FI112161B - Increasing nutritional value of fibrous crops with cellulase - Google Patents

Increasing nutritional value of fibrous crops with cellulase Download PDF

Info

Publication number
FI112161B
FI112161B FI944724A FI944724A FI112161B FI 112161 B FI112161 B FI 112161B FI 944724 A FI944724 A FI 944724A FI 944724 A FI944724 A FI 944724A FI 112161 B FI112161 B FI 112161B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
enzyme
fraction
fractions
fiber
sugar
Prior art date
Application number
FI944724A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI944724A0 (en
FI944724A (en
Inventor
Kalevi Juhani Visuri
Markku Virkki
Juha Heikki Antero Apajalahti
Original Assignee
Finnfeeds Int Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/FI1993/000155 external-priority patent/WO1993020714A1/en
Application filed by Finnfeeds Int Ltd filed Critical Finnfeeds Int Ltd
Priority to FI944724A priority Critical patent/FI112161B/en
Publication of FI944724A0 publication Critical patent/FI944724A0/en
Publication of FI944724A publication Critical patent/FI944724A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI112161B publication Critical patent/FI112161B/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The nutritional value, to animals, of a crop is improved by treating with a cellulolytic enzyme compsn. (A) having no enzymatic activities deleterious to the crop. Pref. (A) has been fractionated on an anion exchange resin (AER) to remove the detrimental enzyme components. (A) are produced from commercial cellulase enzyme mixts., e.g. from Trichoderma longibrachiatum, by fractionation on Q-Sepharose AER at pH 8 and conductivity equiv. to 20 mM Tris buffer. The material fraction A) not retained under these conditions was further fractionated on CM-Sepharose; it had esterase; carboxymethylcellulose (CMC); xylosidase; arabinosidase; glucosidase (cellobiose); and xylanase activities.

Description

112161112161

Kuitukasvien rehuarvon ja kestävöinnin parantamisessa käytettäviksi soveltuvia entsyymituotteitaEnzyme products suitable for use in improving the nutritional value and durability of fiber plants

Tekninen kenttä 5 Tämä keksintö koskee märehtijöiden ja yksimahaisten eläinten käyttöön tarkoitettujen kuitukasvien rehuarvon parannusta, joka saavutetaan käsittelemällä ne uudenlaisilla entsyymivalmisteilla. Tarkemmin määriteltynä keksintö koskee sellaisten sellulaasientsyymien fraktiointia, 10 jotka ovat peräisin esimerkiksi (mutta eivät välttämättä) Trichoderma-lajeista, jotta saadaan lisätyksi niiden tehokkuutta märehtijäläjien pötsissä ja/tai yksimahaisten eläinten ja märehtijöiden ruuansulatusprosesseissa esiintyvien mikrobien energiansaannin parantamisessa kuidun 15 selluloosa- ja hemiselluloosayksiköistä; yksimahaisilla eläimillä ei ole entsyymijärjestelmää, joka kykenisi käyttämään hyväksi kuitua. Mainittuja uusia entsyy-mituotteita voidaan lisäksi käyttää kuitukasvien käsittelemiseen kestävöinnin aikana suotuisin vaikutuksin 20 säilörehunvalmistusprosessiin samoin kuin kestävöityjen kuitukasvien ja muista kasveista saatujen kuitumaisten » · ·> : sivutuotteiden, esimerkiksi sitrushedelmämassan, puuvillan » v · jne., käsittelyyn juuri ennen niiden lisäämistä eläin- * ·· rehukasveihin. Keksintö koskee myös menetelmiä mainittujen ;· 25 entsyymituotteiden valmistamiseksi.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in the nutritional value of fiber plants for use in ruminants and monogastric animals, which is achieved by treatment with novel enzyme preparations. More particularly, the invention relates to the fractionation of cellulase enzymes derived, for example (but not necessarily) from Trichoderma species, to increase their efficacy in improving the energy and microbial energy content of the digestive tract and / or the digestive processes of monogastric animals and ruminants; monogastric animals do not have an enzyme system capable of utilizing fiber. In addition, said novel enzyme products can be used to treat fiber crops during conservation with beneficial effects on the silage production process, as well as for the treatment of preserved fiber plants and non-fibrous by-products such as citrus pulp, cotton, etc., etc. ·· forage crops. The invention also relates to processes for the preparation of said enzyme products.

;· Keksinnön taustaBackground of the Invention

Kuitukasvien kypsyessä energian tuotto peltopinta-alayksikköä kohden kasvaa, mutta energian, ts. selluloosan ja hemiselluloosan, hyödynnettävyys pienenee kasvin 30 lignifikaatioprosessin vuoksi, jossa kasvin soluseinien selluloosaketjut muuttuvat ligniiniksi monimutkaisen risti-sidosten muodostumisen kautta. Siitä on seurauksena kuiva-ainekomponenttien hajoavuuden eläimen ruuansulatuksessa ' . pieneneminen huomattavasti. Niinpä, vaikka taloudelliselta 35 kannalta katsottuna sato tulisi korjata kypsänä kuiva- > * * » · ainetuoton ollessa huipussaan, energian hyödynnettävyyteen 2 112161 liittyvä rajoitus pakottaa korjaamaan sadon epäkypsemmässä vaiheessa, jolloin kuiva-ainetuotto jää pienemmäksi ja mahdollisesti ilmenee kestävöintiin liittyviä ongelmia pienemmän kuiva-ainepitoisuuden johdosta. Katkaisemalla 5 kyseiset selluloosayksikköjen väliset ristisidokset entsyymit voivat sallia sadon korjaamisen myöhemmässä kypsyysvaiheessa ja lisätä siten energian tuottoa ilman tavanomaista ruuansulatuksessa hajoavuuden heikkenemistä. Sama prosessi voi myös tehdä sokereista rehunsäi-10 löntämikrobien hyödynnettävissä olevia ja parantaa siten sellaisten kasvien kestävöintiä epäedullisissa sääolosuhteissa, joissa kuiva-ainepitoisuus on alhainen.As fiber plants mature, the energy production per unit area per unit area increases, but the utilization of energy, i.e., cellulose and hemicellulose, decreases due to the plant lignification process whereby the cellulose chains of plant cell walls are converted to lignin through complex cross-linking. This results in the degradation of the dry matter components in the animal's digestion '. significantly reduced. Thus, even though economically 35 harvest should be harvested at maturity when dry> * * »· material yield is at its peak, the 2 112161 constraint on energy recovery forces the harvest to be harvested at a more immature stage, resulting in reduced dry matter yield and possibly less due to. By cleaving 5 these cross-linking enzymes between the cellulose units can allow harvesting at a later stage of maturity and thus increase energy production without the usual degradation of digestive degradation. The same process can also make sugars available to feed microbes, thereby improving the resistance of plants with low dry matter content to adverse weather conditions.

Kestävöintipreservations

Kuitukasvien (ruohon, palkokasvien, viljakasvien -15 maissin, durran jne.) säilöminen tulevaa käyttöä eläinten rehuna varten perustuu pohjimmiltaan joko veden poistamiseen kuivaamalla (heinä jne.) tai estämällä ilman pääsy kosketuksiin massan kanssa ja tekemällä massa happamaksi siinä määrin, että hillitään pinnalla kasvavien (epi-20 fyyttisten) pilaavien mikro-organismien (hiivojen, homeiden ja bakteerien) aktiivisuutta ja rajoitetaan kasvima-Preservation of fiber plants (grasses, legumes, cereals -15 maize, sorghum, etc.) for future use as animal feed is basically either by dehydration of water (hay, etc.) or by preventing air from contacting the pulp and acidifying the pulp (epi-20 physical) polluting microorganisms (yeasts, molds and bacteria) and

I II I

• * teriaalin entsymaattista aktiivisuutta. Käytännössä vaa- \ i ditaan alempi pH-arvo kuin noin 4,2, joka saavutetaan joko • ·· lisäämällä kasviin happoja tai epifyyttisten Γήινο ι· 25 organismien fermentaation tuottamien happojen avulla.• * the enzymatic activity of the material. In practice, a pH lower than about 4.2 is required, which is achieved either by adding acids to the plant or by the acids produced by the fermentation of the epiphytic Γήινο ι · 25 organisms.

:· Nykyinen huoli ympäristöstä tekee hapon lisää- -i l t misestä epätyydyttävänhän tavan. Huolestumista ympäristöstä lisäävät yleisesti käytetyt hapot, kuten muurahaishappo.: · Current environmental concerns make the addition of acid unsatisfactory. Environmental concerns are increased by commonly used acids such as formic acid.

. Kyseiset hapot lisäävät happaman jäteveden syntymistä 30 märistä kuitukasveista.. These acids increase the production of acidic effluent from 30 wet fiber plants.

*;* Vaihtoehtona on turvautua luonnolliseen fermen- a taatioon. Luonnollinen fermentointi tuottaa kuitenkin vaih-televia tuloksia, jotka ovat toisinaan riittämättömiä. Ei-toivotut epifyytit voivat esimerkiksi dominoida toivottavia • a , 35 maitohappobakteereita kuitukasveissa, jotka sisältävät ' i · * a pieniä määriä sokerisubstraatteja. Toivottavat maito- 3 112161 happobakteerit, ts. homolaktiset bakteerit, tuottavat pääasiallisesti maitohappoa. Kyseinen maitohapon tuotanto alentaa pH:ta vahingoittamatta merkittävästi rehuarvoa, varsinkaan proteiinin laatua. Ei-toivottujen epifyyttien 5 ollessa hallitsevassa asemassa pH sitä vastoin alenee vain hitaasti eikä kenties saavuta riittävän alhaista arvoa. Kyseinen rehun laatuun kohdistuva seurausvaikutus on silloin haitallinen toimintaa eläimessä ajatellen.*; * The alternative is to resort to natural fermentation. However, natural fermentation produces mixed results which are sometimes inadequate. For example, unwanted epiphytes may dominate the desirable lactic acid bacteria in fiber plants containing small amounts of sugar substrates. Desirable lactic acid bacteria, i.e., homolactic bacteria, produce mainly lactic acid. This lactic acid production lowers the pH without significantly damaging the value of the feed, especially the quality of the protein. In contrast, with undesirable epiphytes 5 predominantly, the pH only decreases slowly and may not reach a sufficiently low value. This consequence for feed quality is then detrimental to animal behavior.

Tilannetta voidaan parantaa lisäämällä kuitukasviin 10 riittävästi toivottavia maitohappobakteereita, jotta ne ovat hallitsevassa asemassa suhteessa epifyytteihin. Tästä menettelytavasta ei ole kuitenkaan apua silloin, kun sokeritaso kasvissa on alhainen. Kasviin voidaan lisätä maitohappobakteerien vaatimia vesiliukoisia hiilihyd-15 raatteja. Voitaisiin esimerkiksi lisätä melassia, tärk kelystä tai sokereita, kuten glukoosia, laktoosia tai sakkaroosia. Tämä lähestymistapa aiheuttaa kuitenkin muita ongelmia. Sokeria täytyy yleensä lisätä suuri määrä, so.The situation can be improved by adding enough desirable lactic acid bacteria to the fiber plant 10 to dominate the epiphytes. However, this procedure is not helpful when the level of sugar in the plant is low. Water-soluble carbohydrates required by lactic acid bacteria can be added to the plant. For example, molasses, starch or sugars such as glucose, lactose or sucrose could be added. However, this approach causes other problems. Generally, a large amount of sugar needs to be added, i.e..

10 - 20 kg sokeria/kasvitonni ja 35 - 45 kg melassia/- 20 kasvitonni. Kasviin on vaikea levittää niin suuria määriä mainittuja viskooseja aineita. Kasviin on myös vaikea ·· : lisätä tasaisesti kuivia aineita. Jotkut lisäaineet, kuten ’ # ί glukoosi, laktoosi ja sakkaroosi, ovat liian kalliita * '·· käytettäväksi. Sitä paitsi maitohappobakteerit eivät käytä V 25 tärkkelystä tehokkaasti, ellei amylaasia ole läsnä :* tärkkelyksen muuntamiseksi sokeriksi.10 - 20 kg sugar / tonne and 35 - 45 kg molasses / - 20 tonne. It is difficult to apply such large amounts of said viscous agents to the plant. It is also difficult ··: to add evenly dry matter. Some additives, such as '# ί glucose, lactose and sucrose, are too expensive to use *' ··. Besides, lactic acid bacteria do not use V 25 starch effectively unless amylase is present: * to convert starch to sugar.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää entsyymejä kuitukasveissa läsnä olevien kompleksisten rakennehii-lihydraattien hajottamiseksi yksinkertaisiksi sokereiksi.Alternatively, enzymes may be used to break down the complex structural carbohydrates present in fiber plants into simple sugars.

\.! 30 Maitohappobakteerit kykenevät käyttämään tällä tavalla * · vapautettuja sokereita ja dominoimaan fermentaatiota. US-',·,· patenttijulkaisussa 4 751 089 (Heikonen et ai.) on esitetty menetelmä rehun ja viljan säilömiseksi glukoosioksidaasia lisäämällä. Glukoosioksidaasi tuottaa liukoisten hiili- * * · I » . 35 hydraattien sisältämästä glukoosista glukonihappoa. Glu- konihapon kasaantuminen alentaa pH:ta. Mainitun US- 4 112161 patenttijulkaisun mukaan voidaan lisätä muitakin entsyymejä, kuten sellulaasia, hemisellulaasia ja β-gluko-sidaasia, glukoosin tuotannon lisäämiseksi.\.! Lactic acid bacteria are able to use * · released sugars and dominate fermentation. U.S. Patent 4,751,089 to Heikonen et al. Discloses a method for preserving feed and cereals by the addition of glucose oxidase. Glucose oxidase produces soluble carbon * * · I ». 35 glucose-containing gluconic acid. Accumulation of gluconic acid lowers the pH. Other enzymes such as cellulase, hemicellulase and β-glucosidase can be added to increase glucose production, according to the aforementioned U.S. Patent No. 4,112,161.

Selluloosaa hajottavien (sellulolyyttisten) entsyy-5 mien käyttöä säilöttäväksi tarkoitetun rehun kestävöintiin ja ravintoarvon kohottamiseen sekä maittavuuden, ruuansulatuksessa hajoavuuden ja käsitellyn rehun hajoamisnopeuden märehtijöiden ruuansulatuksessa parantamiseen on kuvattu myös US-patenttihakemuksessa 510 506, 10 joka on jätetty 18. huhtikuuta 1990. Mainitussa patenttihakemuksessa esitetty entsyymikoostumus sisältää edullisesti ainakin yhtä entsyymeistä pektinaasi, sellulaasi, ksylanaasi, amylaasi, arabinosidaasi, kutinaasi, lipaasi ja esteraasi, ja sitä voidaan käyttää 15 homolaktisten bakteerien kanssa yhdistettynä.The use of cellulose-degrading (cellulolytic) enzymes for preserving and improving the nutritional value of a preservative feed, and for improving palatability, digestibility, and rate of digestion of processed feed in ruminant digestion is also disclosed in U.S. Patent Application 5,106,2006. The enzyme composition preferably contains at least one of the enzymes pectinase, cellulase, xylanase, amylase, arabinosidase, cutinase, lipase and esterase and may be used in combination with homolactic bacteria.

