酶制劑市場概況

1、酶制劑1.酶制劑簡介 酶制劑（zymin)是指從生物中提取的具有酶特性的一類物質(zhì)，主要作用是催化食品加工過程中各種化學(xué)反應(yīng)，改進(jìn)食品加工方法。我國已批準(zhǔn)的有木瓜蛋白酶、淀粉酶制劑、精制果膠酶、葡萄糖酶等6種。酶制劑來源于生物，一般地說較為安全 ，可按生產(chǎn)需要適量使用，目前，除食品、輕紡工業(yè)外，微生物酶制劑還用于日用化學(xué)、化工、制藥、飼料、造紙、建材、生物化學(xué)、臨床分析等方面，成為發(fā)酵工業(yè)的重要部門。酶制劑行業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它的特點是用量少、催化效率高、專一性強。現(xiàn)在酶制劑的生產(chǎn)是以深層發(fā)酵為主，以半固體發(fā)酵為輔，菌株產(chǎn)酶的能力也有很大的提高。目前全國共有100余家生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力超過40萬

2、噸，產(chǎn)量達(dá)到32萬噸，產(chǎn)品品種達(dá)到20余種，近20年間年產(chǎn)量的平均增長率超過20%。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，2001年各種酶制劑產(chǎn)品的出口量為4812噸，出口額為2807萬美元。2.飼用酶制劑概況我國飼料工業(yè)開始于20世紀(jì)70年代末，80年代中期蓬勃興起，盡管起步較晚，但發(fā)展較快，經(jīng)過30年的發(fā)展，目前我國已躍居為世界第二大飼料生產(chǎn)國，飼料工業(yè)已成為我國工業(yè)體系中重要的支柱之一。我國飼料產(chǎn)量從1990年起持續(xù)增長，1990年我國飼料總產(chǎn)量為3194萬噸，2005年我國飼料總產(chǎn)量首次突破1億噸，到2010年我國飼料產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到1.56億噸，復(fù)合增長率為8.0% (中國飼料工業(yè)協(xié)會，2005、2011).

3、飼用酶制劑具有以下作用：(1)參與細(xì)胞的降解，使酶與底物充分接觸，促進(jìn)現(xiàn)有營養(yǎng)成分的消化；(2)去除抗?fàn)I養(yǎng)因子，改善消化機(jī)能；(3)補充(或激活)內(nèi)源性酶的不足，改進(jìn)動物自身腸道酶的作用效果；(4)參與動物內(nèi)分泌調(diào)節(jié)，影響血液中某些成分的變化；(5)水解非淀粉多糖(NSP)，降解消化道內(nèi)容物的黏度；(6)改變消化道內(nèi)菌群的分布；(7)加強動物保??；(8)減少環(huán)境污染。其中國外在飼料中使用的酶制劑主要有淀粉酶、葡聚糖酶、糖化酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、脂肪酶、植酸酶、角蛋白酶、木聚糖酶等。 國內(nèi)市場主要的酶制劑有淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、葡聚糖酶、植酸酶等。目前除植酸酶有單

4、一產(chǎn)品外，其余飼用酶制劑大多是包含多種酶的復(fù)合制劑。3.國內(nèi)市場主要酶制劑概況 3.1淀粉酶類淀粉一般是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。主要用于飼料工業(yè)的淀粉酶有a-淀粉酶、支鏈淀粉酶、葡萄糖淀粉酶。支鏈淀粉酶的特點是，能專一性的切開支鏈淀粉和糖原等分支點的a1-6糖苷鍵，形成直鏈淀粉。所以將該酶與其他淀粉酶配合使用，可使淀粉完全糖化。微生物中產(chǎn)生支鏈淀粉酶的菌種非常廣泛，最早發(fā)現(xiàn)的是酵母菌，此外細(xì)菌如假單胞菌、芽孢桿菌、固氮菌以及某些放線菌。目前以芽孢桿菌屬的枯草芽孢桿菌和地衣形芽孢桿菌深層發(fā)酵生產(chǎn)為主，后者產(chǎn)生耐高溫酶。另外也用曲霉屬和根霉屬的菌株深層和半固體發(fā)酵生產(chǎn)。近年來支鏈淀粉酶作為淀粉酶

