饲料抗营养因子-植酸
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
⒈ 植酸带负电荷，具有很强的络合性； ⒉ 植酸在很宽的PH值范围内（3-10）能与一 价、二价和三价阳离子如钙、锌、锰、钾、钠、 镁、铜、碘螯合成不溶解的植酸金属复合物，从 而影响这些元素在小肠的吸收。
11
抗营养作用及机理
3.降低蛋白质、游离氨基酸的利用率
⒈ 在酸性条件下，植酸和氨基酸 如赖氨酸、组氨酸和精氨酸络合，影 响蛋白质的溶解性和胃蛋白酶的作用； ⒉ 在中性条件下，一些氨基酸通过 二价或三价微量元素与植酸结合，这些 植酸－蛋白或植酸－微量元素－蛋白络 合物都限制了蛋白质的利用。
2.影响矿 物质元素 的吸收和 利用
3.降低蛋 白质、游 离氨基酸 的利用率
4.降低能 量的利用 率
9
抗营养作用及机理
1.降低磷的利用率
⒈ 植酸分子中磷的含量高达28.2%， 70%的磷以植酸磷的形式存在； ⒉ 单胃家畜、家禽消化道缺乏水 解植酸磷的植酸酶。
10
抗营养作用及机理
2.影响矿物质元素的吸收和利用
34
化学名：环己醇六磷酸酯，俗称菲丁 分子式：C6H18O24P6 分子量：666.8 通式：C6H6[OPO(OH)2]6 化学结构：由6个碳原子构成的正六边形，每个
性 质
碳原子上连有一个带负电的磷酸根
ห้องสมุดไป่ตู้
5
分布与性质
提取成品为淡黄色黏稠状液体，呈强酸性，易溶于水、 乙醇、丙酮，不溶于无水乙醚、苯、已烷、氯仿。遇高 温易分解，但在 120℃ 以下短时间内较稳定。
酸肌醇)和正磷酸，但不能彻底分解成肌醇和磷酸，需要可
将单磷酸脂、二磷酸酯彻底分解成肌醇和磷酸的酸性磷酸酶 帮助，才能彻底分解肌醇磷酸脂的肌醇六磷酸一6一磷酸水 解酶，存在于植物和大肠杆菌； 另外还有非特征性的正磷酸单醋水解酶。
20
植酸酶的功能
1
提高磷的利用率
2 3
提高钙的利用率
4
提高其他矿物的利用率 重要作用
还将络合淀粉和脂肪酸
抗营养作用及机理
植酸在猪消化道中的降解
pH 1.5 – 5.4 5 min – 18 hours
Phytate solubility high pH OK for phytase long retention time
pH 6.5 – 7.5 3 – 8 hours
pH 6.5 – 7.0 2 – 24 hours
32
小结
植酸酶应用前景
任何添加剂的使用必须保证对动物机体组成成分的改变不大或
者是向有利于产品品质提高的方面改进， 绝不能出现降低产品
品质的情况发生。 植酸是畜禽常用植物性饲料中广泛存在的抗营养因子。 在畜禽 饲料中添加植酸酶制剂是消除植酸的抗营养作用一条有效的途径。 植酸酶作为单一酶制剂在饲料工业中的应用已经获得了良好的
效果。未来的研究主要是如何确保酶的活性，即动物采食饲料时
仍有足够的能发挥作用的酶活，研究开发优质廉价的新酶也是今 后的研究重点之一。
33
参考文献
参考文献
《植酸的抗营养作用及钝化途径》，杜永才 《植酸的抗营养作用及植酸酶在饲料中的应用》，于炎湖 《植酸对单胃动物的抗营养作用》，傅启高 《植酸盐——猪、禽饲料的抗营养成分》，傅钰 《饲料中植酸的影响及植酸酶的应用》，杨建清 ……
前胃
嗉囊
Phytase pH optimum Phytate solubility high 胰腺 (if pH < 6) long retention time
肌胃
pH 2.5 – 3.5 1 min – 10 min pH 5.5 – 7.5 1 – 4 h
泄殖腔
pH 6.5 – 7.0 2 – 6 h