Selluloosaa hajottavilla entsyymeillä voi kuitenkin olla ei-toivottuja sivuvaikutuksia, kun niitä lisätään kuitukasveihin, jotka sisältävät vähän (so. alle 25 %) kuiva-ainetta, kuten epäkypsiin kasveihin. Selluloosaa 20 hajottavat entsyymit voivat lisätä jätevesivirran määrää ja sen haitallisuutta. Jätevesivirta sisältää soluista » I » · ! peräisin olevia liukoisia aineksia. Kyseiset ainekset ’. antavat jätevedelle suuren BHK:n ja voivat aiheuttaa • '·· ympäristöongelmia. Jätevesihäviö alentaa myös kasvin :· 25 ravintoarvoa. Mainitut entsyymit voivat myös kohottaa ·· maitohappoarvoja ja muuttaa kuidun rakennetta siinä määrin, .’ ‘. että se heikentää toimintaa eläimessä. Sitä paitsi entsyymien aikaansaamien korkeampien sokeripitoisuuksien seurauksena hiivat ja homeet saattavat kasvaa paremmin.However, cellulose-degrading enzymes can have undesirable side effects when added to fiber plants which contain little (i.e. less than 25%) dry matter, such as immature plants. Cellulose-degrading enzymes can increase the amount of wastewater and its harmfulness. The effluent stream contains cells »I» ·! soluble materials from. The ingredients in question '. give high effluent BHK and can cause environmental problems. Wastewater also reduces the plant's: · 25 nutritional values. The said enzymes can also increase ·· lactic acid values and alter the structure of the fiber to the extent. ''. that it weakens the function of the animal. In addition, higher levels of sugar in the enzymes may result in better yeast and mold growth.

30 Lisääntynyt hiiva- ja homekasvusto voi pienentää aerobista ·;· stabiilisuutta ja tuottaa haitallisia mykotoksiineja.Increased yeast and mold growth can reduce aerobic stability and produce harmful mycotoxins.

> : Lisäksi sellulaasit vapauttavat sokereita, jotka toimivat substraatteina sekä pilaaville bakteereille, varsinkin ' . klostridilajeille, että hyödyllisille maitohappobak- , 35 teereille.>: In addition, cellulases release sugars, which act as substrates and also for spoilage bacteria, especially '. clostridial species that useful lactic acid bacteria.

5 1121615, 112161

Rehun hyötysuhde Märehtijöillä hyötysuhde, jolla isäntäeläin käyttää kuidun hyväkseen, riippuu pötsin mikrobisekapopulaation tehokkaasta toiminnasta. Mainitun mikrobipopulaation 5 koostumus riippuu rehusta. Lopputuloksena mikrobien vaikutuksesta energianlähteisiin on haihtuvien rasva happojen syntyminen, jotka toimivat isännän kudoksen sisällä esiasteina energian toimittamisessa aineen-vaihduntaprosesseihin ja eläintuotteiden, esimerkiksi 10 maidon, lihan ja villan, tuottamisessa. Hyötysuhde, jolla viimeksi mainittuja tuotteita syntyy, riippuu haihtuvien rasvahappojen, erityisesti etikka-, propioni-, voi- ja valeriaanahapon, suhteellisista osuuksista. Rehut, joissa tärkkelys- ja/tai sokeripitoisuus on korkea, edistävät voi-15 ja propionihapon synteesiä, kun taas kuitu edistää etikkahapon muodostumista. Toivottava pötsifermentaation tyyppi riippuu haluttavasta eläintuotteesta. Siksi mahdollisuudella muuntaa substraattia on perustavaa laatua oleva taloudellinen merkitys, varsinkin mahdollisuudella 20 muuntaa kuidun reaktiivisuutta tässä suhteessa, koska viimeksi mainittu on halvin energian muoto.Feed efficiency In ruminants, the efficiency with which the host animal utilizes the fiber depends on the efficient functioning of the rumen microbial population. The composition of said microbial population 5 depends on the feed. The end result of microbial action on energy sources is the generation of volatile fatty acids, which act as precursors within the host tissue to supply energy to metabolic processes and produce animal products such as milk, meat and wool. The efficiency with which the latter products are produced depends on the relative proportions of the volatile fatty acids, in particular acetic, propionic, butyric and valeric acids. Feeds with a high starch and / or sugar content promote the synthesis of butyric and propionic acid, whereas the fiber promotes the formation of acetic acid. The desired type of rumen fermentation depends on the desired animal product. Therefore, the ability to modify the substrate is of fundamental economic importance, especially the ability to modify the reactivity of the fiber in this regard, since the latter is the cheapest form of energy.

> « · ··.: Yksimahaisille eläimille kuitu ei ole valmis * · ·,’·· energianlähde, mutta sitä on läsnä useimmissa tärkkelyksen • lähteissä, esimerkiksi jyvissä. Kuitu on myös tärkeä ·;· 25 suoliston toiminnan säilyttämisessä normaalina. Viimeksi <|· mainittu on yhteydessä kuidun reaktiivisuuteen, esimerkiksi kationinvaihtokapasiteettiin. Kyvyllä vapauttaa energiaa ravinnon kuituosuudesta ja parantaa sen reaktiivisuutta on ... siten suuri merkitys yksimahaisten ravinnon ja terveyden 30 kannalta.> «· ·· .: For monogastric animals, the fiber is not a complete source of * · ·, '·· energy, but is present in most starch sources, such as grains. Fiber is also important in maintaining normal bowel function. The latter is related to the reactivity of the fiber, for example the cation exchange capacity. The ability to release energy from the fiber portion of the diet and improve its reactivity is ... of great importance to the nutrition and health of monogastric animals.

Vähän kuiva-ainetta sisältävän rehun säilöntään ja .’ rehun hyväksikäytön parantamiseen tarkoitettuihin entsyy- mituotteisiin liittyy kaksi suurta ongelmaa. Ensinnäkin • · » * . tehokkaassa säilörehunvalmistusprosessissa entsyymin tulisi 35 saada aikaan toivottu pH sekä maitohappo- ja hiilihydraat- I II I ) 6 112161 hydraattipitoisuus, samalla kun se minimoi jäteveden syntymisen ja pilaavien organismien kasvun.There are two major problems with preserving low-solids feed and enzyme products to improve feed utilization. First of all • · »*. in an efficient silage production process, the enzyme should achieve the desired pH and hydrate content of lactic acid and carbohydrate, while minimizing the generation of wastewater and the growth of contaminating organisms.

Rehun käsittely valmiilla selluloosaa hajottavien entsyymien seoksella pienentää säilörehun kuitupitoisuutta 5 tekemällä polymeerisistä hiilihydraateista liukoisia.Treatment of the feed with a ready mix of cellulose-degrading enzymes reduces the silage fiber content by rendering the polymeric carbohydrates soluble.

Tehokas digestio johtaa soluseinien täydelliseen romahtamiseen ja sen seurauksena runsaasti sokeria sisältävän jäteveden syntymiseen. Rehun säilönnän aikana fermentaatio kiihtyy, maitohappoa kasaantuu ja pH putoaa. Kyseisissä 10 olosuhteissa bakteerien kasvu on estynyt, mutta entsyymit pitävät yullä monomeeristen hiilihydraattien tuotantoa, joista osa häviää jäteveden mukana. Säilörehu, joissa maitohapon ja helposti fermentoitavissa olevien sokereiden pitoisuus on korkea, saattaa olla vahingollista märeh-15 tijällä aiheuttamalla laktasidoosia ja ruuansulatus- häiriöitä.Effective digestion leads to the complete collapse of cell walls and, as a result, the generation of high sugar wastewater. During the storage of the feed, fermentation is accelerated, lactic acid builds up and the pH drops. Under these 10 conditions, bacterial growth is inhibited, but enzymes prevail over the production of monomeric carbohydrates, some of which are lost in waste water. Silage with high levels of lactic acid and readily fermentable sugars can be detrimental to the ruminant by causing lactic acidosis and indigestion.

Toiseksi pötsissä esiintyvien mikrobien hyödynnettävissä olevien sokereiden määrä ja tyyppi tulisi optimoida pötsin tehokkaan toiminnan ja rehun tehokkaan 20 hyväksikäytön märehtijöillä takaamiseksi.Second, the amount and type of sugars available to the microbes present in the rumen should be optimized to ensure efficient function of the rumen and efficient utilization of the feed by ruminants.

Tämän keksinnön päämääränä on tarjota käytettäväksi .. ! erilaisille kasveille, kypsyysasteille ja kuiva-aine- ·’, · pitoisuuksille soveltuva entsyymivalmiste, jolla ei ole « · j tunnettujen valmisteiden puutteita. Tarkemmin määriteltynä ;· 25 tämän keksinnön päämääränä on tarjota käytettäviksi • li h entsyymiyhdistelmiä, jotka saavat aikaan hyödyllisiä muu- • » » ,·*, toksia kasvisolujen seinämien rakenteeseen, tuottavat i · ainoastaan rehun tehokasta säilömistä varten tarvittavan .. . määrän sokereita, eivät lisää jäteveden syntymistä eivätkä • · 30 edistä klostridien, hiivojen tai homeiden kasvua mutta > · '···' jotka kykenevät muuttamaan kasvipolymeerien rakennetta : siten, että ne ovat herkempiä hydrolysoitumaan pötsissä edelleen entsyymien vaikutuksesta ja hajoavat paremmin ’ , yksimahaisten ruuansulatuskanavassa.The object of the present invention is to provide for use ..! · an enzyme preparation suitable for various plants, maturity and dry matter content, · lacking in known deficiencies. Specifically, it is an object of the present invention to provide • combinations of enzymes that provide useful alterations in the structure of plant cell walls that provide i · only the effective preservation of feed. sugars do not increase wastewater generation and do not promote the growth of clostridia, yeasts or molds, but> · '···' that are capable of altering the structure of plant polymers: they are more susceptible to hydrolysis in the rumen by enzymes and are more easily digested ' .

[ 35 Tämän keksinnön toinen päämäärä on tarjota menetelmiä mainittujen entsyymituotteiden valmistamiseksi.Another object of the present invention is to provide methods for preparing said enzyme products.

7 1121617, 112161

Yhteenveto keksinnöstäSummary of the Invention

Nyt on yllättäen havaittu, että kaupallisten tuotteiden haitalliset vaikutukset aiheutuvat tiettyjen entsyymiyhdistelmien esiintymisestä niissä kauppalaatua 5 olevissa sellulaaseissa, joita mainituissa tuotteissa on käytetty. Fraktioimalla mainitut kaupalliset entsyymit tämän keksinnön mukaisesti on saatu aikaan uudenlaisia entsyymituotteita, joista kukin sisältää useita eri entsyymejä ja kullakin on omat tunnusomaiset piirteensä, 10 jotka perustuvat siihen, mikä sopivimmista jakeista kuhunkin nimenomaiseen käyttöön voidaan valita.It has now surprisingly been found that the adverse effects of commercial products are due to the presence of certain enzyme combinations in the commercial grade 5 cellulases used in said products. By fractionating said commercial enzymes in accordance with the present invention, novel novel enzyme products have been obtained, each containing a plurality of different enzymes, each having its own characteristics based on which of the most suitable fractions for each particular use can be selected.

Erotusmenetelmiin, jotka ovat käyttökelpoisia sovellettaessa tätä keksintöä käytännössä, kuuluvat menetelmät, joilla kaupalliset sellulaasikoostumukset 15 kyetään jakamaan proteiinien ioninvaihto-ominaisuuksien perusteella. Käyttökelpoisia ovat esimerkiksi kromatografiset menetelmät, kuten ioninvaihtokromatografia. Sopivia hartseja ovat Q-Sepharose ja Mono-Q (molempia saatavissa Pharmacialta).Separation methods useful in the practice of this invention include methods for dividing commercial cellulase compositions based on the ion exchange properties of the proteins. For example, chromatographic methods such as ion exchange chromatography are useful. Suitable resins are Q-Sepharose and Mono-Q (both available from Pharmacia).

20 Sellulaasijakeet, erilaisina yhdistelminä, ovat käyttökelpoisia kuitukasvirehun säilönnässä ja rehun , hyväksikäytön parantamisessa märehtijöillä ja yksi- mahaisilla eläimillä. Kukin sellulaasijae sisältää karakteristisen joukon entsyymejä, ja kullakin on sen ;· 25 vuoksi erilaisia vaikutuksia kuitukasviin rehun säilönnän » aikana samoin kuin pötsissä ja ohutsuolessa rehun ·, nauttimisen jälkeen. Jakeita voidaan käyttää yksinään tai yhdistelminä ja/tai yhdessä sopivien hyödyllisten mikro-,, , organismien kanssa, kuten bakteerien tai hiivojen kanssa, • ·1 30 erilaisten vaikutusten saavuttamiseksi kussakin nimen- • » omaisessa käytössä. Tuotteita voidaan myös käyttää : kestävöityihin rehuihin juuri ennen ruokintaa.Cellulase fractions, in various combinations, are useful for preserving fibrous fodder and improving feed utilization in ruminants and monogastric animals. Each cellulase fraction contains a characteristic set of enzymes, and each has its own · different effects on the fiber plant during feed storage as well as in the rumen and small intestine after ingestion. The fractions may be used alone or in combination and / or in combination with suitable beneficial microorganisms such as bacteria or yeasts to achieve various effects for each specific use. The products can also be used: in fortified feeds just before feeding.

* I I* I I

Lyhyt selostus kuvioista t i · • t Kuvio 1 esittää kaupallisen sellulaasin jakamisestaBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a commercial cellulase distribution

M M IM M I

35 anioninvaihtopylväässä peräisin olevan eluaatin absor- 1 banssia aallonpituudella 280 nm.The absorbance of the eluate from 35 anion exchange columns at 280 nm.

8 1121618 112161

Kuvio 2 esittää kaupallisessa sellulaasissa ja kussakin sen neljästä pääjakeesta, jotka saadaan anionin-vaihtokromatografiaerotuksen tuloksena, esiintyvien proteiinien isoelektrisiä pisteitä.Figure 2 shows the isoelectric points of the proteins present in the commercial cellulase and in each of its four major fractions obtained by anion-exchange chromatography separation.