5、中的一個新品種應(yīng)用于飼料工業(yè)和食品工業(yè)。目前飼料中的主要成分是玉米，其中支鏈淀粉難以利用，造成飼料的浪費。如添加一定的支鏈淀粉酶，再在動物內(nèi)源和外源淀粉酶的作用下，就能很好的消化吸收，提高飼料利用率，降低成本。3.2蛋白酶類蛋白酶是催化蛋白質(zhì)水解的酶類，是農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最多的酶制劑之一。蛋白酶制劑的種類很多，重要的有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶，等等。蛋白酶廣泛存在于人和動物的消化道中，在植物及微生物中含量豐富。由于動植物資源有限，農(nóng)業(yè)上用蛋白酶制劑主要通過微生物發(fā)酵來生產(chǎn)，所以飼用蛋白酶主要來源于微生物，生產(chǎn)蛋白酶的微生物種類很多，有細(xì)菌和真菌，如芽孢桿菌屬（Bacillus）、曲霉屬(Asp

6、ergillus)、青霉屬（Penicillum）。在實際生產(chǎn)中用地衣形芽孢桿菌、短小芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌以深層發(fā)酵生產(chǎn)細(xì)菌蛋白酶；用鏈霉菌、曲霉深層發(fā)酵生產(chǎn)中性蛋白酶和曲霉酸性蛋白酶。 在單胃動物飼料中添加蛋白酶主要有兩大作用，一是補充動物體內(nèi)源蛋白酶的不足。幼豬和幼禽消化系統(tǒng)發(fā)育不完善，產(chǎn)酶不足，微生物活性較低，在飼料中添加蛋白酶就可以幫助幼齡動物對蛋白質(zhì)的消化。二是消除抗?fàn)I養(yǎng)因子的作用。飼料中植物性成分，特別是豆類植物，廣泛存在蛋白酶抑制劑和凝集素，它們對飼料營養(yǎng)價值有很大影響，不過對家禽而言，還有待進(jìn)一步的研究。實驗表明，許多微生物蛋白酶可以降解動物消化道中對蛋白酶有抑制作用的蛋白酶

7、抑制劑和凝集素，消除它們的影響，減輕這些因子的抗?fàn)I養(yǎng)作用。 反芻動物既能利用植物性蛋白也能利用動物性蛋白，大部分植物蛋白和全部的非蛋白氮被瘤胃中微生物分解，合成菌體蛋白，菌體蛋白被動物分泌的蛋白酶消化吸收。3.3植酸酶 植酸酶是一種新型飼用酶制劑,它能水解飼料中的植酸或植酸鹽,釋放出磷酸根離子和被植酸螯合的大量鋅、銅、鈣、錳等礦物元素,使這些營養(yǎng)成分能被有效的吸收利用，提高動物對磷的利用率，減少磷對環(huán)境的污染。植酸酶經(jīng)近10 年發(fā)展，我國已經(jīng)從一個完全依賴進(jìn)口的國家發(fā)展成為全球最大的植酸酶生產(chǎn)國。根據(jù)中國飼料工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2006 年我國飼用酶制劑總產(chǎn)量2.65 萬噸，2010年達(dá)到8.49

8、萬噸，年均復(fù)合增長率33.78%，其中，飼用復(fù)合酶總產(chǎn)量4.62 萬噸，飼用植酸酶總產(chǎn)量3.87 萬噸。3.4纖維素酶纖維素酶是由多種水解酶組成的一個復(fù)雜酶系，在分解纖維素時起生物催化作用，自然界中很多真菌都能分泌纖維素酶。習(xí)慣上，將纖維素酶分成三類：C1酶、Cx酶和葡糖苷酶。C1酶是對纖維素最初起作用的酶，破壞纖維素鏈的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。Cx酶是作用于經(jīng)C1酶活化的纖維素、分解-1，4-糖苷鍵的纖維素酶。葡糖苷酶可以將纖維二糖、纖維三糖及其他低分子纖維糊精分解為葡萄糖。 纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中。細(xì)菌、真菌、動物體內(nèi)等都能產(chǎn)生纖維素酶。一般用于生產(chǎn)的纖維素酶來自于真菌，比較典型的有木酶屬(

9、Trichoderma)、曲霉屬（Aspergillus）和青霉屬(Penicillium）。 產(chǎn)生纖維素酶的菌種容易退化，導(dǎo)致產(chǎn)酶能力降低。不同來源的纖維素酶其結(jié)構(gòu)和功能相差很大。由于真菌纖維素酶產(chǎn)量高、活性大，故在畜牧業(yè)和飼料工業(yè)中應(yīng)用的纖維素酶主要是真菌纖維素酶。3.5果膠酶分解果膠的一個多酶復(fù)合物，通常包括原果膠酶、果膠甲酯水解酶、果膠酸酶。通過它們的聯(lián)合作用使果膠質(zhì)得以完全分解。天然的果膠質(zhì)在原果膠酶作用下，轉(zhuǎn)化成水可溶性的果膠；果膠被果膠甲酯水解酶催化去掉甲酯基團(tuán)，生成果膠酸；果膠酸經(jīng)果膠酸水解酶類和果膠酸裂合酶類降解生成半乳糖醛酸。 果膠酶能有效降解飼料中存在的非淀粉多糖等抗?fàn)I養(yǎng)

