Во-вторых, это изучение ферментов на более высоких уровнях (надмолекулярном и клеточном) структурной организации живых систем, причем не столько отдельных ферментов, сколько ферментных комплексов в сложных системах.
В-третьих, исследование механизмов регуляции активности и синтеза ферментов и вклада химической модификации в действие ферментов.
В-четвертых, будут развиваться исследования в области создания искусственных низкомолекулярных ферментов – синзимов (синтетические аналоги ферментов), наделенных аналогично нативным ферментам высокой специфичностью действия и каталитической активностью, но лишенных побочных антигенных свойств.
В-пятых, исследования в области инженерной энзимологии (белковая инженерия), создание «гибридных» катализаторов, сочетающих свойства ферментов, антител и рецепторов, а также создание биотехнологических реакторов с участием индивидуальных ферментов или полиферментных комплексов, обеспечивающих получение и производство наиболее ценных материалов и средств для народного хозяйства и медицины.
Наконец, исследования в области медицинской энзимологии, основной целью которых является выяснение молекулярных основ наследственных и соматических болезней человека, в основе развития которых лежат дефекты синтеза ферментов или нарушения регуляции активности ферментов.
Поэтому энзимология является важнейшей и стремительно развивающейся областью биохимии. Ее достижения широко используются в новейшей биотехнологии, в пищевой промышленности, в медицине и сельском хозяйстве.
1.2. Применение ферментов в свиноводстве
Интенсивное ведение животноводства возможно на основе улучшения кормовой базы, совершенствования структуры кормовых рационов и сбалансированности их по энергии, органическим, минеральным и биологически активным веществам (К.М. Солнцев, В.А. Сапунов, Ф.И. Салтыков, Ю.Н. Николаева, 1963; С.Г. Кузнецов, В.И. Калашник, 2002).
По данным А.М. Венедиктова, Т.А. Дуборезова и др. (1992) только полноценное и сбалансированное кормление животных способствует проявлению их генетического потенциала продуктивности.
Поступление в организм животных питательных веществ, необходимых для формирования их тела зависит от многих факторов, важнейшим из которых является их переваримость, которая в большей степени зависит от наличия соответствующих ферментов в пищеварительных соках.
По данным Кожевникова В.М. (2011) следует учитывать, что основные виды кормов, используемы в отечественном свиноводстве – ячмень, овес, пшеница, подсолнечник, несмотря на их теоретически высокий уровень питательности, содержит повышенное количество, до 10%, антипитательных веществ: лигнинов, некрахмалистых полисахаридов, разных глюкозидов, затрудняющих пищеварение у жвачных. Для повышения содержания энергии корма в настоящее время используют эффективные кормовые пищеварительные ферменты (энзимы), позволяющие существенно увеличить использование дешевых кормов. Исследования ВНИИ животноводства показали, что при использовании кормовых ферментов уровень клетчатки в рационах свиней можно повышать до 50%.
Особую актуальность использования биологически активных веществ промышленного производства приобретает в биогеохимических провинциях, в которых отмечено недостаточное содержание многих микроэлементов в почвах и кормах (Б.А. Скуковский, 1991). За последние годы получены доказательства существенного влияния витаминов, микроэлементов, подавляющее большинство которых входит в ферменты и участвует в химических превращениях при обмене
белков, углеводов и жиров (В.Н. Букин, 1963; А.Р. Вальдман, 1977).
Ферменты — это белки, которые образованы из длинных аминокислотных цепочек и сложных молекулярных соединений. На сегодняшний день обнаружено более 3000 различных видов ферментов.
Ферменты являются биологическими катализаторами. Это означает, что они позволяют ускорять химические реакции, в которых изменяется химическая форма веществ. За счет ферментов данные реакции протекают даже в миллион раз быстрее. Ферменты не подвергаются износу во время реакции. Они высвобождаются по завершению реакции и сразу же готовы начать следующую реакцию. Теоретически это может продолжаться бесконечно, по крайней мере, до тех пор, пока они не израсходуют весь субстрат (вещество, в реакции которого ферменты принимают участие). На практике вследствие их восприимчивости и органического состава, продолжительность существования ферментов ограничена. Кроме того, будучи белками, они подвергаются естественному распаду во время нормального пищеварения.
Применение ферментных препаратов – одно из наиболее перспективных направлений прогресса в области повышения эффективности использования комбикормов (К.А. Калунянц, Н.В. Ездаков И.Г, Пивняк, 1980; В.А. Бондарев, Е.С. Воробьёв, В.С. Гульцев и др., 1977; Г. Кошелева, 1999).
Традиционное в нашей стране сырьё для производства комбикормов – пшеница, рожь, ячмень, овёс, отруби – содержат от 10 до 35 % сухого вещества некрахмалистых полисахаридов (НПС). Они практически не перевариваются, так как в пищеварительных секретах животных отсутствуют ферменты для гидролиза этих сахаридов (В.В. Щеглов, Л.Г. Боярский, 1990; В. Анчиков, 1999; К.Я. Мотовилов, А.П. Булатов, В.М. Позняковский и др., 2004).
По данным А.Е. Чикова, С.И. Кононенко (2005) к числу НПС относятся пентозаны (ксиланы и арабианы), гексозаны (целлюлоза, бета-глюканы, маннаны, галактаны), пектины, лигнин. Полисахариды являются важными структурными компонентами всех растительных клеточных стенок зерна. Сдерживающим фактором для широкого применения перечис-