5 Kuvio 3 esittää kaupallisen sellulaasin jakamisesta ja sen neljän tärkeimmän anioninvaihtokromatografiajakeen jakamisesta analyyttisessä Mono-Q-anioninvaihtopylväässä peräisin olevan eluaatin absorbanssia aallonpituudella 280 nm.Figure 3 shows the absorbance at 280 nm of eluate from a commercial cellulase split and its four major anion exchange chromatography fractions on an analytical Mono-Q anion exchange column.

10 Kuvio 4 esittää kaupallisen sellulaasijakeen AFigure 4 shows a commercial cellulase fraction A

jakamisesta CM-Sepharose (Pharmacia) -kationinvaihtopyl-väässä peräisin olevan eluaatin absorbanssia aallonpituudella 280 nm.absorbance of eluate from CM-Sepharose (Pharmacia) cation exchange column at 280 nm.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 15 Keksintö koskee menetelmää kasvin ravintoarvon eläimelle parantamiseksi, jolle on tunnusomaista, että kasvi käsitellään selluloosaa hajottavalla entsyymikoostu-muksella, joka on Cytolase-123:n fraktio, joka ei sitoudu Q-Sepharose-anioninvaihtohartsiin pH:ssa 8 ja sähkön-20 johtavuuden ollessa vastaava kuin 20 mM:n tris-puskuriliuoksen sähkönjohtavuus.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a method of improving the nutritional value of a plant in an animal, characterized by treating the plant with a cellulose-degrading enzyme composition, a fraction of Cytolase-123 that does not bind Q-Sepharose anion exchange resin at pH 8 and s with a conductivity similar to that of 20 mM tris buffer.

t * ·- : Keksintö koskee myös selluloosaa hajottavaa > · • · entsyymikoostumusta, jolle on tunnusomaista, että kasvi i t • '·· käsitellään selluloosaa hajottavalla entsyymikoostu- * 25 muksella, joka on Cytolase-123: n fraktio, joka ei sitoudu !· Q-Sepharose-anioninvaihtohartsiin pH:ssa 8 ja sähkön- * > » • ‘ johtavuuden ollessa vastaava kuin 20 mM:n tris- puskuriliuoksen sähkönjohtavuus.The invention also relates to a cellulose-degrading enzyme composition characterized in that the plant is treated with a cellulose-degrading enzyme composition, a non-binding fraction of Cytolase-123! · Q-Sepharose anion exchange resin at pH 8 and electrical conductivity equivalent to that of 20 mM Tris buffer.

;··. Selluloosa hajottavien entsyymien seokset, jotka • · *..! 30 ovat kauppalaatua (kuten sellaiset, joita myy Genencor kauppanimellä Cytolase-123) sisältävät tyypillisesti suuren ·,·/ määrän entsyymejä. Kaupallisesti tärkeitä selluloosaa hajottavia entsyymejä ovat esimerkiksi Trichoderma- ti’ . lajeista, esimerkiksi Trichoderma longibrachiatumista, i * , 35 peräisin olevat entsyymit. Muilla selluloosaa hajottavien 9 112161 entsyymien seoksilla, kuten bakteeri- tai sienilähteistä peräisin olevilla, on samanlaisia ominaisuuksia.; ··. Mixtures of cellulose-degrading enzymes which • · * ..! 30 are commercial grade (such as those sold by Genencor under the tradename Cytolase-123) typically contain a large amount of ·, · / enzymes. Commercially important cellulose-degrading enzymes include, for example, Trichodermat. enzymes from species such as Trichoderma longibrachiatum, i *, 35. Other mixtures of cellulose-degrading enzymes, such as those from bacterial or fungal sources, have similar properties.

Entsyymijakeiden vaikutusta käsiteltyyn rehuun ja säilörehuun tai toimintaan eläimessä, sekä yksinään että 5 useina erilaisina yhdistelminä, on tutkittu mittaamalla suuri määrä parametreja. Tärkeimpiä parametreja, mitä toimintaan eläimessä tulee, ovat vapautuneen sokerin määrä ja tyyppi sekä kuidun rakenteessa ilmenevät muutokset, jotka säätelevät pötsissä tapahtuvaa fermentaatioprosessia 10 ja hajoamista ruuansulatuskanavassa. Mittaamalla kuidun kyky vapauttaa sokereita ennen säilörehunvalmistusprosessia sekä sen jälkeen voidaan määrittää säilönnän aikana tapahtuva rehuarvon aleneminen. Jos huomattava osa rakennehiilihydraateista muuttuu hapoksi säilöntäprosessin 15 aikana, kestävöinti on tehty hyvin. Toisaalta se pienentää pötsissä esiintyvien mikrobien saatavissa olevaa energiaa ja rajoittaa siten rehuarvoa. Ihanteellinen yhdistelmä olisi tuote, joka ainoastaan vapauttaa riittävästi sokeria hyvän rehun säilönnän takaamiseksi ja tyypiltään sellaista 20 sokeria, jota useimmat pilaavat mikrobit eivät kykene käyttämään hyväkseen, esimerkiksi ksyloosia, ja kuitenkin • : parantaa silti pötsin toimintaa. Yksi tärkeä ominaispiirre on myös jätevedentuotantopotentiaali, joka on yhteydessä • s- *· sokerinvapautusaktiivisuuteen.The effect of enzyme fractions on treated feed and silage or activity in the animal, alone or in several different combinations, has been investigated by measuring a large number of parameters. The most important parameters for animal action are the amount and type of sugar released and changes in fiber structure that regulate the fermentation process and digestion in the rumen. By measuring the ability of a fiber to release sugars before and after the silage production process, the reduction in feed value during storage can be determined. If a significant amount of the structural carbohydrates is converted to acid during the preservation process 15, the conditioning is well done. On the other hand, it reduces the energy available to microbes in the rumen and thus limits the value of the feed. The ideal combination would be a product that only liberates enough sugar to ensure good feed preservation, and is a type of sugar that most rotting microbes are unable to utilize, such as xylose, while still: • improving the function of the rumen. Another important feature is also the wastewater production potential associated with • s- * · sugar release activity.

:* 25 Kukin saaduista entsyymijakeista sisältää karakin teristisen joukon entsyymejä, ja kullakin on erilaisia .“ vaikutuksia kuidun rakenteeseen, sokerin vapautumiseen, * rehun kestävöintiin ja jäteveden syntymiseen.: * 25 Each of the resulting enzyme fractions contains a karakic terrestrial set of enzymes, and each has different effects on fiber structure, sugar release, * foraging, and wastewater generation.

Mainittujen ominaisuuksien perusteella on mah-30 dollista valita kuhunkin nimenomaiseen käyttöön parhaiten • · soveltuva jae. Kuitukasvien kestävöintiin tulisi käyttää i | jakeita, jotka saavat 48 tunnissa aikaan suunnilleen pH: n :***: 4,0. Voidaan myös käyttää valikoituja jakeita, jotka • t * . parantavat tuoreen tai kestävöidyn kuitukasvin rehuarvoa • · . 35 ennen ruokintaa. Jätevesiongelma voidaan ratkaista • » 10 112161 välttämällä jakeita, jotka saavat aikaan liian tehokkaan sokerin vapautumisen.Based on these characteristics, it is possible to choose the most appropriate fraction for each specific application. For fiber plants, i | should be used fractions which give a pH of about ***: 4.0 within 48 hours. Selected fractions that • t * can also be used. improve the feed value of fresh or hardened fiber plants. 35 before feeding. The wastewater problem can be solved by • »10 112161 avoiding fractions that cause the sugar to be released too effectively.

Aivan erityisesti vähän kuiva-ainetta sisältävien kuitukasvien säilöntään olisivat entsyymijakeet B ja C, 5 edullinen valinta, joko erikseen tai yhdistettyinä, koska ne saavat aikaan riittävän sokeritason edullisen säilöntäfermentaation edistämiseksi lisäämättä jätevesi-virtaa. Jae A lisää, samalla kun se aiheuttaa pienen jätevesivirran kasvun, sokeriketjujen vapaiden päiden 10 määrää ja tekee kuidusta herkemmän pötsissä esiintyvien mikro-organismien aiheuttamalle tai yksimahaisten eläinten ruuansulatusprosessissa tapahtuvalle entsymaattiselle lisähydrolyysille. Jae A parantaa, joko yksinään tai jakeen B tai C tai jakeiden B ja C kanssa yhdistettynä, pötsin 15 mikrobien sokerinsaantia. Jae A parantaa myös, sekä yksinään että jakeen B tai C tai jakeiden B ja C kanssa yhdistettynä, kuidun reaktiivisuutta. Niinpä, vaikka jakeet B, C ja BC ovat edullisia vähän kuiva-ainetta sisältävien kuitukasvien kestävöimiseksi ilman jätevesivaikutuksia, 20 jakeen A lisääminen vielä parantaa kuidun reaktiivisuutta ja rehuarvoa.Particularly for the preservation of low solids fiber plants, the enzyme fractions B and C, 5 individually or in combination, would be the preferred choice, since they provide a sufficient level of sugar to promote favorable preservation fermentation without increasing the effluent stream. Fraction A increases, while causing a small increase in the effluent stream, the number of free ends 10 in the sugar chains and makes the fiber more susceptible to further enzymatic hydrolysis by microorganisms present in the rumen or in the digestion process of monogastric animals. Fraction A, alone or in combination with Fraction B or C or Fractions B and C, improves the microbial sugar intake of rumen 15. Fraction A also improves the reactivity of the fiber, alone or in combination with Fraction B or C or with Fractions B and C. Thus, although fractions B, C, and BC are preferred for low fiber dry plant resistance without wastewater effects, the addition of fraction A further improves the reactivity and feed value of the fiber.

• t · * : Silloin kuin jätevesi ei ole ongelma, esimerkiksi ' ·: säilöttävien kuitukasvien kuiva-ainepitoisuuden ollessa yli• t · *: Where wastewater is not a problem, for example '·: if the dry matter content of preserving fiber crops is higher

, ·· 25 %, voidaan käyttää jaetta A, yksinään tai jakeen B tai C, ·· 25% may be used in fraction A, alone or in fraction B or C

|· 25 tai jakeiden B ja C kanssa yhdistettynä, sekä kestävöinnin *· että toiminnan eläimessä parantamiseksi. Mainittuja . yhdistelmiä voidaan käyttää myös tuoreen tai kestävöidyn kuitukasvin rehuarvon ja stabiilisuuden parantamiseen ennen ruokintaa tehtävällä käsittelyllä.| 25 or in combination with fractions B and C, to improve both endurance * and animal performance. Mentioned. the combinations can also be used to improve the nutritional value and stability of a fresh or sustained fiber plant by pre-feeding treatment.

♦ · 30 Vähän kuiva-ainetta sisältävien kuitukasvien tapauksessa jätevesi ongelma voidaan ratkaista deletoimalla •J! jakeet A ja D tai välttämällä niitä. Jae D on päävastuussa jäteveden haitallisuudesta. Jakeella D on myös haitallisia vaikutuksia sokerin vapautumiseen sikäli, että se muuntaa » ♦ , 35 liian suuren osan rakenteeltaan monimutkaisesta hiili- 11 112161 hydraatista sokeriksi. Lisäksi jae D pienentää suuresti kuidun aktiivisuutta.♦ · 30 For low dry fiber plants, the problem of wastewater can be solved by deleting • J! fractions A or D or by avoiding them. Verse D is the primary responsibility for the harmfulness of waste water. Fraction D also has deleterious effects on the release of sugar in that it converts? 1, 35 too much of the complex carbon structure to sugar. In addition, fraction D greatly reduces the activity of the fiber.

Silloin kun on toivottavaa saavuttaa nopea parannus sokerin vapautukseen, esimerkiksi ennen eläimen ruokki-5 mistä, jakeet A ja D sekä niiden yhdistelmät ovat edullisia märehtijöiden ja varsinkin yksimahaisten eläinten käyttöön tarkoitettujen kuitukasvien käsittelemiseen.Where it is desirable to achieve a rapid improvement in sugar release, for example, prior to feeding the animal, Fractions A and D, and combinations thereof, are advantageous for treating fibrous plants for use in ruminants, particularly monogastric animals.

Tämän keksinnön mukaiset entsyymituotteet tarjoavat siten useita etuja. Käyttämällä sopivia entsyymijakeita, 10 joko yksinään tai sopivina yhdistelminä (mahdollisesti hyödyllisten eksogeenisten mikro-organismien kanssa yhdistettyinä), saavutetaan suuria parannuksia sekä kuitukasvien säilönnän että rehun hyväksikäytön ja eläimessä toiminnan suhteen. Neljää seikkaa on erityisesti 15 korostamisen arvoisia: kasvien kestävöinti paranee, jätevesiongelma voidaan ratkaista, sokerinvapautusarvoa voidaan parantaa ja kuidun reaktiivisuusarvoa voidaan parantaa käyttämällä tämän keksinnön mukaisia entsyymituotteita.Thus, the enzyme products of the present invention offer several advantages. By using appropriate enzyme fractions, either alone or in suitable combinations (in combination with potentially useful exogenous microorganisms), major improvements are achieved in both fiber plant preservation and feed utilization and animal function. Four points are particularly worth highlighting: plant durability is improved, waste water problem can be solved, sugar release value can be improved, and fiber reactivity value can be improved using the enzyme products of this invention.

20 Esimerkki 1Example 1

Cytolase-123:n fraktiointi » ♦ • : Fraktiointi tehtiin 2 litran pylväässä, joka ' ’i sisälsi Q-Sepharose -anioninvaihtohartsia (Pharmacia).Fractionation of Cytolase-123 »♦ •: Fractionation was performed on a 2 liter column containing Q-Sepharose anion exchange resin (Pharmacia).

• ·· Kutakin ajoa varten 1 litra Cytolase-123:a (Genencor), joka :* 25 sisälsi noin 200 g proteiinia (aallonpituudella 280 nm ·· mitatun absorbanssin perusteella) ja jonka pH oli 5,2, säädettiin pH-arvoon 8 ja 20 mM tris-puskuriliuoksen sähkönjohtavuusarvoon ultrasuodattamalla ja sen jälkeen vedellä laimentamalla. Säädetty entsyymiliuos syötettiin • · 30 pylvääseen. Absorboitumaton materiaali (jae A) huuhdottiin ·;* pylväästä noin 10 litralla 20 mM tris-puskuriliuosta.• ·· For each run, 1 liter of Cytolase-123 (Genencor) containing: * 25 containing approximately 200 g of protein (based on absorbance at 280 nm ···) and pH 5.2 was adjusted to pH 8 and 20 mM Tris buffer solution by conductive ultrafiltration followed by dilution with water. The adjusted enzyme solution was fed to • 30 columns. The unabsorbed material (fraction A) was rinsed from the ·; * column with approximately 10 liters of 20 mM tris buffer.

