植酸酶在饲料中的应用及其研究进展(精)

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畜禽饲料中添加植酸酶的应用探析

畜禽饲料中添加植酸酶的应用探析

| 2020年第40卷第8期 总第283期 | 57综合篇畜禽饲料中添加植酸酶的应用探析马向程(临洮县畜牧兽医技术服务中心,甘肃 临洮 730500)植物性饲料原料如玉米、麸皮和豆粕的植酸(或植酸盐)含量较高。

植酸盐本身含有较高水平的磷,磷对畜禽的生长发育特别是对骨骼和肌肉的发育有着重要的作用[1]。

畜禽主要由胃肠道分泌机体所需的植酸酶,但产量较少,因此仅依靠自身产生的植酸酶无法完全水解日粮中的植酸和植酸盐,未被水解的植酸和植酸盐会随动物的粪便排出体外,污染环境[2]。

由于植酸或植酸盐所含的大量有机磷未被畜禽有效利用会造成浪费,同时猪生长发育所需的磷又得不到满足,因此在单胃动物饲料中添加外源性植酸酶显得非常必要。

这不仅可以促进动物利用植酸和植酸盐水解后产生的磷,提高饲料中磷的利用率,而且水解产生的蛋白质、氨基酸及其他矿物质无形中提高了饲料的营养水平,因而可以相对减少这些营养物质的添加量,有效降低饲料成本。

1 植酸酶的来源和活性很多植物种子(如豌豆、蚕豆和大豆等豆类)都含有植酸酶,小麦和玉米等作物种子也含植酸酶,但植酸酶的活性因植物种类的不同差异较大。

就活性而言,植物性饲料原料的植酸酶活性的高低取决于饲料原料的种类及植物的生长环境和饲料加工工艺等因素。

动物性植酸酶主要是指动物小肠黏膜分泌的植酸酶和肠道微生物菌群产生的植酸酶,其中前者的活性很低,而后者的活性较高。

由于单胃动物的肠道菌群相对而言不如反刍动物的丰富,所以单胃动物菌群产生的植酸酶数量较少。

微生物饲料添加剂中的植酸酶含量较高,且主要存在于真菌、细菌和酵母菌中。

2 影响植酸酶作用的因素植酸和植酸盐经植酸酶水解后会分离出磷酸基团、蛋白质基团及氨基酸基团,从而完成植酸的分解[3]。

另外,磷酸基团从磷酸中分离后会产生能被动物吸收利用的磷。

植酸经植酸酶水解后还可以产生蛋白质、中图分类号:G712 文献标志码:C 文章编号:1001-0769(2020)08-0057-02摘 要:植酸酶是畜禽生产中一种常用的消化酶,能够水解不易被畜禽消化的植酸和植酸盐,产生易于被它们利用的产物——肌醇和磷酸,因而可以提高磷的利用率,减少排放量。

植酸酶及其在食品与饲料中的应用

植酸酶及其在食品与饲料中的应用

植酸酶及其在食品与饲料中的应用摘要植酸酶是在食品及饲料中应用的一种新型的添加剂,它能够降低食物中的植酸而提高食物中磷、锌、铁等的吸收率,对矿物质元素的利用具有全面的促进作用,应用于食品和饲料工业中,都具有良好的发展前景。

关键词植酸;植酸酶;添加剂;食品;饲料;应用植酸即环己六醇六磷酸酯,是一种淡黄褐色黏稠液体,大量存在于植物种子和花粉中,是一种抗营养因子,具有极强的螯合能力,可与多种矿物质如钙、镁、铁、锌等螯合,形成不溶性复合物;使一些消化酶如蛋白酶、淀粉酶和胰蛋白酶的作用也受到植酸的抑制,因此降低了蛋白质、淀粉、脂类物质的消化利用,使多种微量元素和氨基酸的利用率下降。

此外,植酸盐络合某些营养物质,降低其利用率,被认为是抗营养因子。

研究表明,在中性条件下,植酸可与二价或三价阳离子络合成不溶性盐(如Ca2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+),使小肠的吸收力降低;植酸可与蛋白质形成络合物,影响蛋白质的利用;植酸可抑制消化酶(如胃蛋白酶、胰蛋白酶和?琢一淀粉酶)的作用效果。

这种抑制作用可能是由于植酸的络合作用减少了Ca2+离子数量,而Ca2+对胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用极为重要,?琢-淀粉酶的稳定性也需要Ca2+离子,另外也可能是植酸与酶作用底物作用的结果,这些负面作用也解释了植酸对蛋白质利用率的影响。

在食品中添加植酸酶可降解植酸盐释放无机磷,提高人体对植酸磷的生物利用率,缓解植酸盐的抗营养作用。

植酸酶存在于多种植物的种子和花粉中,但植酸酶的活性因植物的种类不同而有很大差别,黑麦、小麦、大麦、小麦麸中的植酸酶有很高的活性,而燕麦、玉米、大豆饼、菜籽饼中的植酸酶的活性很低。

1植酸酶性质和来源1.1植酸酶的性质大多数微生物植酸酶活性的最适温度在45~60℃之间,超过63℃时即失去大部分活性。

植物植酸酶的活性的最适pH值在4.8~6.0之间,植酸酶的活性还与含水量有关,要求至少含水20%~25%,含水分30%时活性最高。

植酸酶在饲料中的应用与研究

植酸酶在饲料中的应用与研究
植 酸酶 与微 生物植 酸 酶活性 均有 较大 影 响 。 1 植 酸酶 的特性 及作 用机理 植 酸酶 的活 性决 定 着 它 水 解 植 酸 的能 力 大 小 。植酸 酶 活性受 很 多 因素 的影 响 , 主要 有 p H
高 的酶 活 性 。这 样 就 更 适 合 于 在 饲 料 中 使 用 。 大多数 微生 物植 酸 酶酶 活性 的最 适 温度 在 4 5~ 6 c 范 围内 , 0I C 个别 可 高达 7 ℃ 。一 般认 为 , 生 7 微
生 产 中植 酸 酶在 肉仔鸡 和猪 的 日粮 中 替代 磷 酸 氢 钙 的比例仍 十分 有 限 , 植酸 酶在 畜禽 日粮 中的 应用 潜力 尚未得 到 充 分 发 挥 。这说 明 消化 道 内 环境 条件 与植 酸 酶催 化 反 应 的 最适 条件 存 在 较
大差 异 。微 生 物植 酸 酶 具 有 酶 和蛋 白质 双 重 特
为 稳定 。在通 常 饲料 加工 温 度 7 0—8 ℃ 的情 况 0
下, 小麦 、 麦 等 的植 酸 酶 极 易 失 去 活性 。微 生 大 物植 酸 酶所 耐 受 的 p 值 范 围较 大 多 数 植 物 性 H 植酸 酶 要 宽 ( aaf ,94 , Plu 等 19 ) 一般 在 p 25~ l H.
丁培 君 : 酸 酶 在 饲 料 中 的应 用 与研 究 植

