溶液是液体酶制剂。在另一个实施方式中，液体酶制剂是液体产品或液体浓缩物。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括载体，其中载体是面粉。在另一个实施方式中，载体是淀粉。在一个实施方式中，面粉是小麦面粉。在另一个实施方式中，小麦面粉是漂白的小麦面粉。在另一个实施方式中，载体是小麦面粉和麦芽糖糊精。在另一个实施方式中，载体是小麦面粉和预凝胶化的淀粉。在另一个实施方式中，麦芽糖糊精或预凝胶化的淀粉用作与面粉的干燥混合物。在另一个实施方式中，面粉是小麦面粉、或者漂白的面粉。在一个实施方式中，麦芽糖糊精或预凝胶化的淀粉用作干燥混合物。在一个实施方式中，小麦面粉和高岭土是干燥混合物。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括酶，其中酶是肌醇六磷酸酶、纤维素酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、过氧化氢酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、酰胺酶、环氧化物酶、酯酶、磷脂酶、转氨酶、胺氧化酶、纤维二糖水解酶、脱氨酶、或其任意组合。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括缓冲液，其中缓冲液是柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸、醋酸钠、醋酸、磷酸钠、磷酸钾和其任意组合。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括稳定剂，其中稳定剂是蔗糖、氯化钠、山梨醇、丙三醇、蔗糖、甘露醇、海藻糖、高岭土、硅酸铝、硅酸镁或其任意组合。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括粘合剂，其中粘合剂是瓜耳胶、黄原胶、海藻酸钠、蝗虫豆胶、角叉菜角胶、预凝胶化的改性淀粉、麦芽糖糊精、明胶、甲基纤维素酶、羟丙基纤维素酶、羟丙基甲基纤维素酶、羧基甲基纤维素酶、或其任意组合。在另一个实施方式中，天然胶可以单独使用或者至少两种胶组合使用。在另一个实施方式中，淀粉或麦芽糖糊精与瓜耳胶组合使用。在另一个实施方式中，淀粉或麦芽糖糊精也用作稳定剂。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括增塑剂，其中增塑剂选自：丙三醇、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、甘油三乙酸酯、柠檬酸乙酰基三乙酯。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括抗菌剂，其中抗菌剂是山梨酸钾、山梨酸钠、山梨酸、丙酸、苯甲酸钠、苯甲酸丙酸钠、丙酸钙、丙酸铵、羟苯甲酸甲酯、或其任意组合。在另一个实施方式中，在颗粒状的酶制剂中使用至少两种抗菌剂。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括次要造粒溶液，其中次要造粒溶液是包括颗粒增强剂和增塑剂的组合物。在另一个实施方式中，次要造粒溶液提高颗粒大小，引起更大的可变性，或者二者。在另一个实施方式中，颗粒大小是在大约12筛目至大约100筛目大小范围之间的任何数值的筛目大小。在另一个实施方式中，颗粒大小是在大约20筛目至大约80筛目范围之间的任何数值的筛目大小。在另一个实施方式中，颗粒大小是是在大约30筛目至大约60筛目范围之间的任何数值的筛目大小。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括颗粒增强剂，其中颗粒增强剂是预凝胶化的改性淀粉、麦芽糖糊精、海藻酸钠、带有CaCl2的角叉菜胶、没有CaCl2的角叉菜胶、带有硼酸钠的瓜耳胶,没有硼酸钠的瓜耳胶、明胶、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧基甲基纤维素、氯化钠、硫酸钠、高岭土、硅酸铝、硅酸镁、及其任意组合。在另一个实施方式中，增强剂任选地添加到颗粒状的酶制剂。在另一个实施方式中，天然胶和离子的组合将交联胶为保护凝胶；然而，如果胶已经用作粘合剂，那么单独添加离子将足够而无需添加额外的胶。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂包括增塑剂，其中增塑剂是丙三醇。在另一个实施方式中，当使用预凝胶化的改性淀粉时可以使用丙三醇。