Absorboituneet entsyymit eluoitiin NaCl-liuoksella (line-aarinen gradientti 0 - 0,5 mol/litra), jonka kokonaismäärä j . oli noin 10 litraa. Pylväästä ulos tullut eluaatti . 35 kerättiin talteen. Sitoutuneet jakeet eluoitiin 20 mM tris- M I < » puskuriliuoksella, jossa natriumkloridin pitoisuus oli 12 112161 D). (Tästä eteenpäin kyseisiä jakeita kutsutaan eluoi-tumisjärjestyksessä jakeiksi A, B, C ja D) . Fraktioinnin tulokset on esitetty graafisesti kuviossa 1.The absorbed enzymes were eluted with NaCl solution (linear gradient 0 to 0.5 mol / liter) with a total amount of j. was about 10 liters. The eluate exiting the column. 35 were recovered. Bound fractions were eluted with 20 mM Tris-buffer (12121616 D). (Henceforth, these fractions are referred to as A, B, C, and D, respectively). Fractionation results are plotted in Figure 1.

Jakeet A, B, C ja D sisälsivät seuraavat määrät 5 proteiinia (aallonpituudella 280 nm mitatun absorbanssin perusteella): A, 27 g; B, 18,3 g; C, 47,6 g; D, 73 g.Fractions A, B, C and D contained the following amounts of protein (based on absorbance at 280 nm): A, 27 g; B, 18.3 g; C, 47.6 g; D, 73g.

Arvellaan, että jakeen D loppupää (so. puskurissa, joka sisälsi vähintään 0,3 mol NaCl:a/l, eluoitunut osa) 10 sisälsi vain mitättömiä määriä proteiinimateriaalia ja että loppupäässä havaitun absorbanssin aiheutti jokin pieni-moolimassainen UV-valoa absorboiva aine.It is believed that the remainder of fraction D (i.e., the eluted portion of the buffer containing at least 0.3 mol NaCl / l) contained only insignificant amounts of protein material and that the absorbance observed downstream was caused by some low molecular weight UV light absorber.

Jakeet analysoitiin isoelektrisellä fokusoinnilla geeleissä sellaisten proteiinien erottelemiseksi, joiden 15 isoelektrinen piste oli 3 - 9. Tuloksia käytettiin sormenjälkinä eri erotusprosesseista saatujen jakeiden vertaamisessa. Saadut tulokset on esitetty graafisesti kuviossa 1. Tärkeimmät jakeet analysoitiin myös analyyttisen nestekromatografiän avulla Mono-Q-pylväässä, 20 jolla on erinomainen proteiinienerottelukyky. Tulokset on esitetty graafisesti kuviossa 3.The fractions were analyzed by isoelectric focusing in gels to separate proteins with 15 isoelectric points from 3 to 9. The results were used as fingerprints to compare the fractions obtained from different separation processes. The results obtained are shown graphically in Figure 1. The major fractions were also analyzed by analytical liquid chromatography on a Mono-Q column with excellent protein separation. The results are shown graphically in Figure 3.

4 · : Q-Sepharose-hartsiin absorboitumaton materiaali (jae A) fraktioitiin CM-Sepharose-kationinvaihtopylvästä , ·· käyttämällä. Tulokset on esitetty kuviossa 4. Cytolase ja- !’ 25 ettiin Q-Sepharosen avulla 4 entsyymijakeeksi, joista kukin ;· sisälsi useita eri proteiineja ja entsyymejä. Eri aktiivi- suuksien jakautuma Cytolasessa ja mainituissa 4 jakeessa on esitetty taulukossa 1. Tulokset osoittavat, että Cytolase-123 on hyvin monimutkainen entsyymiseos ja että jopa saata- • · *.,! 30 vat jakeet ovat monientsyymivalmisteita. Haluttaessa jakeet • · *; voidaan puhdistaa edelleen esimerkiksi kromatografisesti ' ! > tai saostamalla.4 ·: The material not absorbed into the Q-Sepharose resin (fraction A) was fractionated using a CM-Sepharose cation exchange column, ···. The results are shown in Fig. 4. Cytolase and Q 'S were detected by Q-Sepharose into 4 enzyme fractions, each containing several different proteins and enzymes. The distribution of the various activities in Cytolase and in the 4 fractions mentioned is shown in Table 1. The results show that Cytolase-123 is a very complex enzyme mixture and that even • · *.,! 30 fractions are multi-enzyme preparations. If desired, fractions • · *; can be further purified, for example, by chromatography '! > or by precipitation.

* i > : Vaihtoehtoisesti entsyymit voidaan eluoida • · » . käyttämällä erilaisia pH:n, suolapitoisuuksien ja puskurien • · , 35 väkevyyden ja tyypin yhdistelmiä. Esimerkiksi 20 mM tris-* i>: Alternatively, enzymes can be eluted • · ». using various combinations of pH, salinity, and buffers, concentration, and type. For example, 20 mM tris-

IMIIMI

puskurin käyttö, jonka pH oli 7,6, johti jakeiden B, C ja Dthe use of buffer at pH 7.6 resulted in fractions B, C and D

13 112161 löysempään sitoutumiseen pylvääseen, niin että ne eluoituivat suolapitoisuuksilla 20 mmol/1 (jae B) , 115 mmol/1 (jae C) ja 500 mmol/1 (jae D). Mainittujen parametrien muuttaminen ei kuitenkaan muuttanut jär-5 jestystä, jossa jakeet eluoituivat pylväästä sen jälkeen, kun jae A oli huuhdottu läpi. Vaihtoehtoisessa menettelyssä entsyymi voidaan eluoida käyttämällä samanlaista mutta portaittaista pH-, puskurinväkevyys- ja suolapitoi-suusgradienttia.13 112161 for looser binding to the column so that they eluted at 20 mmol / l (fraction B), 115 mmol / l (fraction C) and 500 mmol / l (fraction D). However, altering said parameters did not change the order in which the fractions eluted from the column after fraction A was flushed. In an alternative procedure, the enzyme may be eluted using a similar but stepwise gradient of pH, buffer concentration, and salinity.

10 Fraktioimaton Cytolase sekä jakeet A, B, C ja D10 Unfractionated Cytolase and fractions A, B, C and D

analysoitiin analyyttisen nestekromatografian avulla Mono-Q-pylvästä (Pharmacia) käyttäen. Tulokset osoittavat, että jakeet B, C ja D sisältävät kukin useampaa kuin yhtä komponenttia. Tutustukaa kuvioon 3.was analyzed by analytical liquid chromatography using a Mono-Q column (Pharmacia). The results show that fractions B, C and D each contain more than one component. Refer to Figure 3.

15 Sellobiohydrolaasi I, sellobiohydrolaasi II ja en- doglukanaasi I identifioitiin käyttämällä sellobiohydrolaasi I:n, sellobiohydrolaasi II:n ja endoglukanaasi I:n vastaisia antiseerumeja (ks. taulukko 1).Cellobiohydrolase I, cellobiohydrolase II, and endo-glucanase I were identified using antisera against cellobiohydrolase I, cellobiohydrolase II and endoglucanase I (see Table 1).

Q-Sepharose-hartsiin absorboitumaton materiaali 20 (jae A) fraktioitiin CM-Sepharose-kationinvaihtopylvästä . käyttämällä. Q-Sepharose-jakeen A fraktiointi CM-Sepharose- \ pylväässä paljasti (entsyymiaktiivisuusmääritysten perus- teella), että materiaalilla, jonka eluoitui pisteissä 4,1 ·· ja 4,2, oli esteraasiaktiivisuutta; materiaalilla, joka 25 eluoitui pisteissä 4,3, 4,4 ja 4,5, oli CMC-aktiivisuutta; :1 materiaalilla, joka eluoitui pisteissä 4,4 ja 4,5, oli myös : ksylosidaasiaktiivisuutta; materiaalilla, joka eluoitui suunnilleen pisteessä 4,4, oli myös arabino-sidaasiaktiivisuutta; materiaalilla, joka eluoitui * 1 30 pisteessä 4,6, oli myös glukosidaasiaktiivisuutta 'l‘ (sellobiaasiaktiivisuutta) ; ja materiaalilla, joka eluoitui pisteessä 4,7, oli ksylanaasiaktiivisuutta.The material not absorbed into the Q-Sepharose resin (fraction A) was fractionated from a CM-Sepharose cation exchange column. using. Fractionation of Q-Sepharose fraction A on a CM-Sepharose column revealed (based on enzyme activity assays) that the material eluted at 4.1 ··· and 4.2 had esterase activity; the material eluting at points 4.3, 4.4 and 4.5 had CMC activity; : 1 material eluting at points 4.4 and 4.5 also had: xylosidase activity; the material, which eluted at approximately 4.4, also had arabinoidase activity; the material which eluted at * 1,30 at 4.6 also had glucosidase activity 'l' (cellobase activity); and the material eluting at 4.7 had xylanase activity.

I I » • · • ·I I »• · • ·

* · I* · I

· t » I 1 I · « · 14 112161 •x I Ή β)Μ vo oo vo ro ir> μ (0 «noo o o m (d v k k v ».· T »I 1 I ·« · 14 112161 • x I Ή β) Μ vo oo vo ro and> μ {0 «noo o o m (d v k k v».

Ed μ O O O O OEd μ O O O O O O

«d g H«D g H

M HMM HM

<jj >1 (0 Ν' Ν' σ (N<jj> 1 {0 Ν 'Ν' σ {N

m M (0 « - « ">m M {0 «-« ">

jj; 5d Ό (NOO O Ojj; 5d Ό {NOO O O

3 i «3 i «

& OH& OH

* SS* SS

JJ -H (o ^ Λ (Ö e· (0 Ό vo in ni μ ή *· *JJ -H {o ^ Λ {Ö e · {0 Ό vo in ni μ ή * · *

^ rt! M CO IN O O O^ rt! M CO IN O O O

HB

(U(U

Λ I * *0 M tl n <Ö ·ΗΛ I * * 0 M tl n <Ö · Η

HM σι O (N HHM σι O {N H

- >i (0 LD CO 00 CO-> i {0 LD CO 00 CO

S) M (0 in O- H (NS) M {0 in O- H (N

g) K G Hg) K G H

« *«*

η I Hη I H

d O Md O M

(jj H (Ö H H(jj H (Ö H H

S! H cd - * "> : Soj-hh-^o o o : ^ w Λ o vo o . μ >1 υS! H cd - * ">: Soj-hh- ^ o o o: ^ w Λ o vo o. Μ> 1 υ

« * H ID LO 00 H«* H ID LO 00 H

μ υ oo oo h oo <Nμ υ oo oo h oo <N

(US (N ON VO H(US (N ON VO H

ό υ in 3 3 *ό υ in 3 3 *

M * -XM * -X

H H * *H H * *

> H * H> H * H

•H * ON VO O H• H * ON VO O H

·; H D * ^ ^ K Ν' 00 K·; H D * ^^ K Ν '00 K

μ cu h σ h m * o * mμ cu h σ h m * o * m

,··, H X Ek CO U N1 Ed σ O, ··, H X Ek CO U N1 Ed σ O

·,,,* «d OH Ed x e co ; ; : X >i <· ,,, * «d OH Ed x e co; ; : X> i <

3 >i J3> i J

• HM O * * -X * 3μ<υ e-i * * * * (dfi cd i» -x * * -x * En Ed ι-j ucm u o 15 112161 FPU = suodatinpaperiyksikkö - vapauttaa 1 mikromoolin pelkistäviä sokereita 50 mg:sta Whatman nro 1 -suodatinpaperia yhdessä minuutissa lämpötilassa 50 °C ja pH:ssa 4,8 reaktiotilavuuden ollessa 2 ml.• HM O * * -X * 3µ <υ no * * * * (dfi cd i »-x * * -x * En Ed ι-j ucm uo 15 112161 FPU = filter paper unit - releases 1 micromole of reducing sugars from 50 mg Whatman No. 1 filter paper at 50 ° C and pH 4.8 for 2 minutes with a reaction volume of 2 ml.

5 CMC = karboksimetyyliselluloosayksikkö - vapauttaa 1 mikromoolin pelkistäviä sokereita 10 mg:sta karboksimetyyli-selluloosaa 1 minuutissa lämpötilassa 50 °C ja pH:ssa 4,8 reaktiotilavuuden ollessa 2 ml.5 CMC = carboxymethylcellulose unit - liberates 1 micromole of reducing sugars from 10 mg of carboxymethylcellulose at 50 ° C and pH 4.8 for 2 minutes at a reaction volume of 2 ml.

Sellobiaasiyksikkö - vapauttaa 1 nanomoolin glukoosia se-10 kunnissa 1,8 mikromoolista 4-nitrofenyyli-B-glukopyranosi-dia lämpötilassa 50 °C ja pH:ssa 4,8 reaktiotilavuuden ollessa 2 ml.Cellobase unit - liberates 1 nanomolar of glucose in 10 seconds from 1.8 micromoles of 4-nitrophenyl-B-glucopyranoside at 50 ° C and pH 4.8 with a reaction volume of 2 ml.

Ksylanaasiyksikkö - vapauttaa 1 mikromoolin pelkistäviä sokereita 10 mg:sta ksylaania 1 minuutissa lämpötilassa 15 50 °C ja pH:ssa 4,2 reaktiotilavuuden ollessa 2 ml.Xylanase Unit - liberates 1 micromole of reducing sugars from 10 mg xylan per minute at 15 ° C and pH 4.2 with a reaction volume of 2 ml.

Arabinosidaasiyksikkö - vapauttaa 1 nanomoolin p-nitrofe-nolia sekunnissa 3,6 mikromoolista p-nitrofenyyli-a-L-ara-binofuranosidia lämpötilassa 50 °C ja pH:ssa 4,0 reaktio-tilavuuden ollessa 2 ml.Arabinosidase unit - liberates 1 nanomolar of p-nitrophenol per second from 3.6 micromoles of p-nitrophenyl-α-L-arabinofuranoside at 50 ° C and pH 4.0 with a reaction volume of 2 ml.

20 Ksylosidaasiyksikkö - vapauttaa 1 nanomoolin p-nitrofeno-lia sekunnissa 3,6 mikromoolista p-nitrofenyyli-B-D-ksylo-!· pyranosidia lämpötilassa 40 °C ja pH:ssa 5 reaktiotilavuu- | den ollessa 2 ml.20 Xylosidase unit - releases 1 nanomole of p-nitrophenol per second from 3.6 micromoles of p-nitrophenyl-B-D-xyloxy-pyranoside at 40 ° C and 5 reaction volumes | with 2 ml.

Esteraasiyksikkö - vapauttaa 1 nanomoolin p-nitrofenolia 25 sekunnissa 1,8 mikromoolista p-nitrofenyyliasetaattia läm-Potilassa 50 °C ja pH:ssa 4,8 reaktiotilavuuden ollessa ’!'! 2 ml.Esterase unit - liberates 1 nanomolar of p-nitrophenol in 25 seconds at 1.8 micromoles of p-nitrophenyl acetate at 50 ° C and pH 4.8 with a reaction volume of! 2 ml.