1 一 9
植 酸 酶 在 饲 料 中 的 应 用 与 研 究
丁培 君
( 山东 省文 登市 畜牧局 , 登 文
240 ) 6 4 0


要 : 酸又 名肌 醇六磷 酸 , 植 物蛋 白 源 中的 主要 抗 营 养 因子 之 一 , 泛存 在 于植 植 是 广
关键 词 : 酸 酶 ; 用 ; 究 植 应 研

植酸酶在水产饲料中应用研究进展

植酸酶在水产饲料中应用研究进展

蛋 白质和氨基 酸 等营 养物质 释 放 出来 , 这些 营 使 养成分能被 有效的吸收利用 。前 人的研究 已经证 明, 水生动物饲料中添加植酸酶可明显提高其生 产性 能 ( ima等 ,9 8 , Ve l 19 ) 导致 这 一添 加 效应 的

--—

4 .— 0 — - —
中国饲料添加剂
酸磷形式存 在 的磷 。而水生 动物的 消化系统 缺乏 植酸酶 , 以对饲料原料 中以六磷 酸肌 醇钙镁பைடு நூலகம்盐形 所 式存 在的磷 ( 酸磷) 植 不能利用 ( R 19 ) N C,93 。过去 的研究 已经证明 , 植酸磷 的生物利用率在斑点叉尾 鲴、 虹鳟 、 鲤鱼等鱼类 中都很低 。另外 , 植酸还会 与 饲料 中的铁 、 镁 、 锌、 锰等形成 复杂难溶 的植酸盐复 合物 , 从而导致这 些营养素 的生物利用率 降低 。这
严重制约 了植物蛋 白在水生动 物饲料 中的添加 量。 同时 , 为满足 动物对磷 的需要 , 生产 中通常要添加 含 磷矿物质 饲料 , 如各种形 式 的磷酸 盐 、 粉等补 骨 充可利用磷 的不足 , 而植物蛋 白源 中的植酸磷大多 由粪便排 出体外 。这不仅造成磷资源 的浪费 , 同时
还导致水环境 的污染 。饲料 中添加植 酸酶是 缓解 这一 问题的有效措施之一 。 1 植酸 酶 的来 源及生 物学作 用 自然界存在许 多 来源 不 同 的植酸 酶 , 微 生 有 物植 酸酶 、 植物植酸 酶和动物植酸 酶三类 。 目前 ,
市场 上销售 的植 酸酶 多 属微 生 物 酶 , 3一植酸 即 酶或肌 醇六磷酸 一 磷酸 水解酶 , 3一 这些 酶是非特 异性 的磷 酸 单 酯酶 , 有适 p 范 围广 、 性 高、 具 H 活 可耐受较高 温度 、 生产周期 短 、 不被消化道 中蛋 白 酶降解且易 于生产等优点 。 饲料 中添加的植酸酶在 消化道 中可水解 饲料 中植酸或植 酸盐 , 不仅释放 出其 中的磷 , 同时将 还 饲料 中被植 酸螯合 的 锌 、 、 、 等 矿物 元 素及 铜 钙 锰

植酸酶在饲料工业中的应用及其研究进展

植酸酶在饲料工业中的应用及其研究进展
以阐 述 。
p 33 0之间时能 与钙 、 、 、 、 、 、 等金属离 子 H . ~l 镁 锌 钾 铜 铁 锰 形成稳定 的络合物 ,从 而降低 动物对这些 矿物元素 的利用 率 ; 酸在消化道 中可 与蛋 白质通 过络 合作用形 成难溶 性 植
的复合物 ,抑制消化酶如 胃蛋 白酶 、【 0一淀粉 酶和胰蛋 白酶 的活性 , 导致蛋 白质 的消化率 降低 ; 另外 , 植酸对淀粉酶 的活
质, 降低其 在单 位动物体 内的消化 吸收率 , 因此也 被看作是 抗 营养 因子 。 这些负 面的影响也解释了植酸对蛋 白质利用率
的影 响。 研究表明 , 日粮 中添加植酸酶( y s) p t e可释放 出谷物 ha
饲料 中的磷 , 使磷能为单 胃动物所利用 。减少饲料 中无机磷
的添加量 。 本Βιβλιοθήκη 就植 酸酶在饲料工业 中的应用及研究进 展作
的 市 场 冲击 。
3 要 实行严格的产业准入帝 度 . 5 】
我 国畜牧产业 随意 自由
进入 , 即使《 畜牧法》 也没有涉及产业 准入问题。 由于缺乏产 业准入制度 , 成我 国畜牧业 至今仍 以千家万户传统落后的 造 生产方式 占主导 , 生产规模小 , 水平 低 , 生产随意性 大 , 极易 受动物疫病 、 市场低 迷等风 浪的 冲击 , 使畜 牧业难 以保持平
式存 在 , 而是 与钙 、 、 、 、 镁 钾 钠 铁等金 属离子结合 , 以复合盐
类( 与若 干金属离子) 或单盐( 与一个金属离子) 的形式存在 , 称 之为植酸 盐 ̄htt , y e 植酸盐在多数植 物中是 以植酸钙 、 a) 镁复
降低。
综上所述 , 植酸 的存在使动物对 多种微量元 素的利用 率

植酸酶在水产饲料中的研究进展

植酸酶在水产饲料中的研究进展
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结合,形成不易被消化的物质,而植酸酶能够分解植酸,释放出蛋白
质,从而提高蛋白质的利用率。
CHAPTER 02
植酸酶在水产饲料中的应用
植酸酶对水产饲料营养价值的影响
提高饲料中磷的利用率
植酸酶可以水解植酸,释放出磷,提高饲料中磷的利用率,减少 磷的排放,降低环境染。
促进水产动物的生长
植酸酶可以释放出植酸中的营养物质,提高饲料的营养价值,促 进水产动物的生长。
植酸酶在水产饲料中的前景 展望
提高植酸酶的活性与稳定性
探索适合水产饲料的植酸酶品种
01
通过基因工程或筛选具有高活性的植酸酶品种,提高其在水产
饲料中的活性。
优化发酵工艺
02
通过改进发酵工艺,提高植酸酶的产量和纯度,进而提高其在
水产饲料中的稳定性。
添加辅酶或激活剂
03
寻找能够提高植酸酶活性或稳定性的辅酶或激活剂,以改善其
基因克隆与表达
通过基因工程技术,将植酸酶基因克隆到 表达载体中,实现植酸酶的高效表达。
VS
基因改造
对植酸酶基因进行定点突变或插入等改造 ,提高植酸酶的活性、稳定性或抗逆性。
植酸酶的生产工艺研究
微生物发酵
利用微生物发酵法生产植酸酶,研究发酵条件、工艺参数等对植酸酶产量的影响。
化学合成
研究化学合成法生产植酸酶的工艺路线及优化方法。
植酸酶的作用机制
01
破坏植物细胞壁
植酸酶能够分解植物细胞壁中的植酸,从而释放出其中的营养物质,
提高饲料的营养价值。
02
促进矿物质吸收
植酸酶能够分解植酸,释放出磷酸和肌醇等矿物质,这些矿物质能够
被动物吸收利用,促进动物的生长和发育。