在一个实施方式中，颗粒状的酶制剂进一步包括助流剂或润滑剂，其中助流剂选自：二氧化硅、硬脂酸镁、高岭土、滑石、硅藻土或其任意组合。在另一个实施方式中，添加助流剂或润滑剂至颗粒状的酶制剂是任选的。在另一个实施方式中，助流剂或润滑剂是干燥后的干燥的掺合物。在另一个实施方式中，添加助流剂或润滑剂作为次要造粒溶液中的悬浮物。在另一个实施方式中，颗粒状的干燥产品是组合物，其包括：具有11,000–12,000单位/g的肌醇六磷酸酶、4.5％的蔗糖、0.3％的柠檬酸钠、0.1％的山梨酸钾、0.1％的苯甲酸钠、0.1％的丙酸钠、0-0.25％的瓜耳胶、和95％的小麦面粉(所有％是w/w％)。
在一个实施方式中，表3中阐明了颗粒状的酶制剂：
在说明书中使用的表示成分的数量、反应条件等等的所有数字都可理解为通过使用术语“大约”在所有情况下被修改。因此，除非相反地表示，本文所阐述的数值参数是可以根据要求获得的期望性能变化的近似值。至少，并不试图将等同原则的应用限制于任何要求本申请优先权的申请中任何权利要求的范围内，应当根据有效数字的数目和普通四舍五入方法解释每个数值参数。另外，本申请公开的数值范围是包含性的并且公开了范围内的所有数字。例如从4.5至5.5的pH范围包括4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4和5.5的pH。
以上描述公开了本发明的几种方法和材料。本发明易于就方法和材料进行修改，并且易于就制造方法和设备进行改变。从对本公开内容的思考或本文公开的发明的实践，这些改变对于本领域技术人员而言将变得明显。因此，不意欲将本发明限于本文公开的具体的实施方式，而是其覆盖本发明的真实范围和精神内的所有修改和改变。
本文所引用的所有参考文献，包括但不限于出版的和未出版的申请、专利和文献资料参考，通过引用以其整体并入本文并且因此构成本说明书的一部分。关于通过引用并入的出版物和专利或专利申请与本说明书包含的公开内容相矛盾的情况，本说明书意欲取代和/或优先于任何这种相矛盾的材料。
实施例
实施例1(非颗粒状的肌醇六磷酸酶的比较实施例)
制剂1——通过冻干法干燥含有10％氯化钠和10％山梨醇的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂。然后通过与碳酸钙和和稻壳混合稀释干燥的酶粉末以形成稻壳酶产品。
制剂2——在稻壳上浸渍含有10％氯化钠和10％山梨醇的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂。通过冻干法干燥所得的湿润掺合物。通过与碳酸钙混合稀释干燥的物质以形成稻壳酶产品。
制粒试验——将稻壳酶产品与25-100ppm浓度的家禽饲料浆掺合，并且在加利福尼亚颗粒研磨机中在75℃至93℃范围内的多种控制温度下制粒。浆混合物首先在所述温度下经受直接蒸汽15秒，并且然后通过压制机(pelletingpress)制粒。随后干燥颗粒。
酶稳定性确定——在Tris缓冲液中提取起始浆和完成的颗粒(其被碾磨成浆)。通过改进的AOAC方法测定提取物中肌醇六磷酸酶活性。改进的AOAC方法是包括蒸馏水加上0.01％吐温20(GIZZI,J.的AOACInternational，Vol.91,No.2,2008)的AOAC缓冲液并且改进为包括：50mMTrispH8.0、0.01％吐温20、10mMCaCl2的组合物。
将颗粒化产品在每个温度下的酶活性的百分恢复率与起始浆的酶活性百分恢复率进行比较。表4中显示了结果。
表4：在不同条件温度下制粒后家禽饲料中剩余的肌醇六磷酸酶活性(％)
结果显示，从颗粒化饲料中提取的肌醇六磷酸酶活性低于高温条件下制剂1和制剂2二者的肌醇六磷酸酶活性。
实施例2
制剂3——将250g稻壳装填到GEAAeromatic-FielderStrea-1流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将50ml含有10％山梨醇和10％氯化钠的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在稻壳上。使用以下流化床设定：55℃入口空气温度、5ml/min喷雾速率、1巴雾化压力、0.8mm喷嘴。在酶喷雾之后干燥稻壳酶产品。
制剂4——将200g稻壳装填到GEAAeromatic-FielderStrea-1流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将100ml含有20％蔗糖的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在稻壳上。流化床设定与制剂3相同并且其被使用以形成稻壳酶产品。