* * · * ** CBH I on sellobiohydrolaasi I, CBH II on sellobiohydro-laasi II ja EG I on endoglukanaasi identifioituina anti- • * · > * 30 seerumia käyttämällä.* * · * ** CBH I is cellobiohydrolase I, CBH II is cellobiohydrolase II and EG I is endoglucanase identified using anti-• * ·> * 30 serum.

< I I<I I

• · it it K• · it it K

·...· Jakeet A, B, C ja D testattiin niin, että niiden suh- : teelliset pitoisuudet olivat samat kuin alkuperäisessä • I ) .···, Cytolasessa.· ... · Fractions A, B, C and D were tested so that their relative concentrations were the same as in the original • I). ··· in Cytolase.

a « » 16 112161a «» 16 112161

Esimerkki 2Example 2

Cytolase-123:sta valmistettujen entsyymijakeiden vaikutus säiliörehun kuiturakenteeseen ja kemialliseen koostumukseen 5 Tetraploidinen raiheinä (lannoitus 120 kg N/ha) leikattiin käsin aseptisia menettelytapoja käyttäen, kuljetettiin kylmänä ja koe aloitettiin 5 tunnin kuluessa leikkauksesta. Kuiva-ainepitoisuus oli 13 paino-%. Heinä leikattiin saksilla 1 cm:n paloiksi ja sijoitettiin 10 muovipusseihin, jotka kukin sisälsivät sitten 80 g tuoretta heinää. Rinnakkaiset näytteet käsiteltiin kaikilla Cytolase-123-jakeiden A, B, C ja D yhdistelmillä. Entsyymikäsittelyn jälkeen heinä pakattiin 25 g:n erissä seerumipulloihin (160 ml) , joita huuhdottiin 5 minuuttia 15 hapettomalla kaasulla ja jotka suljettiin butyyli- kumitulpilla. Pulloja inkuboitiin 6 viikkoa lämpötilassa 30 °C ja sen jälkeen kuitu uutettiin neutraalilla detergentillä:Effect of Cytolase-123 Enzyme Fractions on Fiber Structure and Chemical Composition of Tank Fodder 5 Tetraploid granules (fertilization at 120 kg N / ha) were manually cut using aseptic technique, transported cold, and the experiment started within 5 hours of surgery. The solids content was 13% by weight. The hay was cut with scissors into 1 cm pieces and placed in 10 plastic bags which then each contained 80 g of fresh hay. Duplicate samples were treated with all combinations of Cytolase-123 fractions A, B, C and D. After enzyme treatment, the hay was packed in 25 g portions into serum vials (160 ml), which were rinsed for 5 minutes with 15 anoxic gas and sealed with butyl rubber plugs. The flasks were incubated for 6 weeks at 30 ° C and then the fiber was extracted with neutral detergent:

Pulloihin, joihin oli lisätty heinää, lisättiin 20 75 ml vettä, niitä ravistettiin 1 tunti huoneenlämpötilassa , ja niiden sisältö suodatettiin lasisintterin läpi. Suodos käytettiin moniin eri määrityksiin ja sakkaa uutettiin ’· edelleen. Sakan uutto neutraalilla detergentillä toteu- . ‘· tettiin seuraavasti: (i) sakka suspendoitiin kvantita- 25 tiivisesti 100 ml:aan liuosta (pH 7), joka sisälsi litraa ;· kohden 19,6 g Titriplex 111 :tä, 3,6 g Na2B407:a, 4,6 g20 ml of water were added to the hay flasks, shaken for 1 hour at room temperature, and the contents filtered through a glass sinter. The filtrate was used for many different assays and the precipitate was further extracted. Extraction of the precipitate with neutral detergent is effected. (I) Quantitatively suspended in 100 ml of a solution (pH 7) (pH 7) · 19.6 g of Titriplex 111, 3.6 g of Na2B407, 4.6 g

Na2HPC>4:a, 30 g natriumdodekyylisulfaattia ja 10 ml etyleeniglykolin monoetyylieetteriä, ja suspensiota sekoitettiin 40 min lämpötilassa 60 °C; (ii) uuttolämpötila I · j..!f 30 nostettiin nopeasti arvoon 75 °C ja suspensio suodatettiin * · *!’ kuumana lasisintteriä käyttäen; (iii) sakka pestiin sitten 100 ml:11a vettä ravistamalla sitä veden kanssa 15 min I « » : lämpötilassa 60 °C, lämpötila nostettiin nopeasti arvoon 75 °C ja suspensio suodatettiin; tämä uutto vedellä » » . 35 toistettiin; (iv) sen jälkeen sakka uutettiin 100 ml:11a suolaliuosta, joka sisälsi litraa kohden 3,64 g KN03:a, 17 112161 1,76 g KC1: a, 0,17 g NaN03:a, 1,92 g Ca (N03) 2·4Η20: a ja 1,96 g Mg (N03) 2-6H20: a; (v) lämpötilan pudottua arvosta 60 °C arvoon 40 °C suspensio suodatettiin; (vi) uutto vedellä (kohta iii) toistettiin kahdesti; (vii) sakkaa uutettiin 5 75 ml :11a asetonia 15 min ja se suodatettiin; viimeksi mainittu toistettiin neljästi; ja (viii) saatua neutraalilla detergentillä uutettua kuitua (NDF) kuivattiin alipaineeseen yhdistetyllä lasisintterillä yön yli.Na 2 HPO 4, 30 g of sodium dodecyl sulfate and 10 ml of ethylene glycol monoethyl ether, and the suspension was stirred for 40 min at 60 ° C; (ii) the extraction temperature I · j was raised rapidly to 75 ° C and the suspension was filtered hot using a glass sinter; (iii) the precipitate was then washed with 100 ml of water by shaking with water for 15 min at 60 ° C, raising the temperature rapidly to 75 ° C and filtering the suspension; this extraction with water »». 35 were repeated; (iv) the precipitate was then extracted with 100 ml of brine containing 3.64 g of KNO3 per liter, 17112161 of 1.76 g of KCl, 0.17 g of NaNO3, 1.92 g of Ca (NO3). ) 2-4-20 and 1.96 g Mg (NO3) 2-6H2O; (v) after the temperature dropped from 60 ° C to 40 ° C, the suspension was filtered; (vi) extraction with water (step iii) was repeated twice; (vii) the precipitate was extracted with 75 ml of acetone for 15 min and filtered; the latter was repeated Four times; and (viii) the resultant fiber (NDF) extracted with neutral detergent was dried over vacuum with a sintered glass sinter.

1. Entsyymijakeiden vaikutukset säilörehun liu-10 koisten aineosien koostumukseen D- ja L-maitohappo analysoitiin käyttämällä Boehringer Mannheim GmbH:n valmistamaa entsyymimää-ritysvälineistöä ja valmistajan ehdottamaa menettelytapaa. Ammonium analysoitiin emäksisiksi tehdyistä näytteistä 15 käyttämällä ammoniakkispesifistä elektrodia.1. Effects of Enzyme Fractions on the Composition of Liu-10 Silage Components The D and L-lactic acid was analyzed using the enzyme assay equipment manufactured by Boehringer Mannheim GmbH and the protocol proposed by the manufacturer. Ammonium was analyzed from alkaline samples using an ammonia-specific electrode.

Liukoinen proteiini analysoitiin Lowryn menetelmällä. Liukoiset sokerit analysoitiin trimetyylisilyyli-johdoksina GLC:n avulla käyttämällä kapillaarikolonnia ja lämpötilaohjelmointia. Käytettiin kahden sisäisen stan-20 dardin (erytritoli ja fenyyli-B-D-glukopyranosidi) menetelmää.The soluble protein was analyzed by the Lowry method. Soluble sugars were analyzed as trimethylsilyl derivatives by GLC using a capillary column and temperature programming. Two internal standard standards (erythritol and phenyl-β-D-glucopyranoside) were used.

» t · : Yhteenveto saaduista tuloksista on esitetty < · > · taulukossa 2.»T ·: Table 2 summarizes the results obtained.

• · 1 · *• · 1 · *

I II I

* · » I · > t t I · f 1 · • · • · · 112161 18* · »I ·> t t I · f 1 · • · • · · 112161 18

Taulukko 2Table 2

Entsyymijakeiden vaikutukset, yksinään ja erilaisina yhdistelminä, säilörehun liukoisten aineosien koostumukseen 5Effects of enzyme fractions, alone and in combination, on the composition of soluble silage constituents 5

Entsyy- Jäännös- Ammonium Liukoinen Maitohappo mi sokeri- (pmol/g DM) proteiini D-muodon pitoisuus (mg/g DM) osuus (%) siilossa D + L:stä 10 (mg/g DM)Enzyme Residual Ammonium Soluble Lactic Acid Mixture of Sugar (pmol / g DM) Protein Form D (mg / g DM) Proportion (%) in Silo D + L 10 (mg / g DM)

Nolla 0 140 50 46 ABCD 20 119 49 48 ABC 5 110 58 51 15 ABD 21 119 60 54 ACD 15 156 58 51 BCD 44 151 57 45 AB -7 154 54 48 AC 2 172 53 48 20 AD 22 186 57 50 BC 22 174 58 46 BD 45 147 54 55 CD 13 151 57 47 " . A 2 149 64 46 • t !: : 25 B -2 172 52 49 » : ‘ C 0 177 51 48 D 52 179 51 46 a : Jäännössokeriarvot on ilmoitettu suhteessa käsitte- 30 lemättömän vertailunäytteen arvoon; positiiviset arvot osoittavat pitoisuuden kohonneen ja negatiiviset arvot pitoisuuden laskeneen. Analysoitiin monosakkaridit ja di-·. sakkaridit ja jäännössokeriarvoiksi on ilmoitettu niiden t i a ’·j;’ yhteismäärä. Jäännössokeriarvot eivät ehkä kuvaa sokerin 35 kokonaisvapautumista siilossa säilörehun mikro-organismien I t · I · • · 19 112161 vastaanotossa ja/tai kasvussa mahdollisesti esiintyneiden erojen vuoksi.Zero 0 140 50 46 ABCD 20 119 49 48 ABC 5 110 58 51 15 ABD 21 119 60 54 ACD 15 156 58 51 BCD 44 151 57 45 AB -7 154 54 48 AC 2 172 53 48 20 AD 22 186 57 50 BC 22 174 58 46 BD 45 147 54 55 CD 13 151 57 47 ". A 2 149 64 46 • t!:: 25 B -2 172 52 49»: 'C 0 177 51 48 D 52 179 51 46 a: Residual sugar values are stated with the untreated control, positive values for elevated levels and negative values for monosaccharides and di-. because of differences in reception and / or growth potential.

Kaikki säilörehut olivat hyvin säilyneitä, niiden pH-arvo oli noin 4 tai sitä alempi ja niiden 5 maitohappopitoisuus oli korkea. Mitä maitohapon muotoon tulee, voidaan mainita, että entsyymikäsittely ei vaikuttanut merkittävästi laktaatin kahden muodon suhteeseen. Kaikissa tapauksissa noin 50 % laktaatista oli D-muodossa.All silages were well preserved, had a pH of about 4 or lower, and had a high lactic acid content. Regarding the lactic acid form, it can be mentioned that the ratio of the two forms of lactate was not significantly affected by the enzyme treatment. In all cases, about 50% of the lactate was in the D form.

10 Jäljellä oleva sokerimäärä on jaeyhdistelmiä ABD, BCD, AD, BC ja BD sekä jaetta D käytettäessä suurempi kuin kaikkien jakeiden yhdistelmän ABCD tapauksessa. Entsyymijakeiden valinnalla on selvä vaikutus glukoosin, ksyloosin, fruktoosin ja arabinoosin jäännöspitoisuuteen.10 The remaining amount of sugar is higher for ABD, BCD, AD, BC and BD and fraction D than for ABCD. The choice of enzyme fractions has a clear effect on residual glucose, xylose, fructose and arabinose.

15 Niiden kunkin pitoisuus korreloi muiden pitoisuuksien kanssa; käsittely, jota käytettäessä glukoosipitoisuus on korkein, antaa myös tulokseksi korkeimmat muiden sokerien pitoisuudet jne. Jae D oli tehokkain näennäinen sokerin tuottaja säilörehussa. Jakeella B ja yhdistelmällä AB15 Their concentration correlates with other concentrations; the treatment with the highest glucose content also results in the highest levels of other sugars, etc. Fraction D was the most effective apparent sugar producer in silage. In fraction B and in combination AB

20 näennäistä sokerin tuotantoa koskevat arvot olivat negatiivisia.The values for 20 apparent sugar production were negative.

' » · • : Liukoisen proteiinin pitoisuus oli kaikkien : · käsittelyjen tapauksessa 50 - 60 mg/g kuivaa heinää; entsyymikäsittely ei siten heikentänyt säilörehun laatua.The soluble protein content of all: · 50 to 60 mg / g dry hay for treatments; thus, the quality of the silage was not impaired by the enzyme treatment.

;· 25 Ammoniumpitoisuudet eivät myöskään korreloineet minkään ·· entsyymi ja keen läsnäolon kanssa.· 25 Ammonium concentrations also did not correlate with the presence of any ·· enzyme and yeast.

2. Entsyymijakeiden vaikutus kuiturakenteeseen NDF:n rakenteen analysointi2. Effect of enzyme fractions on fiber structure Analysis of NDF structure

Saatu NDF punnittiin ja ilmoitettiin kuiva-aineen • · 30 prosenttiosuus lähtömateriaalista.The NDF obtained was weighed and the dry matter percentage of the starting material was reported.

• · ·;·’ Herkkyys entsymaattiselle hydrolyysille määritet- : : : tiin hydrolysoimalla NDF valmiilla selluloosaa hajottavien entsyymien seoksella Cytolase-123 (50 000 HEC/g). Ennen ' . käyttöä entsyymivalmiste laskettiin Sephadex G-25 -geeli- 35 permeaatiokromatografiapylvään läpi mahdollisten pienimoo-limassaisten yhdisteiden poistamiseksi, jotka saattaisivat 20 112161 häiritä pelkistävien sokereiden määritystä. 20 mg NDF:ää punnittiin putkeen ja lisättiin 9,6 ml Sörensenin fosfaattipuskuria (pH 7). Huoneenlämpötilassa suoritetun 15 tunnin inkuboinnin jälkeen lisättiin entsyymi (0,4 ml) ja 5 määritettiin sokerin vapautumisen alkunopeus. Otettiin yhden millilitran näyte 0, 1, 2,5 ja 5 tunnin kohdalla. Kuhunkin näytteeseen sekoitettiin välittömästi 4 ml dini-trosalisyylihappoa (DNS), joka on pelkistävien sokereiden analysointiin käytetty reagenssi. Mainittu reagenssi py-10 säyttää entsymaattisen reaktion välittömästi.Sensitivity to enzymatic hydrolysis was determined by hydrolysis of NDF with a ready mixture of cellulose-degrading enzymes Cytolase-123 (50,000 HEC / g). Before '. use of the enzyme preparation was passed through a Sephadex G-25 gel permeation chromatography column to remove any low molecular weight compounds that could interfere with the assay for reducing sugars. 20 mg of NDF was weighed into a tube and 9.6 ml of Sörensen's phosphate buffer (pH 7) was added. After 15 hours incubation at room temperature, enzyme (0.4 mL) was added and the initial rate of sugar release was determined. One milliliter sample was taken at 0, 1, 2.5 and 5 hours. Each sample was immediately mixed with 4 ml of dinitrosalicylic acid (DNS), a reagent used for analysis of reducing sugars. Said reagent py-10 immediately suppresses the enzymatic reaction.