植酸酶在饲料中的应用研究与展望

植酸酶在饲料中的应用研究与展望
采集 的 3 2个 磷 酸 氢 钙样 品 中 ,其 中 7个 样 品 含
电 子 鼻 件 :l @c iae d og c sg hn fe . r. n j

中国饲料工业信息网
ht: / w c iae d og c t / w w.hn fe . r. n p
维普资讯
面 ,由于 单 胃动物 消化 道 内缺 少 植 酸 酶,以植 酸
采 用 D A重 组技 术 , 产 出大 量 高活 性 的 p N 生 H值
分 别 为 2 8 4 5 6 5的植 酸 酶 。 . 、 . 、. 1 3植 酸 酶 的作 用 .
形 式 存 在 的植 酸磷 很 少 能 被利 用 ;另 一 方 面 ,饲 料 生产 中需 要 添 加 价值 昂 贵 的商 品磷 源 。所 以 , 在畜 禽 饲料 中加 入植 酸 酶 , 能 提高 饲 料 的消 化 既
(9 )发 现 微 生 物 可 产 生 植 酸 酶 。 P i e 11 1 hmm r (9 1 1 3 )首 先 证 明 了小 鼠体 内植 酸被 酶 分解 后 , 产
钙 产 品 中 的 允 许 量 指 标 由 20 mg k 0 0 / g修 订 为 10 m / g 80 g k 。据周 国栋 等人 (0 1 验 报告 : 20 )实 在
胶特 性 、乳化 能 力 以及 水 相 中 的分 散度 性 质 均受 到不 同程度 的影 响 。植 酸被 酶 水解 后 , 络合 的 被 营养 物 质 释放 出来 , 高畜 禽蛋 白质 的利 用率 。 提 135降低磷 酸氢 钙 的用 量 ,避 免 由于使 用 ..
品 质 不 良 的磷 酸 氢 钙 引 起 的 氟 中 毒 。在 新 版 的 G 3 7 - 2 0 《 料卫 生 标 准》中 , 在磷 酸 氢 B10 8 0 1 饲 氟

植酸酶的研究进展及应用前景

植酸酶的研究进展及应用前景
的排出量减少40%~75%,会大大减轻
养殖业造成的江、河水域等的环境污
染,对发展养殖业和环境保护有重要意
义。
摘自《上海畜牧兽医通讯》.-2009,
(2).-18~19
中国台湾兽医部门向世界动物健康组
织提交一份有关猪口蹄疫病例。2009 年
5 月25 日,中国台湾兽医部分向世界动
物健康组织递交一份有关猪口蹄疫病例。
中国台湾出现口蹄疫
该病例属于亚临床口蹄疫,在中国台湾
平东县Yanou 乡西南部发生,该猪场有
13176 头猪,5 月18 日进行抗原反应监
测,其中280 头呈阳性。在该地区3 公
里内的57 个猪场进行密切监测,目前未
发现新的病例。台湾省上一次最新发生
猪口蹄疫是在2009 年4 月份。
究蛋白质热稳定性的主要手段。通过蛋
白质工程技术对植酸酶基因进行改造,
多数能达到期望的目的。目前在蛋白质
工程中主要方法有以下几种。
2.2.1 定点突变
为了提高植酸酶在酵母中的表达率,
65
技疫术病防总治监
中国养猪第一网()
可通过定点突变将部分在毕赤酵母中低偏
作用范围和稳定性较好,易规模化生
产,近几年的研究大都集中在微生物来
源植酸酶。产植酸酶的微生物有丝状真
菌、酵母和细菌等。丝状真菌是植酸酶
存在的主要领域,Shiel 等对200 种微生
物进行了筛选,发现大量的曲霉菌能产
生胞外植酸酶,并由土壤中分离到的无
花果曲霉NRRL3135能产生最大的酶活性。
近年来,改善酶性质的一种新的策
略是DNA 重组技术,即DNAshuffling 技

植酸酶在饲料中的应用及其研究进展

植酸酶在饲料中的应用及其研究进展

植酸酶在饲料中的应用及其研究进展植酸酶是一种新型的、可作为动物饲料添加剂的重要酶制剂。

它对提高饲料中磷利用率,提高动物的生产性能,以及减轻高磷粪便对环境水域的磷污染有重要意义。

本文综述了植酸酶在饲料中的应用现状及工业化生产方法,讨论了其进一步的研究发展方向。

植酸酶是一种水解酶,它能将植酸磷(六磷酸肌醇)降解为肌醇和无机磷酸。

此酶分两类:3-植酸酶和6-植酸酶。

植酸酶广泛存在于植物和微生物中。

磷在植物中的主要存在形式为植酸磷,由于植酸磷不能被单胃动物直接利用,从而造成磷源浪费和形成高磷粪便污染环境。

另外,植酸磷还是一种抗营养因子,它在动物胃肠道的消化吸收过程中会与多种金属离子如Zn2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+等以及蛋白质螯合成不溶性复合物,降低了动物对这些营养物质的利用。

因此,开展饲用植酸酶的研究,对提高畜禽业生产效益及降低磷对环境的污染有重要意义。

1 植酸酶的来源及酶学性质早在1907年Suzuki等就在谷粮中发现了具有植酸酶活性的磷酸酶。

第一个纯化的植酸来源于麸皮,研究发现它虽具有植酸酶活性,但植酸并不是它特异性底物。

来源于植物的植酸酶均属于6-植酸酶,最适pH 范围在5.0~7.5,在单胃动物酸性的胃环境中不起作用。

60年代末植酸酶的研究转向最适pH为酸性、酶含量较高的微生物来源的植酸酶。

许多微生物都能产生植酸酶,尤其在曲霉属中。

1968年Shien等从68个土样中对2000个菌株进行考察发现,在所用的22株黑霉菌中有21株能产生植酸酶。

第一个被分离纯化的植酸酶来源于Aspergillus terreus NO.9A-1,它的最适pH为4.5,最适反应温度为70℃,此酶在pH1.2~9.0均能稳定维持活性。

从此以后,陆续从十几种微生物中分离得到植酸酶,其中来源于A.ficcum NR-RL3135(A.niger var.awamori)的植酸酶phyA具有较好的耐热性,在酸性的条件下有较高酶活性,被认为是目前最具应用前景的饲用植酸梅,其酶学性质的研究也较为深入。