吕林兰研究表明，饲料中的植酸酶能够降低异育银鲫
肠道和肝胰脏淀粉酶的活性。
而王枫的研究则表明，金鳟肠道淀粉酶的活性随着植 酸酶的添加量呈现向上的抛物线状变化趋势，2 500 U/kg 组的肠淀粉酶活性最高。
25
影响植酸酶作用效果的因素
1.温度与PH
26
影响植酸酶作用效果的因素
2.钙磷比例
高钙是钙和磷易形成不溶性盐，对磷吸收起
•Phytate solubility low •pH not optimal for phytase
16
植酸在家禽消化道中的降解
抗营养作用及机理
pH 4 – 6.5 up to 2 h
pH 3.5 – 4.5 0.5 min – 2 min
Phytate solubility high OK for phytase •but short retention time
抑制作用。此外，过多的钙易与植酸形成植酸
钙，减少了植酸酶与植酸的接触机会，降低了
植酸酶的利用效率。一般认为，在低磷水平下
添加植酸酶的作用效果较为明显，而磷水平正
常时则无显著效果
27
影响植酸酶作用效果的因素
3.与其他物质联用
有机酸可以为植酸酶活性的充分发挥提供一个有利的胃肠环境 植酸酶发挥活性的pH为 4.5~5.5 之间，为酸性，同时降低胃排空 速度，延长植酸酶对底物的作用时间。在仔猪饲粮中，甲酸或乳 酸与植酸酶合用，其干物质、粗灰分、钙和磷的消化率显著增加。
22
植酸酶
植酸酶的安全性
23
对内源酶分泌的影响
白东清等的研究表明，在饲料中添加植酸酶饲养鲤鱼， 各组鱼肝胰脏蛋白酶活力均明显高于对照组。 牛纪峰的研究表明，饲料中添加植酸酶能有效提高大口 黑鲈胃蛋白酶的活性。 齐子鑫等研究结果显示，添加植酸酶能够提高其肝胰脏 和肠道脂肪酶的活性
24
对内源酶分泌的影响
5
提高蛋白质、氨基酸 等营养物质的利用率
提高畜禽生产性能
21
植酸酶的作用机理
植酸酶类发挥作用主要是植酸酶和酸性磷酸酶的
连续作用：
植酸 植酸酶 酸性磷酸酶 肌醇 肌醇磷酸酯 磷酸
植酸酶将植酸分子上的磷酸基团逐个切下，形成中 间产物IP5 、IP4 、IP3 、IP2 、IP ，终产物为肌醇 和磷酸。不同来源植酸酶作用机理有所不同。
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，从而提 高其利用率。
19
植酸酶的分类
从3一位开始将六磷酸肌醇依次降解为五、四、三、二、
一磷酸肌醇及正磷酸，使磷酸基团全部释放、最终水解整个 植酸分子的肌醇六磷酸一3一磷酸水解酶，存在于真菌和大 多数细菌中； 从6一位开始将植酸降解，最终产物是单磷酸肌醇(2一磷
而维生素D3能刺激植酸盐的水解，提高植酸酶的利用效率。研究
表明，在添加 600 U/kg 植酸酶的基础上，分别添加10g/kg柠檬 酸、10 g/kg柠檬酸+100μg/kg的维生素D3，生长猪的日增重进 一步提 高 1.32%和8.97% 。
28
影响植酸酶作用效果的因素
4.饲料原料组成
猪与禽不同的饲粮由于原料组成的差异 ，植酸 酶的应用效果也有所不同。植酸含量较高的饲粮 中，植酸酶含量应酌情增加。 总之，在饲粮配方设计时（尤其是含有较高谷 物性饲粮），应注意根据配方组成估算植酸含量， 最终确定植酸酶的添加量。
12
抗营养作用及机理
4.降低能量的利用率
1.
⒈ 植酸还可以直接和消化酶络合，从而限制淀粉 酶、胰蛋白酶、酪氨酸酶和胃蛋白酶的活性；
2.
2. 刚断奶的仔猪消化酶本身就分泌不足，植酸的
存在使仔猪的消化障碍更为严重；
13
抗营养作用及机理
4.降低能量的利用率
3.
3. 钙－植酸复合物可以和脂肪酸在肠道内结合形成不 溶性的肥皂，从而降低脂肪的消化率；钙－ 植酸复合 物也可以直接和淀粉络合，抑制淀粉酶的活性,降低淀
3
分布与性质
植酸是植物籽实中肌醇和磷酸的基本贮存形式。植酸
磷占植物总磷量的60%~90%，其中芝麻饼和米糠中植 酸含量最高。 豆类籽实中的植酸分布于整个种子的蛋白质络合物中。 因此 ,在谷物加工副产品和油产饼粕中植酸的含量高 , 谷物和豆类籽实中含量相对较低。
4
分布与性质
植酸（Phytic acid）——
30
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
31
小结
植酸酶
植酸酶具有广泛的应用前景和潜在的商业价值。作为新型单 胃动物饲料添加剂，它的应用价值已在猪、鸡、鸭等单胃动物 中得到充分体现。它能够提高磷的利用率。有利于钙的吸 收．解除植酸对锌的强烈鳘合，大幅度提高锌的利用率。植酸 酶的添加可以使畜禽粪便中磷的排出量减少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。
饲料抗营养因子——
植酸
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
2
分布与性质
植酸——多以植酸盐形式广泛存在于植物果
分
实及子粒中，约占日粮的0. 26 %～1. 37 % ，尤其 是在植物籽实中，是植物储磷的主要形式。
布
植酸的含量取决于植物的品种、 成熟期、 加工程
度、 气候、 水源、 土壤、 地理位置、 生长年份以 及生理状态(如发芽)等。
粉的溶解性和消化率。
14
抗营养作用及机理
2.植酸的抗营养机理
植酸盐—植物性原料中的主要存在形式：
植 酸 + 矿物元素 + 其它营养素
Mg2+
3+ OPO32- Fe
Cu2+
Na+
22-
OPO324 3 6
2-
2
O3PO 5
O3PO
K+
O3PO
+H
1
3N-Amino
OPO32-
Ca2+
Zn2+
Acid-COO15
29
使用注意事项
防潮。酶制剂一旦受潮，就会发生水解、霉变、活力下降
或失活。
防止高温。烈日暴晒或高温烘烤等均可导致酶活性下降或 失活。 避免接触强酸、强碱，以免因化学作用影响酶活。 尽量缩短储存期，使用有效期以内的产品。
避免饲料发霉，否则会影响到酶制剂的效果。
对于固体酶制剂，必须注意与其它饲料原料的混合均匀度。
•Not optimal for phytase •Phytate solubility low
17
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
18
植酸酶
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，是一种重
要的工业酶。
植酸酶具有特殊的空间结构，能够依次分离植酸
其具有很强的螯合能力，与EDTA接近，可与多种矿物 质离子、蛋白质等螯合，形成不溶性稳定复合物，从而 降低这些营养成分的消化利用率。
6
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
7
抗营养作用及机理
1.抗营养 作用
2.抗营养 机理
植酸
8
抗营养作用及机理
1.植酸的抗营养作用
1.降低磷 的利用率
11
抗营养作用及机理
3.降低蛋白质、游离氨基酸的利用率
⒈ 在酸性条件下，植酸和氨基酸 如赖氨酸、组氨酸和精氨酸络合，影 响蛋白质的溶解性和胃蛋白酶的作用； ⒉ 在中性条件下，一些氨基酸通过 二价或三价微量元素与植酸结合，这些 植酸－蛋白或植酸－微量元素－蛋白络 合物都限制了蛋白质的利用。
2.影响矿 物质元素 的吸收和 利用
3.降低蛋 白质、游 离氨基酸 的利用率
4.降低能 量的利用 率
9
抗营养作用及机理
1.降低磷的利用率
⒈ 植酸分子中磷的含量高达28.2%， 70%的磷以植酸磷的形式存在； ⒉ 单胃家畜、家禽消化道缺乏水 解植酸磷的植酸酶。
10
抗营养作用及机理
2.影响矿物质元素的吸收和利用
34
化学名：环己醇六磷酸酯，俗称菲丁 分子式：C6H18O24P6 分子量：666.8 通式：C6H6[OPO(OH)2]6 化学结构：由6个碳原子构成的正六边形，每个
性 质
碳原子上连有一个带负电的磷酸根
ห้องสมุดไป่ตู้
5
分布与性质
提取成品为淡黄色黏稠状液体，呈强酸性，易溶于水、 乙醇、丙酮，不溶于无水乙醚、苯、已烷、氯仿。遇高 温易分解，但在 120℃ 以下短时间内较稳定。
酸肌醇)和正磷酸，但不能彻底分解成肌醇和磷酸，需要可
将单磷酸脂、二磷酸酯彻底分解成肌醇和磷酸的酸性磷酸酶 帮助，才能彻底分解肌醇磷酸脂的肌醇六磷酸一6一磷酸水 解酶，存在于植物和大肠杆菌； 另外还有非特征性的正磷酸单醋水解酶。
20
植酸酶的功能
1
提高磷的利用率
2 3
提高钙的利用率
4
提高其他矿物的利用率 重要作用
还将络合淀粉和脂肪酸
抗营养作用及机理