Näytteitä kuumennettiin sitten 5 minuuttia kiehuvaa vettä sisältävässä hauteessa, ne jäähdytettiin nopeasti jäähauteessa ja mitattiin absorbanssi aallonpituudella 540 nm. Tulokset on ilmoitettu vapautuneiden pelkistävien 15 sokereiden moolimääränä grammaa kohden NDF:ää tunnissa.The samples were then heated for 5 minutes in a boiling water bath, rapidly cooled in an ice bath, and the absorbance at 540 nm was measured. The results are expressed as the molar amount of reducing sugars released per gram of NDF per hour.

NDF:stä määritettiin pelkistävien pääteryhmien määrä muunnetulla DNS-määrityksellä. 20 mg NDF:ää punnittiin putkeen ja lisättiin 1 ml vettä, seosta inkuboitiin 1 tuntia huoneenlämpötilassa, lisättiin 4 ml 20 DNS:ää, seosta kuumennettiin sitten 5 minuuttia kiehuvaa vettä sisältävässä hauteessa, se jäähdytettiin nopeasti * : jäähauteessa ja suodatettiin, ja mitattiin suodoksen ·· absorbanssi aallonpituudella 540 nm. Tulokset on ilmoitettu mooleina grammaa kohden NDFrää.NDF was determined by the number of reducing end groups by modified DNS assay. 20 mg of NDF was weighed into a tube and 1 ml of water was added, the mixture was incubated for 1 hour at room temperature, 4 ml of 20 DNA was added, the mixture was then heated in a boiling water bath for 5 minutes, rapidly cooled in an ice bath and filtered. · Absorbance at 540 nm. The results are expressed in moles per gram of NDF.

:· 25 Reaktiivisten hydroksyyliryhmien lukumäärä määri- · tettiin analysoimalla seuraavalla asetylointimenettelyllä ; liitetyiksi saatujen asetyyliryhmien määrä. Kolmeen rinnakkaiseen 20 mg:n NDF-näytteeseen sekoitettiin 2 ml :v< pyridiiniä. Lisättiin 200 μΐ [14C]etikkahappoanhydridiä 30 (ominaisaktiivisuus 1,04.109 dpm/mol) ja seosta inkuboitiin * · ;· pienissä tiiviisti suljetuissa pulloissa 30 min lämpö- : j .* tilassa 70 °C. Suodos poistettiin ja sakka pestiin kahdesti tuoreella pyridiinillä ja sen jälkeen neljästi vedellä käyttämällä ultraäänihaudetta muulla tavoin kuin • · 35 kovalenttisesti sitoutuneen asetaatin peseytymisen pois kuidusta tehostamiseksi. Viimeisestä pesuliuoksesta määri- 21 112161 tettiin radioaktiivisuus, joka ei ylittänyt taustatasoa. Asetyloitua kuitua hydrolysoitiin 2 ml :11a 4 N HCl-liuosta 5 tuntia lämpötilassa 90 °C ja neutraloidusta suodoksesta mitattiin lopuksi radioaktiivisuus. Asetyyliryhmien liitty-5 minen on ilmoitettu mikromooleina grammaa kohden NDF:ää.The number of reactive hydroxyl groups was determined by analysis by the following acetylation procedure; the number of acetyl groups attached. Three replicates of 20 mg of NDF were mixed with 2 ml of pyridine. 200 μΐ of [14 C] acetic anhydride 30 (specific activity 1.04.109 dpm / mol) was added and the mixture was incubated in small, tightly closed flasks for 30 min at 70 ° C. The filtrate was removed and the precipitate was washed twice with fresh pyridine and then Four times with water using an ultrasonic bath other than washing the covalently bonded acetate to remove the fiber. The final wash solution was assayed for radioactivity that did not exceed background. The acetylated fiber was hydrolyzed with 2 ml of 4N HCl solution for 5 hours at 90 ° C and finally the radioactivity was measured from the neutralized filtrate. The incorporation of acetyl groups is reported in micromoles per gram of NDF.

Yhteenveto saaduista tuloksista on esitetty taulukossa 3.The results are summarized in Table 3.

Taulukko 3 10 Entsyymijakeiden vaikutukset, yksinään ja erilai sina yhdistelminä, kuidun rakenteeseenTable 3 10 Effects of enzyme fractions, alone and in different combinations, on fiber structure

Ent- NDF Pelkis- Sokerin Liitt.asetyyli- syymi DM-pit.(%) tävät vapautu- ryhmät* (pmol/g 15 pääte- misnopeus NDF) ryhmät [pmol/g (pmol/g (NDF)h] NDF) 20Ent-NDF Relative Acetyl Reducing Sugar DM Length (%) Release Groups * (pmol / g 15 termination rate NDF) groups [pmol / g (pmol / g (NDF) h] NDF)

Nolla 35 0 0 0 ABCD 18 -3 -144 17 ABC 24 2 45 -13 ABD 20 -3 -143 55 : 25 ACD 20 -3 -139 17 BCD 23 -6 -140 29 AB 27 2 58 -62 :T: AC 27 2 92 -13 AD 21 -3 -121 55 :··*: 30 BC 28 0 -49 -2 .··. BD 25 -6 -138 116 CD 23 -6 -141 29 hie A 30 2 173 -62 B 32 0 -40 0 35 C 31 0 -53 -2 D 26 -6 -125 116 22 112161Zero 35 0 0 0 ABCD 18 -3 -144 17 ABC 24 2 45 -13 ABD 20 -3 -143 55: 25 ACD 20 -3 -139 17 BCD 23 -6 -140 29 AB 27 2 58 -62: T: AC 27 2 92 -13 AD 21 -3 -121 55: ·· *: 30 BC 28 0 -49 -2. ··. BD 25 -6 -138 116 CD 23 -6 -141 29 Jul A 30 2 173 -62 B 32 0 -40 0 35 C 31 0 -53 -2 D 26 -6 -125 116 22 112161

Arvot on ilmoitettu suhteessa vertailunäytteiden arvoon nolla.Values are expressed relative to the value of the control samples at zero.

DM tarkoittaa kuiva-ainetta.DM stands for dry matter.

NDF-arvot pienenivät, kun säilörehun valmistuksessa 5 käytettiin entsyymejä. Käsittely entsyymiseoksella ABCD pudotti NDF:n määrän 35 %:sta, joka saavutettiin entsyymillä käsittelemättömän säilörehun tapauksessa, 18 %:iin (DM) . NDF-määrän putoaminen oli pienempää, kun entsyymijae D jätettiin pois. Entsyymijakeella D oli suurin vaikutus 10 NDF:n muuttumiseen liukoiseksi. Kun jaetta D yhdistettiin muihin jakeisiin, kuitu liukeni erittäin tehokkaasti. Tämä selittää myös sen, miksi pelkistävien pääteryhmien määrä aleni jakeen D ollessa läsnä. Arvellaan, että jae D hajottaa kuidun systemaattisesti tehden massan siten 15 liukoiseksi. Vapaiden pääteryhmien määrä laski entsyymillä käsittelemättömästä vertailunäytteestä todetun tason alapuolelle. Myös jae A oli jakeiden B ja C kanssa yhdistettynä tehokas NDF:n tekemisessä liukoiseksi. Jae A parantaa myös suuresti reaktiivisuutta, mahdollisesti 20 lisäämällä pelkistävien pääteryhmien lukumäärää.NDF values decreased when enzymes were used in silage production. Treatment with the enzyme mixture ABCD reduced the amount of NDF from 35% achieved in the case of untreated silage to 18% (DM). The drop in NDF was less when the enzyme fraction D was omitted. Enzyme fraction D had the greatest effect on solubility of 10 NDF. When fraction D was combined with other fractions, the fiber dissolved very efficiently. This also explains why the number of reducing end groups decreased in the presence of fraction D. It is believed that fraction D systematically breaks down the fiber, thereby rendering the pulp soluble. The number of free end groups in the untreated control sample fell below the level observed. Also, fraction A, combined with fractions B and C, was effective in solubilizing NDF. Fraction A also greatly improves reactivity, possibly by increasing the number of reducing end groups.

On toivottavaa muuntaa kuitua säilönnän aikana, • · ·· ! jotta pötsissä läsnä olevat mikrobit pääsevät helpommin * » ·. : käsiksi siihen, ja tehdä se reaktiivisemmaksi ruuansula- • '·. tuskanavassa. Ensimmäisinä siihen pääsevät pötsissä käsiksi ':· 25 selluloosaa hajottavat mikrobit ja niiden entsyymit. Siksi määritettiin sokerin entsymaattisen vapautumisen alkunopeus sen mittana, kuinka alttiita NDF-fraktiot ovat mainitulle • ♦ * hyökkäykselle. Arvoja verrataan entsyymittömän vertailu- .. . näytteen arvoon (nolla), ja positiiviset arvot osoittavat • · 30 pötsissä esiintyvien mikrobien sokerinsaannin lisääntyneen • φ ’·;* ja negatiiviset arvot osoittavat, että liian paljon sokeria :: : on muuttunut hapoiksi rehunsäilöntäprosessissa. Voidaan havaita, että entsyymijae A, yksinään tai yhdistelminä, soveltuu huonommin käytettäväksi säilöntäprosessissa suuren • · 35 sokerinvapautustehonsa vuoksi. Jakeella A oli voimakas • » » « · positiivinen vaikutus sokerin tuotannon alkunopeuteen. 95 % 23 112161 vapautuneista sokereista oli glukoosia ja sellobioosia. Kun läsnä oli sekä jaetta A että D, jae D oli dominoiva. Jae A parantaa, yksinään ja B:n, C:n tai BC:n kanssa yhdistettynä, pötsin mikrobien sokerinsaantia ja on edullinen 5 kyseiseen käyttöön.It is desirable to convert the fiber during storage, • · ··! for easier access to microbes present in the rumen * »·. : access it and make it more reactive to the digestive • '·. channels of. The first to access it in the rumen ': · 25 cellulose-degrading microbes and their enzymes. Therefore, the initial rate of enzymatic release of sugar was determined as a measure of how susceptible the NDF fractions are to the said attack. The values are compared with that of an enzyme-free comparator. sample value (zero), and positive values indicate • · 30 increased sugar intake for microbes in the rumen • φ '·; * and negative values indicate that too much sugar :: has been converted to acids in the feed preservation process. It can be seen that enzyme fraction A, alone or in combination, is less suitable for use in the preservation process due to its high sugar release power. Fraction A had a strong • »» «· positive effect on the initial speed of sugar production. 95% of the 23,112,161 released sugars were glucose and cellobiose. When both fraction A and D were present, fraction D was dominant. Fraction A, alone and in combination with B, C or BC, improves the sugar intake of rumen microbes and is preferred for that use.

Entsyymeillä käsitellyistä säilörehuista peräisin olleiden NDF-fraktioiden asetylointi osoitti, että solujen seinämämateriaalin hiilihydraattikomponentin poisto ei vähennä reaktiivisten hydroksyyliryhmien määrää. Sitä vastoin 10 hiilihydraatteja tehokkaasti hajottavat entsyymiyhdistelmät lisäsivät [14C]asetyyliryhmien liittymistä käsiteltyyn kuituun. Tehokkaimmin liukoiseksi tekevät entsyymiyhdistelmät ja itse Cytolase lisäsivät siten suojattomien hydroksyyliryhmien määrää. Suurin vaikutus hydroksyyliryhmien määrään 15 oli jakeella D. Suojattomat hydroksyyliryhmät olivat luultavasti fenolisen ligniinin substituentteja. Jae C vaikutti olevan jakeen D antagonisti. Jakeen A vaikutus oli niinikään vastakkainen kuin jakeen D.Acetylation of NDF fractions from enzyme-treated silage showed that removal of the carbohydrate component of cell wall material does not reduce the amount of reactive hydroxyl groups. In contrast, carbohydrate-efficient enzyme combinations increased the incorporation of [14 C] acetyl groups into the treated fiber. The most efficient solubilizing enzyme combinations and Cytolase itself thus increased the amount of unprotected hydroxyl groups. The greatest effect on the number of hydroxyl groups 15 was in fraction D. The unprotected hydroxyl groups were probably substituents on phenolic lignin. Fraction C appeared to be an antagonist of Fraction D. The effect of section A was also opposite to that of section D.

Keksinnön perusteella on siten mahdollista muuntaa 20 säilörehun liukenematonta osaa monin tavoin käyttämällä erilaisia entsyymiyhdistelmiä. Selvimmin havaittavia vai-·' kutuksia saavutetaan käyttämällä jakeita A ja D, joko ,! yksinään tai yhdistettyinä, tai deletoimalla ne, milloin seThus, the invention makes it possible to modify the insoluble portion of silage 20 in a variety of ways using various enzyme combinations. The most noticeable effects are achieved by using the verses A and D, either,! alone or combined, or by deleting them when it does

; ,, on tarkoituksenmukaista. Rehun säilöntä entsyymijakeen D; ,, is appropriate. Feed preservation of enzyme fraction D

25 ollessa läsnä millaisena yhdistelmänä tahansa tuottaa tulokseksi liukenemattoman jakeen, jota ei voida hydrolysoida pitemmälle käytetyllä entsyymiseoksella.Any combination in the presence of 25 results in an insoluble fraction which cannot be hydrolyzed with the further used enzyme mixture.

• i » ’ Jakeella A on päinvastainen vaikutus; säilörehu, joka on valmistettu käyttämällä jaetta A mutta ei jaetta D, on t » » • >' 30 selvästi herkempi hydrolysoitumaan edelleen entsy- maattisesti kuin entsyymillä käsittelemätön vertailunäyte.• Fraction A has the opposite effect; silage prepared using fraction A but not fraction D is significantly more sensitive to further enzymatic hydrolysis than the untreated control.

. Vaikka kaikkia jakeita ja jakeiden yhdistelmiä ei ole. Although not all verses and combinations of verses exist

I · II · I

.···, käsitelty yksityiskohtaisesti, on selvä, että jakeiden • · • kaikki mahdolliset yhdistelmät kuuluvat tämän keksinnön * ' 35 piiriin.It is understood that all possible combinations of · · · are within the scope of this invention.