植酸酶在家禽饲料中的应用研究

植酸酶在家禽饲料中的应用研究
盐的分解 , 使磷和其他营养素得以释放和利用 , 从而促进动物生长发 育, 少粪磷 污染。本 减
文就 植酸 酶研 究应 用的进展作 一综述 。
关键词 : ; 磷 植酸 酶 ; 源和特性 ; 用剂量 ; 用效果 来 应 作
磷是机体的重要组成成分, 参与机体代谢各
个 面 , 为一 种 必需 的矿物 元 素 , 作 在动 物 营养 中具有重要作用。磷在畜禽主要的植物性饲料
中含量虽然较高 , 但其中大部分存在于植酸及植 酸盐 中, 难以被单 胃动物利用 , 未被利用的磷随 粪便排出 , 造成环境污染 ; 另外 , 植酸通过螯合作 用还会降低动物对锌、 铁、 锰、 钙等矿物元素和蛋 白质的利用率, 因此植酸及植酸盐常被认为是抗 营养因子。植酸酶是分解植酸和植酸盐的酶 , 可 促进饲料中植酸和植酸盐的分解 , 使磷和其他营 养 素 得 以释 放 和利 用 , 而促 进动 物 生长 发育 , 从 减少 粪磷 污 染 。本文 就 植 酸 酶研究 应用 的进展 作一综述。
刘 会娟 , : 等 植酸酶在家禽饲料中的应 用研究
一 2 一 3
减少 02 3— .5 , .3 0 26 磷的利用率提高 7 6 % 一 .3 82 % , .7 均优于对照组( 00 ) P< .5 。 程茂基等 研究表 明 , 酸酶可 以显著提 植 高肉仔鸡 的 日增重和采食量 , 以采食低钙、 磷加 酶日 粮的肉仔鸡增重效果最为明显 ( 00 ) P< .1 , 显著降低 了采食低钙、 日粮肉仔鸡 的料重 比 磷 ( 00 ) 并 且 其 胫 骨 灰 分 、 含 量 和 血 清 总 P< .5 , 钙 钙 、 机磷 浓 度 显 著 提 高 ( 无 P<0 0 ) 表 明植 酸 .5 , 酶促进了肉仔鸡对低钙、 日 磷 粮中钙和磷的吸收 利用 。 闫贵龙 等 在总磷 0 4 %、 .0 有效磷 0 1% .9 的饲粮 中添 加 10 gk 4 m / g的植 酸 酶 制 剂 能 明 显 改善种鸡对植酸磷 的利用率 , 使产蛋率、 产蛋量、 蛋重、 蛋壳重均显著或极显著( 0 0 P< .5或 P< 00 ) .1 提高 , 料蛋 比明显 降低 , 达到 了对 照组饲 粮的水平 。但 同时造成破蛋率、 孵化后期死胚率 提高, 蛋壳致密度、 孵化率降低 , 其原因有待进一 步研究 。 杨群辉等 将 10只 1日龄樱桃谷鸭进行 8 了研究 , 发现添加植酸酶可以提高樱桃谷鸭的 日 增重并降低料 肉比, 从而提高肉鸭的生产性能。 陆伟等 研究表明 : 在相对低 的无机磷 日粮中, 添加植酸酶可使樱桃谷鸭生长性能改善 , 提高胫 骨中灰份、 钙磷 的沉积 , 提高钙、 总磷和植酸磷的 利用率 , 并减少粪磷的排 出, 同时使血钙、 血磷浓 度和碱性磷酸酶的活性维持在正常水平。 吴天星等 对绍兴蛋鸭生产性能进行 了研 究, 认为植酸酶可使产蛋率、 蛋壳重、 蛋壳厚度、 蛋壳的钙含量和蛋黄的总磷含量均有显著提高, 而料蛋比和蛋鸭血清 的碱性磷酸酶活性则 明显 降低 。 22 植酸酶提高家禽蛋白质和其他矿物元素的 . 利 用率 越 来越 多 的报道认 为 , 酸酶水 解植 酸盐 与 植 矿 物元 素 、 白质形 成 的各 种 复合 物 , 提 高钙 蛋 可 等矿物元素和蛋白质 、 氨基酸的利用率。家禽的 骨骼状况 ( 尤其是胫骨、 股骨、 趾骨 ) 能直接影响 采食量、 体增重 、 产蛋量和蛋品质 , 缺磷导致的趾 骨畸形会影 响蛋鸡的采食量、 体增重、 产蛋量和 蛋品质 , 缺磷引起 的胫骨和股骨折断或变形, 会 降低禽 肉的等级。 刘 明江 研究认 为 , 添加 植酸酶可 以提高 多 种饲料 中蛋 白质 和 氨基酸 的表观 回肠 消化率 。 消化率提高的程度因饲料而异 , 也因饲料中的氨 基酸而异。消化率提高的幅度 由大到小依次为

植酸酶的特性及其在家禽饲料中应用的研究

植酸酶的特性及其在家禽饲料中应用的研究

文献 标识码 A 标达 到含 磷 0 4 水平 ( .l 见表 7 而含 有效 )
0 前 言
家 禽 嗦 囊适 合微 生 物 植酸 酶发 挥 作 用 , 其 p 为 4 3 ~4 8 ,温度为 4 ℃左右 ,饮 H .9 ,2 O 水 对 食 物 的 湿 润 和 软 化 .酶 和 底 物 可 以 充 分 接 触 , 料 在 嗉 囊 的 贮 存 时 间 长 达 2h 植 酸 饲 . 酶在嗉囊 可 充分发挥 作用 徐 奇友 、 宋金 彩 、 王 丽 娟 ““ ”分 别 对 微 生 物 植 酸 酶 在 肉 鸡 和 蛋鸡 饲粮 中的应 用进行 了研 究 。
Tab e 7 Ef e to l f c fphy a tapp e al biiy o uti nt 、 s r l seou ar ntav ia lt f n re s e um ar m ee d tbilo oie p a tr an i a f br lr
常。
6 植酸酶对 内仔鸡生长 性能 采食量和饲料转化效率的影响
Tab e 6 Ef e to yts gr wt l f c f pa n eon o h、 f e ntke a e d c e d i a nd f e Onv l On o r ie e j f b o l r
0 1O 添加 3 0U 植 酸酶 情 况 下 ,显 著降 . 7 5
低 干 物 质 、 粗 蛋 白质 利 用 率 ,提 高 有 机 磷 利 用 率 。 磷 0 3 2 + 3 0 植 酸 酶 制 成 粒 后 含 . 4 5U
对营养物 质表 观利 用率 、血液 指标和胫 骨指
收 稿 日期 z 0 1 0 2 0 一l —2
注 日粮 为 玉 米 一豆 粕 蛩 .a 同行 数 据肩 住 完全 币 同 表示 差 异 显 著 ,大 写 字 母不 同者 差 异 般 显 著 ( < o o ) 小 写 P 1.