制剂5——将200g小麦面粉装填到GEAAeromatic-FielderStrea-1流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将100ml含有20％蔗糖和7％预凝胶化的淀粉的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上。使用以下流化床设定：50℃入口空气温度、10-15ml/min喷雾速率、1.5-2巴雾化压力、0.8mm喷嘴。在酶喷雾之后干燥小麦面粉和酶产品以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制粒试验和酶稳定性测定与实施例1中相同。表5中显示了结果。
表5：在不同条件温度下制粒后家禽饲料中剩余的肌醇六磷酸酶活性(％)
稻壳用作制剂3&4中的载体。稻壳没有被精细碾磨并且不是非常吸水的；另外，在这些制剂中没有使用粘合剂。结果，在稻壳酶产品中没有见到有效的造粒。当与制剂5相比时，在高条件温度下二制剂的热稳定性相对较低。将稳定剂从氯化钠和山梨醇转换为蔗糖以提高肌醇六磷酸酶的热稳定性。然而，当将载体从稻壳转换为精细碾磨的小麦面粉并结合预凝胶化的淀粉如制剂5中作为粘合剂使用时，小麦面粉酶产品是颗粒状的，并且从动物饲料颗粒提取的肌醇六磷酸酶的热稳定性在所有温度下改进，尤其在90℃下。
实施例3
制剂6——将3kg小麦面粉装填到VectorVFC-Lab3流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将1.6kg含有20％蔗糖和0.5％瓜耳胶的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上。流化床设定是1.2mm喷嘴直径、20psi雾化压力、50-55℃入口空气温度、23-27℃产品温度、在喷雾期间25-50g/min喷雾速率、在干燥期间70-80℃入口空气温度，干燥至45℃终产品温度以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制剂7——将3kg小麦面粉装填在VectorVFC-Lab3流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将1.6kg含有20％蔗糖、10％麦芽糖糊精和0.5％瓜耳胶的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上。流化床设定是1.2mm喷嘴直径、20psi雾化压力、50℃入口空气温度、23-29℃产品温度、在喷雾期间25-50g/min喷雾速率、在干燥期间70-80℃入口空气温度，干燥至45℃终产品温度以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制粒试验和酶稳定性确定与实施例1中相同。结果在表6中显示。所有剩余活性归一化为相同样品的75℃稳定性。
表6：在不同条件温度下制粒后家禽饲料中剩余肌醇六磷酸酶活性(％)
制剂3是与实施例2相同的样品，并且它在该实验中用作对照。在此制剂3的热稳定性比实施例2的值更低，或许由于该试验中较粗糙的制粒条件。当从颗粒化的动物饲料提取时，制剂6和7二者产生了改进肌醇六磷酸酶热稳定性的肌醇六磷酸酶颗粒。
附加的制粒试验——为了确认热稳定性中的改进，使用不同的加利福尼亚颗粒研磨机使从两种样品(制剂6和7)生产的肌醇六磷酸酶颗粒经受附加的制粒试验。蒸汽条件的持续时间是40秒，其比之前的制粒试验显著地更长。表7中显示了结果。所有剩余的肌醇六磷酸酶活性归一化为相同样品的75℃稳定性。
表7：在不同条件温度下制粒后家禽饲料中剩余肌醇六磷酸酶活性(％)
结果确认，甚至在延长的蒸汽条件下，来自制剂6和7的两种肌醇六磷酸酶颗粒对于从在高制粒温度下产生的动物饲料颗粒中提取的肌醇六磷酸酶提供高肌醇六磷酸酶活性。
实施例4