• · 24 112161• · 24 112161

Myöhemmässä maissisäilörehulla tehdyssä kokeessa jakeet A ja D saivat aikaan merkittävän NDF-määrän pienenemisen, kun taas jaeyhdistelmillä AD ja ABCD ei ollut merkittävää vaikutusta. Kuitenkin vain jae D ja yhdistelmä 5 ABCD vähensivät merkittävästi ADFrää.In a subsequent experiment on maize silage, fractions A and D resulted in a significant reduction in NDF, whereas fractions AD and ABCD had no significant effect. However, only fraction D and combination 5 ABCD significantly reduced ADF.

Alfalfasäilörehun tapauksessa, joka sisälsi apilaa ja timoteitä, saavutettiin seuraavat NDF- ja ADF-arvot, kun käytettiin alla mainittuja jakeita: 10In the case of alfalfa silage containing clover and timothy, the following NDF and ADF values were achieved using the following fractions: 10

NDF ADFNDF ADF

A 41,97 34,11 15 B 42,40 35,00 c 40,74 35,74 D 41,29 33,50 20 AD 41,33 34,51 ; BC 40,80 33,40 25 ABC 40,69 33,14 BCD 39,19 32,05 * 1 * * ABCD 40,88 33,09 ί 30 : Vertailu 41,73 34,22 • > ♦ • j * 25 112161A 41.97 34.11 15 B 42.40 35.00 c 40.74 35.74 D 41.29 33.50 20 AD 41.33 34.51; BC 40.80 33.40 25 ABC 40.69 33.14 BCD 39.19 32.05 * 1 * * ABCD 40.88 33.09 ί 30: Comparison 41.73 34.22 •> ♦ • j * 25 112161

Ainoastaan jakeen B tapauksessa saavutettu NDF-arvo ei ollut merkityksellinen. Kuitenkin vain jakeella D ja yhdistelmillä BC ja BCD oli merkittävä vaikutus ADFrään. Esimerkki 3 5 Cytolase-123:sta valmistettujen entsyymijakeiden vaikutus jäteveden syntymiseen ja tetraploidisesta raiheinästä valmistetun säilörehun kemialliseen koostumukseenOnly in the case of Fraction B was the NDF value not significant. However, only fraction D and combinations BC and BCD had a significant effect on ADF. Example 3 Effect of Cytolase-123 enzyme fractions on waste water generation and chemical composition of silage made from tetraploid grass

Tetraploidinen raiheinä (lannoitus 120 kg N/ha) 10 leikattiin käsin aseptisia menettelytapoja käyttäen, kuljetettiin kylmänä ja koe aloitettiin 5 tunnin kuluessa leikkauksesta. Kuiva-ainepitoisuus oli 13 paino-%. Heinä leikattiin saksilla 1 cm:n paloiksi ja sijoitettiin muovipusseihin, jotka kukin sisälsivät sitten 80 g tuoretta 15 heinää. Rinnakkaiset näytteet käsiteltiin useilla Cytolase-123-jakeiden A, B, C ja D yhdistelmillä. Entsyymikäsittelyn jälkeen heinä pakattiin 5 g:n erissä löysästi anaerobiseen viljelyyn tarkoitettuihin putkiin (20 ml), joita huuhdottiin 5 minuuttia hapettomalla kaasulla, ruoho pakattiin 20 tiivimmin ja putket suljettiin butyylikumitulpilla. Kutakin . käsittelyä varten valmistettiin 9 rinnakkaisnäytettä.Tetraploid granules (fertilization at 120 kg N / ha) were manually cut using aseptic procedures, transported cold, and the experiment started within 5 hours of surgery. The solids content was 13% by weight. The hay was cut with scissors into 1 cm pieces and placed in plastic bags which then each contained 80 g of fresh 15 hay. Duplicate samples were treated with several combinations of Cytolase-123 fractions A, B, C and D. After enzyme treatment, the hay was packaged in 5 g portions loosely in anaerobic cultivation tubes (20 ml) which were rinsed for 5 minutes with anoxic gas, the grass was packed more tightly and the tubes were sealed with butyl rubber plugs. Each one. 9 replicates were prepared for treatment.

• ♦• ♦

Putkia inkuboitiin lämpötilassa 30 °C ja rinnakkaisnäytteet '* avattiin 1, 2 ja 4 viikon kuluttua. Putkien koko sisältöä : '· (5 g) käytettiin näytteenä kussakin analyysissä.Tubes were incubated at 30 ° C and replicates were opened after 1, 2 and 4 weeks. Total contents of tubes: '· (5 g) was used as a sample in each assay.

25 Jäteveden määritys. Yhden putken sisältö (5 g) pakattiin kokonaisuudessaan tasapainotettuun rei' itettyyn muoviputkeen, joka sijoitettiin 50 ml:n sentrifugiputken sisään, jonka pohjalla oli 2 cm:n välikappale. Putkia sentrifugoitiin Sorvali SS-34 -pyörittimessä 20 minuuttia • · 30 pyörimisnopeudella 1000 min-1. Rei' itetyt sisäputket, • » joissa oli sakka, tasapainotettiin uudelleen ja laskettiin ·,·,· jäteveden määrä (jäteveden määrä = 5 g - sakan massa) .25 Determining wastewater. The contents of one tube (5 g) were completely packaged in a balanced perforated plastic tube placed in a 50 ml centrifuge tube with a 2 cm spacer at the bottom. The tubes were centrifuged in a Sorvali SS-34 rotor for 20 minutes at 1000 rpm. The perforated inner tubes containing the precipitate were re-equilibrated and the ·, ·, · wastewater volume was calculated (volume of wastewater = 5 g - mass of the precipitate).

Hapon tuotanto määritettiin usealla eri tavalla.Acid production was determined in several ways.

ti[,; Säilörehusta peräisin olleen jäteveden määrä mitattiin 1, 2 • · . 35 ja 4 viikon inkuboinnin jälkeen. Samalla määritettiin titrattavissa olevien happojen kokonaismäärä. Tässä 26 112161 analyysissä happoja, jotka olivat jäteveden pH:ssa (4) suolan muodossa, ei otettu lukuun. Maitohappo on yksi hapoista, joiden pKa-arvo on alempi kuin titrauksen lähtö-pH. Maitohappo ja etikkahappo analysoitiin erikseen HPLC:n 5 avulla käyttämällä hyväksi pylvästä, joka oli H+-muodossa, ja UV-detektiota aallonpituudella 210 nm.t [,; The amount of wastewater from silage was measured at 1, 2 • ·. After 35 and 4 weeks of incubation. At the same time, the total amount of titratable acids was determined. Acids that were in the form of a salt at pH (4) of the effluent were not included in this analysis. Lactic acid is one of the acids with a pKa lower than the initial pH of the titration. Lactic acid and acetic acid were analyzed separately by HPLC using a column in H + form and UV detection at 210 nm.

Hapon titraus. Putkeen, jossa oli 5 g säilörehua, lisättiin 15 ml tislattua vettä. Putkea ravistettiin huoneenlämpötilassa 1 tunti, ja sen sisältö suodatettiin 10 0,2 pm:n suodattimen läpi ja jaettiin kolmeen yhtä suureen osaan. Kaksi näytteistä käytettiin orgaanisten happojen analysoitiin ja yksi hapon titraukseen. Näyte laimennettiin vedellä ja titrattiin 0,05 M NaOH-liuoksella neutraaliksi käyttäen indikaattorina fenoliftaleiinia.Titration of acid. To a tube containing 5 g of silage was added 15 ml of distilled water. The tube was shaken at room temperature for 1 hour and its contents filtered through a 0.2 µm filter and divided into three equal portions. Two samples were used for organic acid analysis and one for acid titration. The sample was diluted with water and titrated with 0.05 M NaOH to neutral using phenolphthalein as indicator.

15 Yhteenveto tuloksista on esitetty taulukossa 4.15 The results are summarized in Table 4.

* * ! · * » - 1 f · • · I « · • » · • · • » • 1 1 t · • » • · · • » · * t · · • ·* *! · * »- 1 f · • · I« · • »• 1 1 t · •» • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

• · I• · I

I M ' II M 'I

• I t » • · 27 112161• I t »• · 27 112161

Taulukko 4Table 4

Cytolasen ja entsyymifraktioiden vaikutus jäteveteen ja säilörehun koostumukseen 5Effect of Cytolase and enzyme fractions on the composition of wastewater and silage

Ent- Jäte- pH- pH- Maito- Maito- Titra- Titra- syymi vesi- päivä 7 päivä 28 happo- happo- ukses- ukses- päivä päivä päivä sa ku- sa ku- 28 7 28 lunut lunut emäs- emäs- 10 päivä päivä 7 28 ml/g ymol/g ymol/gEnt- Waste-pH- pH- Milk- Milk- Titrate- Titration enzyme water day 7 day 28 acid acid-day-day day-day-month 28 7 28 lynx ca. day day 7 28 ml / g ymol / g ymol / g

Nolla 0,45 4,04 4,02 145 171 107 135 ABCD 0,65 3,96 3,95 164 196 138 173 15 ABC 0,53 4,15 4,06 148 175 117 147 ABD 0,63 3,99 3,91 184 223 138 173 ACD 0,61 4,05 3,96 171 206 123 154 BCD 0,56 4,12 4.04 155 184 116 146 20 AB 0,52 4,11 4,03 156 186 117 147Zero 0.45 4.04 4.02 145 171 107 135 ABCD 0.65 3.96 3.95 164 196 138 173 15 ABC 0.53 4.15 4.06 148 175 117 147 ABD 0.63 3.99 3.91 184 223 138 173 ACD 0.61 4.05 3.96 171 206 123 154 BCD 0.56 4.12 4.04 155 184 116 146 20 AB 0.52 4.11 4.03 156 186 117 147

Ac 0,49 4,17 4,08 154 183 104 131 * M, 0,59 4,08 4 176 206 123 154 •j Bc 0,46 4,11 4,03 155 184 113 141 BD 0,55 4,09 4 159 190 116 146 i' CD 0,56 4,09 4 139 193 111 139 . i* A 0,48 4,2 4,12 150 177 104 131 \ ; B 0,45 4,08 3,99 151 179 113 141 c 0,46 4,07 3,99 161 193 107 135 ; .·’ 3° D 0,54 4,12 4,04 153 181 111 139 35 * Arvot perustuvat tuoreen rehun massaan.Ac 0.49 4.17 4.08 154 183 104 131 * M, 0.59 4.08 4 176 206 123 154 • j Bc 0.46 4.11 4.03 155 184 113 141 BD 0.55 4, 09 4 159 190 116 146 i 'CD 0.56 4.09 4 139 193 111 139. i * A 0.48 4.2 4.12 150 177 104 131 \; B 0.45 4.08 3.99 151 179 113 141 c 0.46 4.07 3.99 161 193 107 135; · '3 ° D 0.54 4.12 4.04 153 181 111 139 35 * Values are based on the mass of fresh feed.

28 11216128 112161

Edellä esitetyistä tuloksista ilmenee, että säilörehut olivat hyvin säilyneitä, niiden pH oli noin 4 tai sitä alempi ja niiden maitohappopitoisuus oli korkea.The above results indicate that the silage was well preserved, had a pH of about 4 or lower and had a high lactic acid content.

Jäteveden syntyminen märistä kasveista on entsyymi-5 jakeiden A ja D funktio, joista jälkimmäinen on erityisen tehokas. Entsyymijae D on vastuussa jätevesivirran haitallisuudesta erityisesti ollessaan yhdistettynä muiden jakeiden kanssa. Jakeen A tuottama jätevesivirta loppuu noin 14 vuorokauden kuluttua, kun taas jae D tuottaa jätevettä jat-10 kuvasti koko rehun säilytyksen ajan.The production of wastewater from wet plants is a function of enzyme 5 fractions A and D, the latter of which is particularly effective. The enzyme fraction D is responsible for the harmfulness of the effluent stream, especially when combined with other fractions. The effluent stream from fraction A stops after about 14 days, while fraction D produces effluent continuously throughout the storage of the feed.

Esimerkki 4Example 4

Koostumuksia, jotka ovat samanlaisia kuin yhdistelmät ABC, ACD, AC ja ABD sekä muut yhdistelmät, arvellaan voitavan valmistaa sellulaasilähteen geenimanipulaation 15 avulla. Esimerkiksi Trichoderma-lajeista voidaan deletoida sellobiohydrolaasi I:tä, sellobiohydrolaasi II:ta ja endo-glukanaasi I:tä koodittava geeni sekä mainittuja entsyymejä koodittavien geenien yhdistelmiä. Sellulaasilla, joka on eristetty sellaisesta geenivajauksellisesta lajista, olete-20 taan olevan samanlainen vaikutus kuitukasveihin kuin vas- . taavilla anioninvaihtopylväästä peräisin olevien sellu- * · \ laasimateriaalijakeiden yhdistelmillä.Compositions similar to the combinations ABC, ACD, AC and ABD and other combinations are believed to be produced by genetic manipulation of a cellulase source. For example, in Trichoderma species, the gene encoding cellobiohydrolase I, cellobiohydrolase II and endo-glucanase I, as well as combinations of genes encoding said enzymes, may be deleted. Cellulase isolated from such a gene-deficient species is expected to have a similar effect on fiber plants as against. combinations of cellulosic material fractions from the anion exchange column.

Arvellaan myös, että sellulaasimateriaalissa esiin-” tyvien puhdistettujen tai rikastettujen entsyymien yhdis- i *’ 25 telmillä olisi samanlainen vaikutus kasveihin kuin vastaa- !* villa ioninvaihtopylväästä peräisin olevien sellulaasimate- : riaalijakeiden yhdistelmillä.It is also believed that combinations of purified or enriched enzymes present in the cellulase material would have similar effects on plants as combinations of cellulase material fractions derived from the corresponding ion exchange column.

Esimerkki 5 :V. Kasveihin voidaan lisätä säilörehua valmistettaessa * · t**>t 30 jaetta B tai C tai yhdistelmää BC. Mainitut jakeet mm. li- * · säävät ksyloosin vapautumista.Example 5: V. Silage may be added to plants to produce * · t **> t 30 fractions B or C or combination BC. The said fractions include * regulate the release of xylose.