植物植酸酶及其在饲料中的应用前景

植物植酸酶及其在饲料中的应用前景

植物植酸酶及其在饲料中的应用前景植酸酶是催化植酸(肌醇六磷酸)及植酸盐水解成肌醇与磷酸(或磷酸盐)一类酶的总称,属磷酸单酯水解酶。

植酸酶的来源主要是植物和微生物。

各种脊椎动物的红细胞和血浆中、哺乳动物小肠中也存在植酸酶,但含量很少,对提高植物性饲料中磷的利用率无多大意义。

来源于微生物的植酸酶是肌醇六磷酸3—磷酸水解酶(E.C.3.1.3.8.),它可以在肌醇的1位和3位碳催化释放出磷,并最终使整个植酸水解(Gibso 和 Nullah,1990)。

来源于植物的植酸酶是肌醇六磷酸6—磷酸水解酶(E.C.3.3.3.26),它从肌醇的6位碳开始水解植酸(Nayni 和Markalds,1986)。

微生物植酸酶生产周期短,作用的pH范围较宽(2.5~6.0),因而对微生物植酸酶的研究很多。

而且在实际生产中已得到广泛应用。

植物植酸酶虽然在实际生产中发挥着重要的作用,但其进一步的开发利用却被忽略了。

研究和实践证明,如能适当地加工处理,植物也是植酸酶的一个重要来源,并且有助于提高植酸磷的利用率,消除植酸的抗营养作用。

1.植物植酸酶的分布许多作物籽实及其加工副产物中含有天然植酸酶,如小麦、玉米、大麦、黑麦、小黑麦、燕麦、水稻、豆类等籽实中植酸酶已被分离、鉴定。

不同作物、不同品种植酸酶的含量(活性)差异很大,而且在籽实中的分布也不同。

玉米、高粱、油菜籽中的植酸酶活性很低,而小麦、黑麦、小黑麦和一些蒸馏副产物如玉米蒸馏物均含有很高的植酸酶活性。

小麦、小黑麦和黑麦中植酸酶大部分在糠麸(籽实包皮)中。

Peers(1953)测定了小麦籽实不同部位的植酸酶活性,发现内胚层、子叶和糊粉层中的植酸酶活性占小麦籽实总活性的89%。

其余部分很少。

在种子休眠期,植酸盐和植酸酶是分开的,但在萌发或加工及动物消化时酶和植酸盐底物相互接触,使得植酸盐被分解。

2.植物植酸酶的酶学特性2.1 植物植酸酶的特征常数植物性植酸酶为6—植酸酶,最适温度为47~55℃,最适pH为4~6 ,pH为2时不可逆失活。

植酸酶的研究进展及其在饲料中的应用(精)

植酸酶的研究进展及其在饲料中的应用(精)

5黑龙江畜牧兽医6科技版2010年8月(上)37植酸酶的研究进展及其在饲料中的应用蒋治国(广西职业技术学院动物技术系,广西南宁530226)中图分类号:S816.7文献标识码:A文章编号:10047034(2010)08-0037-03关键词:植酸酶;植酸;酶活;饲料摘要:磷是畜禽营养物质中功能最多的营养素之一。

家畜必须从饲料中得到充足的磷才能维持正常生命和生产活动。

本文主要对植酸的性质、化学结构、在植物中的分布等进行解释,同时综述了产植酸酶的菌种来源、植酸酶的适宜催化条件及植酸酶在饲料中的添加对动物消化代谢的影响,并阐明了植酸酶发挥作用的影响因素及未来植酸酶的发展方向。

磷是畜禽营养物质中功能最多的营养素之一。

家畜必须从饲料中得到充足的磷才能维持正常生命和生产活动,因此在现代畜牧生产中,饲养者必须考虑磷的添加问题。

单胃动物(猪、鸡)饲料中植物性饲料所占比例很大,虽然饲料中总磷含量较高,但可被单胃动物利用的有效磷不足。

植酸(Phyticacid)和植酸盐是谷物饲料中磷的主要存在形式,绝大多数单胃动物不能充分消化、利用植酸和植酸盐中的磷,必须在饲料中添加无机磷酸盐,这不仅增加了饲养成本,不能被动物消化吸收的磷还会对环境造成污染。

此外,植酸盐能络合某些营养物质,降低其在动物体内的消化吸收率,植酸还可抑制消化酶的作用效果。

最近的研究表明,日粮中添加植酸酶可释放出谷物饲料中的磷,使磷能为单胃动物所利用,因此可减少饲料中无机磷的添加量。

1 植酸1.1 植酸的性质植酸的化学名称是环己六醇六磷酸酯,分子式为C6H18O24P6,结构式为C6H6[OPO(OH)2]6,它是一种淡黄色或黄褐色的黏稠液体,易溶于水、乙醇、丙酮,几乎不溶于苯、氯仿、醚和己烷。

植酸分子带负电荷,本身毒性很小,但却有很强的螯合能力,因此具有抗营养特性。

1.2 植酸磷在植物中的分布植酸广泛存在于各种植物中,在植物性饲料中的磷主要以植酸及其盐形式存在,因此有机磷酸化合物被称之为植酸磷。

植酸酶在生长猪饲料中的应用研究

植酸酶在生长猪饲料中的应用研究

2 1 年 1 总 2 6 期 01 ( 1)
试验组饲 粮中添 加植 酸酶 7 0 F U k ( T 5 T / g F U
了 4 . 5 ( <0 0 02 % 尸 . 5)、 0 2 % 、 3 7 % ( 1.8 4.6 P <0 0 . 5)、 4 4 % 、 4 3 % 、 . % 、 . 6 、 2 .3 1. 2 32 0 3%
的 分子改造 , 晶体 分 析 和植 酸 酶 的转 基 因研
究 等。
2 植酸酶 对猪 生长发 育 的影响
2 1 对 生 长性 能 的 影源自响 . 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 ( ) 合 盐 结 的其它 营养物质 。 本 文 将从植 酸 酶 的研 究 情 况 , 猪 生 长 对 发育 及其 生理 指标 的影 响 、 响植 酸 酶 活 性 影
植 酸酶 的饲 料 的 生长 猪 中则 达 到 了 7 . % 08
( <00 ) P .5 。
育 全期 的平 均 1增 重 显 著 提高 ( 3 P<00 ) .5 , 对平均 日采 食量 和料 重 比无 显 著 影 响 ( > P
V 14 .o 0 1N1 .
综 述 与 专 论
3 7
植 酸 酶 在 生 长 猪 饲 料 中 的应 用 研 究
付 惠玲
( 平罗县 畜牧 技术 推广 中心 , 宁夏
平罗
730 ) 540
中 国 图 书分 类 号 : 5 文 献 标 识 码 : 文 章 编 号 :06 7 9 2 1 )l 0 7 . 5 Q56 A 10 - 9 X[0 1O —0 3- o
植 酸酶能 提高 生长猪对 钙磷 的利用 率从 而 提高其 生产 性 能 。董 国忠 等 - 选 用 6 4 0头 平 均 体重 2 . g的 杜 长大 杂 种 猪 , 机 分 83 k 随