10、因子，摧毀植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)釋放，提高飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率；促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，提高瘦肉率；抑制腸道有害微生物生長，增加有益菌的數(shù)量，維持動物腸道微生物的動態(tài)平衡等作用。 果膠酶的生產(chǎn)菌株主要包括曲霉屬、青霉屬、鐮孢屬、克魯維氏酵母等。4.飼用酶制劑生產(chǎn)工藝飼用酶制劑生產(chǎn)工藝流程大致如下：適合作飼料酶用產(chǎn)酶高產(chǎn)菌株的篩選發(fā)酵種子的擴(kuò)大培養(yǎng)發(fā)酵原料的配制滅菌接種發(fā)酵罐發(fā)酵后處理精料酶源配工藝產(chǎn)品4.1單一酶制劑生產(chǎn)工藝單一酶制劑工業(yè)化生產(chǎn)工藝（微生物液體發(fā)酵法）如下：液態(tài)培養(yǎng)基通風(fēng)攪拌培養(yǎng)充分生長繁殖并合成大量的微生物酶酶分離（細(xì)胞破碎、抽提、離心、過濾、濃縮、干燥等）提取純化

11、酶制劑4.2復(fù)合酶制劑生產(chǎn)工藝復(fù)合酶制劑生產(chǎn)包括完全復(fù)配法和固體發(fā)酵法。其中完全復(fù)配法是生產(chǎn)或購買各種單一酶制劑，按配方復(fù)配，再加分散劑、稀釋劑而成。而固體發(fā)酵法（又稱麩陸培養(yǎng)法）是利用麩皮或米糠為主要原料，另視需要添加其他成分， 加水拌成含水量適度的固態(tài)物料作為培養(yǎng)基，供做微生物繁殖和產(chǎn)酶用。5.飼用酶制劑市場概況2006到2010年中國飼用酶制劑市場規(guī)模如下：2006 年我國飼用酶制劑均價約為2.38 萬元/噸，產(chǎn)值為6.3 億元，2010 年我國飼用酶制劑的均價為1.79 萬元/噸，產(chǎn)值達(dá)到15.2 億元，年均復(fù)合增長率為24.63%。目前世界四大酶制劑生產(chǎn)企業(yè)：1丹麥諾維信酶制劑公司丹

12、麥諾維信酶制劑公司丹麥諾維信酶制劑公司丹麥諾維信酶制劑公司（全球最大的酶制劑公司。公司產(chǎn)品占有中國50%的工業(yè)酶制劑市場，總公司位于丹麥）； 2 Genencor International杰能科國際有限公司（公司成立于1982年，現(xiàn)已成為一家重要的生物技術(shù)公司，在加州的Palo Alto、紐約州的Rochester和荷蘭的Leiden都設(shè)有分支機(jī)構(gòu)）； 3皇家DSM吉斯特公司（近年來已迅速崛起并成為全球第3大酶制劑生產(chǎn)企業(yè)。該公司的酶制劑銷售額約占世界酶制劑市場的1519）；4德國AB酶制劑公司酶制劑公司酶制劑公司酶制劑公司（是世界上最主要的高濃度原酶(木聚糖酶,植酸酶)及復(fù)合酶的供應(yīng)商）。市場上常見的復(fù)合酶制劑品牌有:愛維生、保安生 (丹尼斯克動物營養(yǎng)生產(chǎn)，木聚糖酶等復(fù)配)；艾克拿斯 (德國AB酶制劑公司生產(chǎn)，木聚糖酶+葡聚糖酶等復(fù)配)；樂多仙VP (帝斯曼動物營養(yǎng)公司生產(chǎn)，葡聚糖酶+果膠酶等復(fù)配)；特威寶SSF(奧特奇Alltech.生產(chǎn)，葡聚糖酶+淀粉酶+植酸酶.固體自然發(fā)酵 )；八寶威 (建明 kemin生產(chǎn)， 木聚糖酶+淀粉酶復(fù)配)；飼樂酶 (日本新水，木聚糖酶+蛋白酶+淀粉酶+.液體自然發(fā)酵 )；溢多酶(溢多利公司生產(chǎn)，木聚糖酶,植酸酶單酶,復(fù)合酶