Vaihtoehtoisesti kasviin voidaan lisätä säilörehua valmistettaessa mainittujen jakeiden pääasiallisen aktii-visuuden aikaansaavia entsyymejä, esimerkiksi ksylanaasia, _ . 35 sellobiohydrolaasi II:ta ja endoglukanaasi I:tä. Kasvi- tonniin (kuivamassa) voidaan lisätä esimerkiksi ksylanaasia 29 112161 sellobiohydrolaasi II: ta ja endoglukanaasi I:tä. Kasvi-tonniin (kuivamassa) voidaan lisätä esimerkiksi ksylanaasia (noin 50 - 50 000 yksikköä; ksylanaasin vapauttamien pelkistävien sokereiden ja sokeriketjujen suhteen mono-5 meeriseen ksyloosiin tulisi olla pienempi kuin noin 100) , sellobiohydrolaasi II:ta (noin 2,5-5 000 000 FPU ja noin 50 - 50 000 000 CMC-yksikköä) , endoglukanaasi I:tä (noin 2,5 - 5 000 000 FPU ja 50 - 50 000 000 CMC-yksikköä) tai niiden yhdistelmää.Alternatively, silage may be added to the plant in the preparation of enzymes which produce the main activity of said fractions, for example xylanase. 35 cellobiohydrolase II and endoglucanase I. For example, xylanase 29 112161 cellobiohydrolase II and endoglucanase I can be added to the plant ton (dry mass). For example, xylanase (about 50 to 50,000 units) may be added per tonne (dry weight) of plant; the ratio of reducing sugars and sugar chains released by xylanase to mono-5-mer xylose should be less than about 100), cellobiohydrolase II (about 2.5-5,000) 000 FPUs and about 50-50,000,000 CMC units), endoglucanase I (about 2.5-5,000,000 FPUs and 50-50,000,000 CMC units) or a combination thereof.

10 Mikäli rehun säilönnän aikana käytetään ksyloosia vapauttavaa entsyymiä, mainittu entsyymi voidaan yhdistää sellaisen mikrobin kanssa, joka tuottaa orgaanisia happoja tai muita säilörehun stabiloivia metaboliitteja, kuten sokerialkoholeja, erityisesti ksylitolia. Sellaiset 15 mikrobit kuin maitohappobakteerit, propionihappobakteerit, hiivat ja niiden yhdistelmät ovat käyttökelpoisia. Käyttökelpoisempia, orgaanisia happoja tuottavia mikrobeja ovat sellaiset, jotka käyttävät pääasiallisena substraattinaan ksyloosia.If a xylose-releasing enzyme is used during feed storage, said enzyme may be combined with a microbe which produces organic acids or other silage-stabilizing metabolites, such as sugar alcohols, especially xylitol. Microbes such as lactic acid bacteria, propionic acid bacteria, yeasts and combinations thereof are useful. More useful organic acid producing microbes are those that use xylose as their primary substrate.

20 Jokaisen tässä prosessissa käytettävän jakeen, , yhdistelmän tai yksittäisen entsyymin tulisi lisäksi olla i · ’ suurin piirtein vapaa arabinosidaasi- ja sellobiohydrolaasi i · '· : I -aktiivisuudesta.In addition, each fraction,, combination, or individual enzyme used in this process should be substantially free of the arabinosidase and cellobiohydrolase i · '·: I activity.

: “ Esimerkki 6 !* 25 Tärkkelykseen perustuvien kasvien, esimerkiksi i* maissi-, durra- ja viljakasvisäilörehujen jne., tapauksessa eläinten kokonaisravintoseokseen (TMR) voidaan lisätä jakeita A ja D tai yhdistelmää AD, tyypillisesti noin 2 vuorokautta ennen kuin eläin nauttii ravinnon. Heinien ja • · \ >_ 30 heinä-palkokasvirehujen, esimerkiksi alfalfan, apilan ja • · heinien, tapauksessa voidaan lisätä jaetta B, C tai D tai niiden yhdistelmiä. Kun TMR sisältää viljakasvirehujen ja: "Example 6! * 25 In the case of starch-based plants such as i * maize, sorghum and cereal silage, etc., the total animal nutritional mixture (TMR) may be supplemented with fractions A and D or AD, typically about 2 days before the animal is fed. For grasses and forage grasses such as alfalfa, clover and grasses, fraction B, C or D or combinations thereof may be added. When TMR contains cereal feed and

' palkokasvisekarehujen seoksia, fraktioiden A, B, C ja D'mixtures of leguminous compound feedingstuffs with fractions A, B, C and D'

ti't > tiettyjen yhdistelmien käyttö riippuu TMR:n koostumuksesta.ti't> The use of certain combinations depends on the composition of the TMR.

i · . 35 TMR ja jae/jakeet pidetään ympäristön lämpötilassa.i ·. 35 TMR and fraction (s) are maintained at ambient temperature.

* I * i » 30 112161* I * i »30 112161

Vaihtoehtoisesti TMR:ään voidaan lisätä mainittujen jakeiden pääasiallisen aktiivisuuden aikaansaavia entsyymejä, esimerkiksi arabinosidaasia, ksylanaasia ja sello-biohydrolaasi I:tä. Tonnia kohden kokonaisrvintoseosta 5 (kuivamassa) voidaan lisätä esimerkiksi arabinosidaasia (noin 2,5 - 5 000 000 yksikköä), ksylanaasia (noin 50 -50 000 00 yksikköä), sellobiohydrolaasi I:tä (noin 2,5 -5 000 000 FPU ja noin 50 - 50 000 000 CMC-yksikköä) tai niiden yhdistelmää.Alternatively, enzymes which provide the main activity of said fractions, for example arabinosidase, xylanase and cello-biohydrolase I, may be added to the TMR. For example, arabinosidase (about 2.5-5,000,000 units), xylanase (about 50-50,000,000 units), cellobiohydrolase I (about 2.5-5,000,000 FPU, and ca. 50 to 50,000,000 CMC units) or a combination thereof.

10 Kokonaisravintoseokseen lisättävä ksylanaasi ei saisi vapauttaa monomeerista ksyloosia.The xylanase added to the complete nutritional composition should not release monomeric xylose.

Toisessa vaihtoehdossa käytetään jakeen A sijasta jakeen A alajaetta, joka ei sisällä sellaista entsyymiaktiivisuutta (esim. esteraasia), joka aiheuttaa uronihapon 15 vapautumista.In another alternative, fraction A is used instead of fraction A which does not contain an enzyme activity (e.g. esterase) that causes the release of uronic acid.

Esimerkki 7 24 friisiläislehmälle syötettiin 150 ensimmäisen laktaatiovuorokauden aikana TMR:ää, joka perustui maissi-säilörehuun, alfalfaheinärehuun ja maissintähkiin, joiden 20 kosteuspitoisuus oli suuri, ja jota oli tasapainotettu proteiini-mineraalitäydennyksen avulla. TMR sekoitettiin päivittäin ja sitä oli tarjolla 24 tuntia.Example 7 24 Friesian cows were fed, for the first 150 days of lactation, TMR based on high-moisture corn silage, alfalfa hay fodder and maize starches balanced by protein-mineral supplementation. The TMR was stirred daily and was available for 24 hours.

. ; TMR:n rehukomponenttiin sekoitettiin vuoroajanjak- , soina joko 10 litraa vettä (päivittäin 3 vuorokauden ajan) 25 tai 10 litraa entsyymijaeliuosta (päivittäin 4 vuorokauden ajan). Entsyymijakeita käytettiin järjestyksessä ABCD, AB, A, C, BD, D, AD ja CD määrinä, jotka vastasivat kulloisenkin jakeen osuutta ABCD:stä (noin 6 000 000 HEC).. ; The TMR feed component was mixed alternately with either 10 liters of water (daily for 3 days) or 25 liters of enzyme solution (daily for 4 days). Enzyme fractions were used in the order ABCD, AB, A, C, BD, D, AD, and CD, respectively, in amounts corresponding to the fraction of the respective fraction in ABCD (approximately 6,000,000 HEC).

Maitotiedot koottiin päivittäin ja yhteenveto niis- : 30 tä on esitetty seuraavassa taulukossa: « t t • » * * I » 31 112161 Käsittely Maidon määrä Vaste1 [kg/d (lb/d)]Milk data were collected daily and a summary of these is shown in the following table: «t t •» * * I »31 112161 Treatment Milk volume Response1 [kg / d (lb / d)]

Vertailu 34,455 75,96 5 ABCD 34,809 76,74 100,35Comparison 34,455 75.96 5 ABCD 34,809 76.74 100.35

Vertailu 34,913 76,97 AB 33,861 74,65 97,49Comparison 34.913 76.97 AB 33.861 74.65 97.49

Vertailu 34,550 76,17 A 28,254 69,291 94,07 10 Vertailu 32,722 72,14 C 32,427 71,491 101,42Comparison 34,550 76.17 A 28,254 69,291 94.07 10 Comparison 32,722 72,14 C 32,427 71,491 101.42

Vertailu 31,221 68,83 BD 31,479 69,401 100,89Comparison 31,221 68.83 BD 31,479 69,401 100.89

Vertailu 31,184 68,75 15 D 29,910 65,94 97,14Comparison 31.184 68.75 15 D 29.910 65.94 97.14

Vertailu 30,395 67,01 AD 28,037 61,811 93,16Comparison 30,395 67.01 AD 28,037 61,811 93,16

Vertailu 29,792 65,68 CD 29,901 65,92 20 1 Vaste = maidon tuotanto jaettuna tuotantojaksoihin rajoittuneiden vertailujaksojen keskiarvolla.Comparison 29,792 65,68 CD 29,901 65,92 20 1 Response = milk production divided by the average of the reference periods limited to production periods.

Nämä tiedot osoittavat, että kyseisten jakeiden lisääminen vaikuttaa lehmien TMR:n hyväksikäyttöön.These data indicate that the addition of these fractions affects the utilization of cows' TMR.

25 ·25 ·

Claims (4)

112161112161 1. Menetelmä kasvin ravintoarvon eläimelle parantamiseksi, tunnettu siitä, että kasvi 5 käsitellään selluloosaa hajottavalla entsyymikoostu- muksella, joka on Cytolase-123:n fraktio, joka ei sitoudu Q-Sepharose-anioninvaihtohartsiin pH:ssa 8 ja sähkönjohtavuuden ollessa vastaava kuin 20 mM:n tris-puskuriliuoksen sähkönj ohtavuus.A method for improving the nutritional value of a plant in an animal, characterized in that the plant 5 is treated with a cellulose-degrading enzyme composition which is a fraction of Cytolase-123 which does not bind to Q-Sepharose anion exchange resin at pH 8 and conductivity of 20 mM. n electrical hazard of tris buffer solution. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosaa hajottavan ent-syymikoostumuksen liuos lisätään kasvavaan kasviin.Process according to Claim 1, characterized in that the solution of the cellulose-degrading enzyme composition is added to the growing plant. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosaa hajottavan ent- 15 syymikoostumuksen liuos lisätään korjattuun satoon.3. The method of claim 1, wherein the solution of the cellulose-degrading enzyme composition is added to the harvest. 4. Selluloosaa hajottava entsyymikoostumus, tunnettu siitä, että se on Cytolase-123:n fraktio, joka ei sitoudu Q-Sepharose-anioninvaihtohartsiin pH:ssa 8 ja sähkönjohtavuuden ollessa vastaava kuin 20 mM:n tris- 20 puskuriliuoksen sähkönjohtavuus. * t t t » < ( * < ·. i » f ! t 1 I '«lii 112161Cellulose-degrading enzyme composition, characterized in that it is a fraction of Cytolase-123 which does not bind to the Q-Sepharose anion exchange resin at pH 8 and has an electrical conductivity similar to that of 20 mM Tris buffer. * t t t »<{* <·. i» f! t 1 I '«lii 112161
FI944724A 1992-04-10 1994-10-07 Increasing nutritional value of fibrous crops with cellulase FI112161B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI944724A FI112161B (en) 1992-04-10 1994-10-07 Increasing nutritional value of fibrous crops with cellulase

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86703992A 1992-04-10 1992-04-10
US86703992 1992-04-10
PCT/FI1993/000155 WO1993020714A1 (en) 1992-04-10 1993-04-13 Enzyme products for use in the improvement of feed value and conservation of fibrous crops
FI9300155 1993-04-13
FI944724 1994-10-07
FI944724A FI112161B (en) 1992-04-10 1994-10-07 Increasing nutritional value of fibrous crops with cellulase

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI944724A0 FI944724A0 (en) 1994-10-07
FI944724A FI944724A (en) 1994-10-07
FI112161B true FI112161B (en) 2003-11-14

Family

ID=26159814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI944724A FI112161B (en) 1992-04-10 1994-10-07 Increasing nutritional value of fibrous crops with cellulase

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI112161B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI944724A0 (en) 1994-10-07
FI944724A (en) 1994-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0468596B1 (en) Enzymatic treatment of silage
Yang et al. Bioconversion of corn straw by coupling ensiling and solid-state fermentation
Fahey Jr et al. Postharvest treatment of fibrous feedstuffs to improve their nutritive value
Sheperd et al. Effects of an enzyme additive on composition of corn silage ensiled at various stages of maturity
EP0563133B1 (en) Formulation for treating silage
US5948454A (en) Method for treatment of fibrous crops with a modified cellulase to improve feed values storage and other properties
Murad et al. Cellulase and dairy animal feeding
CN114591862B (en) Dzo rumen natural co-culture for improving yellow storage quality of corn straw and application thereof
CN1063027C (en) Preparation method of fodder for single stomach animals made by stalks fermentation
Ballet et al. Effect of ammonia and urea treatments on digestibility and nitrogen content of dehydrated lucerne
FI112161B (en) Increasing nutritional value of fibrous crops with cellulase
ZHANG et al. Effects of temperature, moisture and cellulases on the fermentation quality and chemical composition of naked barley (Hordeum vulgare L. emand Lam) straw silage
CN111607540A (en) Forage grass digestant and preparation method and application thereof
Jakhmola et al. Ensiling grass with straw. I. Effect of straw, cellulase enzyme and urea on chemical composition of grass and grass/legume silages
RU2706068C2 (en) Composition for production of high-quality fodder of perennial high-protein legumes
CN116515644B (en) Method for preparing corn straw yellow storage feed by using fermentation inoculant
JP2004173688A (en) Silage modifier and method for preparing silage
Agustinho EFFECTS OF LIGNOCELLULOLYTIC ENZYMES PRODUCED BY PLEUROTUS OSTREATUSON THE NUTRITIVE VALUE OF WHOLE-PLANT CORN SILAGE
Sharma et al. Enrichment of Animal Feed: A Potential Application of Pseudozyma sp. SPJ
CN118901870A (en) Universal bacterial enzyme composite feed starter and application thereof
Ordaz Fibrolytic enzymes and silage inoculants to improve the nutritive value of silage
US20220211075A1 (en) Digestion of forage containing lignocellulose with fibrolytic enzymes and recombinant bacterial expansins
Digman et al. On-farm acidification and anaerobic storage for preservation and improved conversion of switchgrass into ethanol
ZHANG et al. Degradation of grasses and straw cell walls by cellulase preparations as silage additives
Fon Fibrolytic enzyme activity of herbivore microbial ecosystems.

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired