植酸酶文献

【Keyword】：Aspergillus fumigatus, Phytase gene, Cloning
前言
植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（盐）的一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。植酸酶具有特殊的空间结构，能够依次分离植酸分子中的磷，将植酸（盐）降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸（盐）结合的其它营养物质。
A strain with relative higher phytase-producing ability, Aspergillus fumigatus WY-2 was screened from soil. The optimal pH and temperature for activity of the phytase from A.fumigatus WY-2 were 5.5 and 55 ℃, respectively. The gene encoding the phytase was amplified from genomic DNA of the strain by PCR, and a 1.5 kb DNA fragment was obtained and then was cloned into vector pMD18-T. The sequencing analysis revealed that the DNA fragment contained a whole open reading frame (ORF) of phytase gene. The phytase gene was 1459 bp in length included with a 61 bp intron and encoded 465 amino acids. A signal peptide encoding 26 amino acids was found at 5′end of the gene. There were 7 potential glycosylation sites in the phytase. The present phytase showed 91% identity in otide sequence and 91% identity in deduced amino acids sequence to the previously reported A.fumigatus ATCC34625 phytase.
植酸酶作为一种饲料酶，能通过对植物性饲料中植酸磷的水解从而提高单胃动物家禽和猪的磷的利用率，并提高矿物质、蛋白质、氨基酸的利用率，已被许多研究结果所证实(Nelson,1971;Simons,et al,1990,1992,Jongbloed et al,1990,1996;Cromwell et al,1995;Gordon et al,1997,1998)。随着基因生物工程的发展，植酸酶的商业化生产无论从生产技术工艺还是经济上都成为现实可行。荷兰、丹麦等国九十年代初开始了大规模的生产微生物植酸酶，并应用到配合饲料中，且相继立法，把它作为一种“绿色磷”用以取代传统的无机磷酸盐，以保护生态环境。但至今植酸酶在国内仍未普及，究其原因，其一是对植酸酶在配合饲料中的作用认识不足，如植酸酶环保的作用；其二在应用上对植酸酶的潜在营养价值模糊不清，影响合理配方调整；另外，国家政策法规有待完善，如饲料标准中对总磷的限制。上述这些方面也是本文所着重探讨的。1 传统配合饲料存在弊端 常规的畜禽植物性饲料成分如玉米、豆粕、棉粕等含有较高比例的植酸磷(60%～80%)。这部分内源性磷，由于单胃动物如鸡、猪消化道内不含植酸酶，因此几乎不能利用。在常规的玉米-豆粕型基础日粮中，在配合饲料中都要添加相当量的无机磷，如常用的磷酸氢钙，但在近几年配合饲料生产中发现，完全依赖于无机磷的添加，会造成以下的一些问题：1.1无机磷源匮乏 无机磷源的匮乏是全球性的，随着畜禽生产和饲料工业的发展，这种现象会日益加剧。我国饲料磷酸氢钙到2000年据业界人士预测需70万吨，目前的生产能力仅为50万吨，明显出现缺乏。1.2质量困扰 一些有害成分如氟，常见于商业磷酸氢钙中，其残留物不易判别。
仅考虑植酸酶相对磷酸氢钙的替代量，不参考植酸酶的潜在营养价值。按推荐量添加到饲料中，用石粉补充替代出的磷酸氢钙的含钙数量，其余空间用玉米、麸皮等填充. 根据饲料配方中实际植酸磷的含量确定规矩植酸酶的添加剂量和替代磷酸氢钙的数量。首先计算出饲料配方中植酸磷的实际含量，以此为据确定植酸酶添加量（每克植酸磷添加植酸酶150单位）。然后计算出添加植酸酶后所提供的有效磷，进而确定磷酸氢钙替代量，以及石粉的添加数量，剩余空间用玉米、麦麸等原料填充。 将植酸酶的潜在有效磷的数值输入配方原料数据库，设定饲料配方中总磷需要量（如蛋鸡饲料设定为0.40-0.42%),并设定规矩植酸酶的最高用量，最后利用配方软件系统优化计算。 将所提供的植酸酶的全部营养价值输入配方原料数据库中，在原料用量限制中设定植酸酶得最高用量，不用对配方需要量设定做任何调整，直接由配方系统优化计算最优配方。 植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。
【作者单位】：大连理工大学环境与生命科学学院生物工程系 大连116024
【关键词】：烟曲霉;植酸酶基因;克隆
【基金】：辽宁省科技攻关项目资助(No.2001101001)
【分类号】：S816.3
【DOI】：CNKI:SUN:WSWT.0.2007-04-026
【正文快照】：
植酸酶是一类能将植酸及其盐类水解成肌醇和无机磷酸的酶,目前主要用于饲料工业和食品工业,以提高植物性饲料(或食品)中磷的利用率,减少动物粪便中排出的磷对环境的污染,解除植酸的抗营养作用,提高机体对蛋白及多种微量元素的利用率[1]。植酸酶广泛存在于微生物中,但产酶量很低
产植酸酶菌株的筛选及其植酸酶基因的克隆--《微生物学通报》2007年04期
从土壤中筛选到产植酸酶活性较高的烟曲霉菌株WY-2,其植酸酶最适pH为5.5,最适温度为55℃。通过对烟曲霉WY-2植酸酶基因进行PCR扩增,获得了一个1.5kb大小的特异性产物,将其克隆到载体pMD18-T中。测序结果分析表明,该基因片段含有植酸酶基因完整的阅读框架(ORF),基因全长1459bp,其中包含一个61bp的内含子,编码465个氨基酸,有7个潜在的糖基化位点,5′端有一编码26个氨基酸的信号肽序列。该基因与已报道的烟曲霉ATCC34625植酸酶基因有91%同源性,编码的氨基酸序列同源性为91%。