植酸酶在饲料中的研究应用

植酸酶在饲料中的研究应用
3 植酸酶的作用原理
植 酸 酶 活 力 单 位 定 义 为 , 在 温 度 37℃ 、 pH5.5 条 件 下 , 每 分 钟 从 浓 度 为 5.0mml/L 植 酸 钠溶液中释放 1umol 无机磷, 即为一个植酸酶活 性单位 (以 FTU 表示), 酶活单位越高, 其作用 效果也就越好。 植酸酶将植酸分子上的磷酸基 团逐个切割使植酸分解, 形成中间产物五磷酸 肌 醇 (IP5) 、 四 磷 酸 肌 醇 (IP4) 、 三 磷 酸 肌 醇 (IP3) 、 二 磷 酸 肌 醇 (IP2) 、 单 磷 酸 肌 醇 ( IP) 和 磷 酸 (P) , 最 常 见 的 降 解 产 物 是 IP3 或 IP, 完全分解 1 克植酸产生 286.1 毫克的无机磷。 虽 然植酸酶切割植酸的起始位点不同, 但最终产 物都是肌醇和磷酸(如后图)。
关键词:植酸酶;作用原理;饲料;研究应用
磷是动物生长发育必需的营养元素之一, 对动物生长发育有重要的作用。 植物种子中的 磷主要以植酸形式贮存, 玉米、 豆粕、 菜粕所 含的磷约 40%-70%主要以 植 酸 磷 形 式 存 在 。 由 于单胃动物消化道内缺乏能分解消化植酸磷的 酶, 所以饲料中绝大部分磷从动物粪便中排出, 进入水体, 造成水体富营养化。 因植酸酶可以 改善动物机体对日粮中磷和其他营养成分的利 用率, 成为了人们关注的焦点。 然而, 由于不 同研究间在日粮结构、 测定指标上存在差异, 导致植酸酶的最佳添加量与所能替代的无机磷 量不完全一致, 因此植酸酶在实际应用过程中, 首先需要确定日粮中植酸酶与所能替代无机磷 之间的数量关系, 即植酸酶的磷当量。
现在低蛋白日粮配制技术发展迅速, 在合 理添加氨基酸和酶制剂的前提下, 配合饲料中 粗蛋白和磷水平可以显著降低。 为推动饲料行 业科技进步, 减少饲料原料消耗, 降低养殖业

植酸酶及其在畜禽饲料中的应用研究进展

植酸酶及其在畜禽饲料中的应用研究进展

D O I:10.15906/).cnki.c n ll-2975/s.20181308植酸酶及其在畜禽饲料中的应用研究进展宫宇1袁姚玲珑1袁陈清华1*袁陈凤鸣2(1.湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙410128曰2.湖南领道农业环保科技有限公司,湖南长沙410128)[摘要]植酸酶可以催化植酸水解成肌醇与磷酸,在畜禽飼料中添加植酸酶可起到改善动物生产性能,降低生产 成本,减少环境污染等作用。

本文就植酸酶的特性、作用机制、应用效果及其研究进展等进行综述,以期为植酸酶在畜 禽生产中进一步应用推广提供参考。

[关键词]植酸酶;畜禽;饲料[中图分类号]S816.7 [文献标识码]磷是畜禽机体内含量丰富、作用广泛的一种 矿物质元素,主要参与畜禽骨骼以及肌肉的组成 和生长(邱梅平等,2009),畜禽的生长发育、代谢 繁殖都与磷息息相关。

植物性饲料中磷主要是以 植酸磷的形式存在(Susmira等,2005),自然界中 虽广泛存在可水解植酸磷的植酸酶,但畜禽对植 酸磷的利用率普遍偏低,主要是由于单胃动物只 有消化道的上皮细胞以及后肠道中的微生物可 产生少量的植酸酶。

没有被利用的磷,通过动物 排泄的形式进入水体,最终导致水体富营养化 (王凯等,2015),解决这一问题的根本方法在于 提高畜禽日粮中磷的利用率。

在畜禽饲粮中添加 植酸酶,可以降解饲料中的植酸磷,提高饲料中 磷的释放量,进而可以降低磷酸氢钙在日粮中的 添加量。

研究表明,日粮中添加植酸酶可以提高 畜禽的生产性能,同时可减少畜禽粪便中磷的排 放(王方浩等,2006)。

1植酸与植酸酶植酸又称肌醇六磷酸(M u n ir等,1980),是多 种植物组织中磷的主要储存形式,能够结合一些 矿物质和蛋白质,同时形成的螯合物能够降低磷 的吸收效果(M adrid等,2013)。

在植物饲料中,植基金项目:长沙市科技计划项目“畜禽养殖粪污一体化处 理技术研究与推广示范(kh1703120)*通讯作者[文章编号]1004-3314(2018)13-0040-05酸通常与磷结合,所以又被称作植酸磷,常用饲料 原料中的植酸磷含量一般不同,数据见表1。

植酸酶在水产饲料中的研究进展样本

植酸酶在水产饲料中的研究进展样本

植酸酶在水产饲料中的研究进展摘要文章从植酸酶的酶学性质、影响因素、对鱼类的营养及能量代谢等方面探讨其在水产饲料中的研究进展, 并从国内外研究例证中初步分析了植酸酶提高饲料中磷利用率以及降低水体污染的作用, 并为植酸酶制剂在渔用配合饲料中的应用提供参考。

关键词植酸; 植酸酶; 磷磷是水产动物必须的矿物元素之一, 饲粮磷缺乏或不足会显著影响水产动物体内的生理生化反应, 进而阻碍水产动物的生长、骨骼发育和繁殖等活动。

然而, 在植物性饲料中, 磷主要以植酸及其盐的形式存在, 占植物总磷量的 60%~80%, 植酸具有极强的螯合能力, 能够与钙、镁、钾、锌、铜、锰等物质形成不溶性的盐类。

同时, 植酸还能够络合蛋白质, 抑制消化酶如胰蛋白酶、胃蛋白酶和α-淀粉酶的活性。

单胃动物( 如鱼类) 缺乏分解植酸及其盐的植酸酶, 植酸磷基本上不能被单胃动物所利用, 因此水产动物饲料中需要添加无机磷酸盐来满足水产动物对磷的需要。

可是,磷元素价格昂贵, 添加无机磷无疑提高饲料成本, 而未被消化利用的植酸磷排出, 在一定程度上又造成了磷资源的浪费而且污染了水体养殖环境。

解决饲料污染的有效途径之一是在饲料中添加植酸酶, 分解植酸磷及其络合物, 提高植物性饲料中磷的利用率, 从而减少无机磷在配合饲料中的添加量。

1 植酸酶的理化特性Suzuki 等( 1907) 最早发现植酸酶 , 其一般是指催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸( 盐) 的一类酶的总称, 按照国际生物化学和生物分子联合委员会的命名, 植酸酶能够分为两种: 一种是肌醇六磷酸-3-磷酸酯酶( EC3.1.3.8) , 另一种是肌醇六磷酸-6-磷酸酯酶( EC3.1.3.26) 。

植酸酶是一种新型的饲料添加剂, 研究表明, 将植酸酶添加到植物性饲料中, 释放植酸中的磷, 不但能提高水产动物对磷的吸收利用率, 而且能够降解植酸盐蛋白质络和物, 减少植酸盐对微量元素的螯合,提高动物对植物蛋白的利用率以及植物饲料的营养价值, 并减少其粪便中磷的含量。

植酸酶在家禽饲料中应用的研究进展

植酸酶在家禽饲料中应用的研究进展
在 饲 料 中 添 加 植 酸 酶 后 , 可 在 胃肠 道 中 水 解 植 酸 或 植 酸
合 性 能 ,与 钙、镁 、铜 、铁 、锰 、钴等 金属 离子 能生成
稳 定 的络合物 ,可 与蛋 白质形成 蛋 白质 植酸 盐化合 物 。 植 酸在很 宽 的p H范 围内带负 电荷 ,与带 正电的钙 、锌 、 镁 、铜 、铁等 离子 发生螯合 作用 形成难 溶 的化 合物 ,影
产 生 、饲料 中 的内源性 植酸 酶和 外源微 生物 产生 的植酸 酶 ,但 主要 由微 生物发 酵制 得 ,包括 多种霉 菌 、乳酸菌 等 。植 酸一 直被 认为是 饲料 中 的抗营养 物质 。一 方面 因
为 植 酸 对 金 属 离 子 具 有 较 强 的 络 合 能 力 , 与 镁 、铜 、 锌
和锰 等 离子 都能形 成稳 定 的络合物 ,而 使这 些金属 离子 不 能为 动物 吸收利 用 ,特 别 是饲料 中 的磷绝 大部分 与植 酸 结合 ,形成 单 胃动物难 以消化 的植酸 盐 ;另一方 面植 酸影 响 胃肠道 消化 酶 的活性和 蛋 白质 的利 用率 。 因此植 酸一 直被 认 为是饲料 中影响畜 禽生产 性 能的有 害成 分 。
间的键 ,将蛋 白质释放 出来 ,从而 提高 了家禽对 矿物
1 植酸酶的营养学 功能
在 消 化 道 作 用 的植 酸 酶 有 3 可 能 来 源 : 肠 道 微 生 物 个
3 植酸酶对营养物质利 用率的影响
家禽 日粮 的主要 成分来 自植 物性 原料 ,植物籽 实 中 大约6 %~ 0 0 8 %的磷 是 以植酸 的形式 存在 ,但 由于 家禽体 内缺 乏足够 的 内源 性植 酸酶 ,从而对 植酸磷 的利 用率很 低 ,而 且植 酸还和 其它 一些矿物 元素 、蛋 白质 、氨 基酸 等络合 ,影 响机体 的吸 收 。植酸 对金 属离子 有较 强的络

植酸酶在饲料中的应用研究与展望

植酸酶在饲料中的应用研究与展望

植酸酶在饲料中的应用研究与展望
朱梅梦;王军;陈建欣
【期刊名称】《饲料广角》
【年(卷),期】2002(000)018
【摘要】@@ 植酸酶(Phytase)作为饲料添加剂的一个品种,得到饲料工业和养殖业的普遍重视和广泛应用.畜禽饲料中的主要成分是植物性饲料,其中70%以上的磷元素以植酸盐的形式存在.一方面,由于单胃动物消化道内缺少植酸酶,以植酸形式存在的植酸磷很少能被利用;另一方面,饲料生产中需要添加价值昂贵的商品磷源.所以,在畜禽饲料中加入植酸酶,既能提高饲料的消化率、利用率及生产性能,又能减少畜禽排泄物中磷的含量,保护水土免受污染.随着我国加入WTO,全面融入全球经济一体化,要想打破阻碍我国畜产品进入国际市场的绿色壁垒,必须研发绿色饲料添加剂.因而,植酸酶作为一类高效、无毒无副作用和环保型绿色饲料添加剂,不仅是一种非常规优势饲料资源,同时也提高现有常规饲料资源的利用率,在21世纪将有着十分广阔的应用前景.
【总页数】3页(P22-24)
【作者】朱梅梦;王军;陈建欣
【作者单位】吉林粮食高等专科学校;吉林粮食高等专科学校;吉林粮食高等专科学校
【正文语种】中文
【中图分类】S816.7
【相关文献】
1.微生物植酸酶在家禽饲料中的应用研究进展 [J], 黄志勇;崔红;徐帅;张桂凤
2.植酸酶在生长猪饲料中的应用研究 [J], 付惠玲
3.水产饲料中植酸酶的应用研究 [J], 黄云;胡毅;毛小伟;郇志利;李金龙
4.植酸酶在猪饲料中的应用研究 [J], 王振华
5.植酸酶及其在畜禽饲料中的应用研究进展 [J], 宫宇;姚玲珑;陈清华;陈凤鸣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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植酸酶在饲料中的应用及其研究进展
植酸酶是一种新型的、可作为动物饲料添加剂的重要酶制剂。

它对提高饲料中磷利用率,提高动物的生产性能,以及减轻高磷粪便对环境水域的磷污染有重要意义。

本文综述了植酸酶在饲料中的应用现状及工业化生产方法,讨论了其进一步的研究发展方向。

植酸酶是一种水解酶,它能将植酸磷(六磷酸肌醇)降解为肌醇和无机磷酸。

此酶分两类:3-植酸酶和6-植酸酶。

植酸酶广泛存在于植物和微生物中。

磷在植物中的主要存在形式为植酸磷,由于植酸磷不能被单胃动物直接利用,从而造成磷源浪费和形成高磷粪便污染环境。

另外,植酸磷还是一种抗营养因子,它在动物胃肠道的消化吸收过程中会与多种金属离子如Zn2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+等以及蛋白质螯合成不溶性复合物,降低了动物对这些营养物质的利用。