制剂8——将3kg小麦面粉装填到VectorVFC-Lab3流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将1.6kg含有20％蔗糖、10％高岭土和0.5％瓜耳胶的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上。流化床设定是1.2mm喷嘴直径、20psi雾化压力、50℃入口空气温度、22-30℃产品温度、在喷雾期间25-50g/min喷雾速率、在干燥期间70-80℃入口气体温度，干燥至45℃终产品温度以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制剂9——将3kg小麦面粉装填到VectorVFC-Lab3流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将1.6kg含有20％蔗糖、10％麦芽糖糊精、5％高岭土和0.5％瓜耳胶的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上。流化床设定与制剂8中相同以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制剂10——将2kg小麦面粉装填到VectorVFC-Lab3流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将1kg含有20％蔗糖和0.5％瓜耳胶的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上；然后喷雾1kg含有10％改性淀粉、10％高岭土和1％丙三醇的次要造粒溶液。在酶喷雾期间流化床设定与制剂8中相同；在次要造粒溶液喷雾期间，喷雾速率是17-18g/min，入口空气温度是60℃，并且产品温度是30-31℃；在干燥期间，入口空气温度是70-80℃以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制粒试验和酶稳定性确定与实施例1中相同并且结果在表8中显示。
表8：在不同条件温度下制粒后家禽饲料中剩余肌醇六磷酸酶活性(％)
结果显示，在次要造粒溶液喷雾中包含高岭土导致增加的肌醇六磷酸酶热稳定性；并且次要造粒溶液的使用进一步提高了从动物饲料颗粒提取的肌醇六磷酸酶的肌醇六磷酸酶热稳定性。
实施例5
制剂11——将3kg小麦面粉装填到VectorVFC-Lab3流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将1.3kg含有20％蔗糖和0.5％瓜耳胶的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上。流化床设定是1.2mm喷嘴直径、20psi雾化压力、50℃入口空气温度、22-29℃产品温度、在喷雾期间25-50g/min喷雾速率、在干燥期间70-80℃入口空气温度，干燥45℃终产品温度以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制剂12——将4.6kg小麦面粉装填到5-kg规格的定制的流化床造粒机中；通过顶喷式双流体喷嘴将1.25kg含有20％蔗糖和0.5％瓜耳胶的液体浓缩物肌醇六磷酸酶制剂喷雾在小麦面粉上；然后仅喷雾1kg含有0.5％瓜耳胶的次要造粒溶液。流化床设定是60-80℃入口空气温度、28-36℃产品温度和40g/min喷雾速率以形成肌醇六磷酸酶颗粒。
制粒试验和酶稳定性确定与实施例1中相同并且在表9中显示了结果。
表9：在不同条件温度下制粒后家禽饲料中剩余肌醇六磷酸酶活性(％)
结果显示，两种样品已经改进肌醇六磷酸酶热稳定性；并且次要造粒溶液的使用进一步提高了从在高制粒温度下产生的动物饲料颗粒中提取的肌醇六磷酸酶的热稳定性。
实施例6
目前商业上可获得的大多数热稳定的饲料酶依赖于热保护涂层。这些涂层的一些已经显示无意中延迟酶释放到溶液中，其导致酶功效降低。因此，研究了来自当前发明的颗粒状产品的肌醇六磷酸酶活性时间释放曲线。
将来自制剂12的一百毫克颗粒状的肌醇六磷酸酶与在pH5.5下400ul100mM醋酸钠缓冲液混合。将混合物搅拌达60分钟。在指定的时间点，取出等分部分并且离心分离。检测清晰的上清液中的肌醇六磷酸酶活性。表10中显示了结果。
表10：肌醇六磷酸酶活性的时间释放曲线
结果显示，在很短的时间内肌醇六磷酸酶变得可溶。另一方面，一些商业可获得的热涂布的肌醇六磷酸酶颗粒在释放酶活性到溶液方面显示显著的延迟，多达20分钟(数据未显示)。

Claims (22)

1.一种液体酶制剂，其包括：
(a)肌醇六磷酸酶；
(b)缓冲液，其中所述缓冲液选自：柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸、醋酸钠、醋酸、磷酸钠、磷酸钾及其任意组合；
(c)稳定剂，其中所述稳定剂选自：蔗糖、山梨醇、甘露醇、丙三醇、海藻糖、氯化钠、硫酸钠、或其任意组合；和，
(d)抗菌剂，其中所述抗菌剂选自：山梨酸钾、山梨酸钠、山梨酸、苯甲酸钠、苯甲酸、羟苯甲酸甲酯、丙酸钙、丙酸钠、丙酸铵、丙酸、或其任意组合。
2.权利要求1所述的液体酶制剂，其中所述缓冲液具有在大约4.5至大约5.50范围内的pH。
3.权利要求1所述的液体酶制剂，其中所述稳定剂是至少两种稳定剂的组合。
4.权利要求1所述的液体酶制剂，其中所述稳定剂的浓度在大约5％至大约30％之间。
5.权利要求1所述的液体酶制剂，其中所述抗菌剂是至少两种抗菌剂的组合。
6.一种颗粒状的酶制剂，其包括：
(a)载体；
(b)主要溶液，其包括肌醇六磷酸酶、缓冲液、稳定剂、粘合剂、第一增塑剂、抗菌剂、或其任意组合；和
(c)次要溶液，其包括增强剂、第二增塑剂、或其任意组合。
7.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述载体选自：
(a)面粉；
(b)小麦面粉；
(c)漂白的面粉；
(d)小麦面粉和麦芽糖糊精；
(e)小麦面粉和预凝胶化的淀粉；和
(f)淀粉。
8.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述缓冲液是柠檬酸钠。
9.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述稳定剂选自：蔗糖、山梨醇、甘露醇、丙三醇、海藻糖、氯化钠、硫酸钠、高岭土、硅酸铝、硅酸镁、及其任意组合。
10.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述粘合剂选自：瓜耳胶、黄原胶、海藻酸钠、蝗虫豆胶、角叉菜角胶、预凝胶化的改性淀粉、麦芽糖糊精、明胶、甲基纤维素酶、羟丙基纤维素酶、羟丙基甲基纤维素酶、羧基甲基纤维素酶、及其任意组合。
11.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述第一增塑剂选自：丙三醇、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、甘油三乙酸酯、和柠檬酸乙酰基三乙酯。
12.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述抗菌剂选自：山梨酸钾、山梨酸钠、苯甲酸钠、丙酸钠、丙酸钙、丙酸铵、羟苯甲酸甲酯、苯甲酸、山梨酸、及其任意组合。
13.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述增强剂选自：预凝胶化的改性淀粉、麦芽糖糊精、海藻酸钠、带有CaCl2的角叉菜胶、没有CaCl2的角叉菜胶、带有硼酸钠的瓜耳胶、没有硼酸钠的瓜耳胶、明胶、甲基纤维素酶、羟丙基纤维素酶、羟丙基甲基纤维素酶、羧基甲基纤维素酶、氯化钠、硫酸钠、高岭土、硅酸铝、硅酸镁、及其任意组合。
14.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，其中所述第二增塑剂选自：丙三醇、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、甘油三乙酸酯、和柠檬酸乙酰基三乙酯。
15.权利要求6所述的颗粒状的酶制剂，进一步包括助流剂，其中所述助流剂选自：二氧化硅、硬脂酸镁、高岭土、滑石、硅藻土、及其任意组合。
16.一种用于在流化床中制造酶颗粒的方法，其中所述酶在75℃下保持至少63％活性，所述方法包括：
(a)在流化床造粒机中装填干燥载体；
(b)添加主要酶溶液至所述干燥载体；和
(c)干燥(a)和(b)的组合至期望的水分含量。
17.权利要求16所述的方法，进一步包括：(b)(i)添加次要造粒溶液至(a)和(b)。
18.权利要求16所述的方法，进一步包括(d)在干燥之后添加助流剂至所述流化床干燥器或者干燥的掺合机。
19.权利要求16所述的方法，其中所述次要造粒溶液进一步包括助流剂。
20.权利要求16所述的方法，其中所述酶选自：肌醇六磷酸酶、纤维素酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、过氧化氢酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、酰胺酶、环氧化物酶、酯酶、磷脂酶、转氨酶、胺氧化酶、纤维二糖水解酶、脱氨酶、及其任意组合。
21.权利要求16的所述方法，其中所述期望的水分含量在大约3％至大约10％之间。
22.肌醇六磷酸酶的制剂，其中所述肌醇六磷酸酶在以下的温度保持活性，包括：
(a)在80℃至少63％活性；
(b)在85℃至少58％活性；
(c)在88℃至少43％活性；
(d)在90℃至少27％活性；和
(e)在93℃至少6％活性。
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