因此,开展饲用植酸酶的研究,对提高畜禽业生产效益及降低磷对环境的污染有重要意义。

1植酸酶的来源及酶学性质
早在1907年Suzuki等就在谷粮中发现了具有植酸酶活性的磷酸酶。

第一个纯化的植酸来源于麸皮,研究发现它虽具有植酸酶活性,但植酸并不是它特异性底物。

来源于植物的植酸酶均属于6-植酸酶,最适pH范围在5.0~7.5,在单胃动物酸性的胃环境中不起作用。

60年代末植酸酶的研究转向最适pH为酸性、酶含量较高的微生物来源的植酸酶。

许多微生物都能产生植酸酶,尤其在曲霉属中。

1968年Shien等从68个土样中对2000个菌株进行考察发现,在所用的22株黑霉菌中有21株能产生植酸酶。

第一个被分离纯化的植酸酶来源于Aspergillus terreus NO.9A-1,它的最适pH为
4.5,最适反应温度为70℃,此酶在pH1.2~9.0均能稳定维持活性。

从此以后,陆续从十几种微生物中分离得到植酸酶,其中来源于A.ficcum
NR-RL3135(A.niger var.awamori)的植酸酶phyA具有较好的耐热性,在酸性的条件下有较高酶活性,被认为是目前最具应用前景的饲用植酸梅,其酶学性质的研究也较为深入。

植酸酶phyA属于3-植酸酶,是一种糖基化蛋白,表观分子量为85KD。

它的最适pH为2.5和5.5,最适反应温度为55℃。

在37℃、pH2.5的条件下,以植酸为底物的Km值为50mmol,Ca2+、Fe2+对酶活性无影响,Mn2+、Co2+有激活作用,能使酶活性分别提高30%和13%。

Cu2+、Zn2+、Fe2+、Cu+对酶活性有抑制作用,其中前两种为非竞争性抑制,后两种为竞争性抑制。

对酸性磷酸酶有抑制作用的抑制剂如L(+)-酒石酸对它却没有抑制作用。

它是目前发现的比活性最高的植酸酶之一,它降解植酸磷形成的终产物是单磷酸肌醇和无机正磷酸。

2植酸酶在饲料中的应用效果
植酸酶对单胃动物的饲喂效果已在全世界范围内得到了确证。

它的效果主要表现在两个方面。

2.1 提高植酸磷的利用率
家禽和猪饲粮中添加植酸酶和添加无机磷的对比试验表明,使用植酸酶可替代饲粮中一部分无机磷。

至于替代的比例,由于受多方面的影响,结果差异较大。

对鸡和猪的植酸酶推荐添加量300~500U/kg日粮。

赵君梅等研究发现在雄性雏鸡的饲料中应添加600U/kg的植酸酶才可满足需要。

据Cronwell等报道,在猪的玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶,粪便中排磷量减少34%~54%。

Simons等(1990)在肉鸡的玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶,粪尿
中排磷量减少17%~42%。

Bilyarin(1994)在蛋鸡日粮中添加植酸酶,粪尿排磷量减少40%。

2.2消除植酸对矿物元素和蛋白质的抗营养作用
植酸有很强的络合力,能与Ca、Zn等金属离子及蛋白质鳌合成稳定的复合物,从而降低这些营养成分的利用。

植酸酶水解植酸,从而破坏了它对矿物元素和蛋白质的络合能力,使被络合的矿物元素因此而大量地被释放出来,同时由于植酸-蛋白质络合之间的键断裂,也可使蛋白质从络合物中释放出来。

Mohanna等(1990)等报道,日粮中增加植酸酶可降低植酸对Zn利用的不利影响。

3 植酸酶的生产
植酸酶的生产方法常见的有两种:一直接从植物组织中提取,但由于含量太少,难以大量生产,故没有什么商业意义;二是通过微生物发酵而制得的生物酶制剂,这种方法制得的酶平均活性可高达20%。

生产植酸酶的微生物以黑曲霉菌为主要菌种,使用土豆、葡萄糖为培养所需的原料,以稻壳、麸皮、无机氮和无机盐等作培养基而制备。

其工艺流程为:试管斜面菌三角瓶种子试盘种子
主原料混料高温灭菌冷却接种通风培养水、无机氮、无机盐等
酶粉干燥浓缩提取母液
粗酶制品制粒粉碎干燥
质量指标:棕黄色外观的细小颗粒,分散性好,有发酵物的天然风味,无霉变味,无异味。

酶活力单位约65U/g,重金属含量符合国家饲料添加剂要求。

注:酶活测定方法为,在植酸酶的作用下,用Taussley-Schoor试剂按Har Land 方法比色测定植酸(或盐)释放的无机磷量。

植酸酶的活力单位定义为:在测定条件下,释放1μmol/min无机磷的酶量。

使酶制剂在动物正常体温下具有高酶活性又耐短暂的制粒高温,是目前急待解决的问题。

在耐热性方面一种简单有效的方法就是对酶进行后加工处理,研究酶的
包被技术,使酶免受制粒的高温的破坏,包衣在动物胃中又可被消化而释放出酶。

目前一些商品的植酸酶就是采用这种技术,但它的加工成本较高。

随着基因工程技术的发展,有可能解决此问题,Pasamontes等在1997年首次从真菌Aspergillus fumigatus克隆出耐高温植酸酶基因,经重组表达发现,此酶在100℃高温处理20分钟,酶活仅损失10%左右,而且它作用的pH范围广,从2.5到8均可有效水解植酸。

对植酸酶基因工程的另一研究热点是培育转基因植物,使其本身含有丰富的植酸酶。

Jan等将来源于A.niger的植酸酶基因phyA转移到烟草中,结果在烟草种子中检测到了植酸酶活性。

其表达积累量可达到种子中可溶性蛋白的1%。

动物饲喂试验表明,其效果与饲料添加等量的植酸酶相当。

另外,储藏在种子的植酸酶具很好的热稳定性,将种子磨粉加工,室温下储存一年,植酸酶仍有很好的生物活性。

4 结束语
植酸酶主要应用于单胃动和水产养殖类动物,需求量大。

我国目前还没有商品化的植酸酶生产。

但是,植酸酶在我国的推广使用将具有极为重要的意义。

第一,能减轻土壤、水域的磷污染。

我国每年从畜禽粪便中排出的磷达250万吨之多,是水体富营养化污染罪魁祸首之一。

第二,能缓解我国磷资源匮乏、磷供应不足的局面,这对我国这种严重缺磷的国家而言,有着更为重要的社会效益和生态效益。

加强开展植酸酶的研究,积极寻求解决目前植酸酶生产成本过高、植酸酶性质不能满足动物营养及饲料加工的要求等问题的方法,从而促进植酸酶的产业化生产与其在养殖业中的广泛应用,应用我国饲料科技工作者研究的主要方向之一。

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