植酸在猪消化道中的降解
pH 1.5 – 5.4 5 min – 18 hours
Phytate solubility high pH OK for phytase long retention time
pH 6.5 – 7.5 3 – 8 hours
pH 6.5 – 7.0 2 – 24 hours
32
小结
植酸酶应用前景
任何添加剂的使用必须保证对动物机体组成成分的改变不大或
者是向有利于产品品质提高的方面改进， 绝不能出现降低产品
品质的情况发生。 植酸是畜禽常用植物性饲料中广泛存在的抗营养因子。 在畜禽 饲料中添加植酸酶制剂是消除植酸的抗营养作用一条有效的途径。 植酸酶作为单一酶制剂在饲料工业中的应用已经获得了良好的
效果。未来的研究主要是如何确保酶的活性，即动物采食饲料时
仍有足够的能发挥作用的酶活，研究开发优质廉价的新酶也是今 后的研究重点之一。
33
参考文献
参考文献
《植酸的抗营养作用及钝化途径》，杜永才 《植酸的抗营养作用及植酸酶在饲料中的应用》，于炎湖 《植酸对单胃动物的抗营养作用》，傅启高 《植酸盐——猪、禽饲料的抗营养成分》，傅钰 《饲料中植酸的影响及植酸酶的应用》，杨建清 ……
前胃
嗉囊
Phytase pH optimum Phytate solubility high 胰腺 (if pH < 6) long retention time
肌胃
pH 2.5 – 3.5 1 min – 10 min pH 5.5 – 7.5 1 – 4 h
泄殖腔
pH 6.5 – 7.0 2 – 6 h
吕林兰研究表明，饲料中的植酸酶能够降低异育银鲫
肠道和肝胰脏淀粉酶的活性。
而王枫的研究则表明，金鳟肠道淀粉酶的活性随着植 酸酶的添加量呈现向上的抛物线状变化趋势，2 500 U/kg 组的肠淀粉酶活性最高。
25
影响植酸酶作用效果的因素
1.温度与PH
26
影响植酸酶作用效果的因素
2.钙磷比例
高钙是钙和磷易形成不溶性盐，对磷吸收起
•Phytate solubility low •pH not optimal for phytase
16
植酸在家禽消化道中的降解
抗营养作用及机理
pH 4 – 6.5 up to 2 h
pH 3.5 – 4.5 0.5 min – 2 min
Phytate solubility high OK for phytase •but short retention time
抑制作用。此外，过多的钙易与植酸形成植酸
钙，减少了植酸酶与植酸的接触机会，降低了
植酸酶的利用效率。一般认为，在低磷水平下
添加植酸酶的作用效果较为明显，而磷水平正
常时则无显著效果
27
影响植酸酶作用效果的因素
3.与其他物质联用
有机酸可以为植酸酶活性的充分发挥提供一个有利的胃肠环境 植酸酶发挥活性的pH为 4.5~5.5 之间，为酸性，同时降低胃排空 速度，延长植酸酶对底物的作用时间。在仔猪饲粮中，甲酸或乳 酸与植酸酶合用，其干物质、粗灰分、钙和磷的消化率显著增加。
22
植酸酶
植酸酶的安全性
23
对内源酶分泌的影响
白东清等的研究表明，在饲料中添加植酸酶饲养鲤鱼， 各组鱼肝胰脏蛋白酶活力均明显高于对照组。 牛纪峰的研究表明，饲料中添加植酸酶能有效提高大口 黑鲈胃蛋白酶的活性。 齐子鑫等研究结果显示，添加植酸酶能够提高其肝胰脏 和肠道脂肪酶的活性
24
对内源酶分泌的影响
5
提高蛋白质、氨基酸 等营养物质的利用率
提高畜禽生产性能
21
植酸酶的作用机理
植酸酶类发挥作用主要是植酸酶和酸性磷酸酶的
连续作用：
植酸 植酸酶 酸性磷酸酶 肌醇 肌醇磷酸酯 磷酸
植酸酶将植酸分子上的磷酸基团逐个切下，形成中 间产物IP5 、IP4 、IP3 、IP2 、IP ，终产物为肌醇 和磷酸。不同来源植酸酶作用机理有所不同。
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，从而提 高其利用率。
19
植酸酶的分类
从3一位开始将六磷酸肌醇依次降解为五、四、三、二、
一磷酸肌醇及正磷酸，使磷酸基团全部释放、最终水解整个 植酸分子的肌醇六磷酸一3一磷酸水解酶，存在于真菌和大 多数细菌中； 从6一位开始将植酸降解，最终产物是单磷酸肌醇(2一磷
而维生素D3能刺激植酸盐的水解，提高植酸酶的利用效率。研究
表明，在添加 600 U/kg 植酸酶的基础上，分别添加10g/kg柠檬 酸、10 g/kg柠檬酸+100μg/kg的维生素D3，生长猪的日增重进 一步提 高 1.32%和8.97% 。
28
影响植酸酶作用效果的因素
4.饲料原料组成
猪与禽不同的饲粮由于原料组成的差异 ，植酸 酶的应用效果也有所不同。植酸含量较高的饲粮 中，植酸酶含量应酌情增加。 总之，在饲粮配方设计时（尤其是含有较高谷 物性饲粮），应注意根据配方组成估算植酸含量， 最终确定植酸酶的添加量。
12
抗营养作用及机理
4.降低能量的利用率
1.
⒈ 植酸还可以直接和消化酶络合，从而限制淀粉 酶、胰蛋白酶、酪氨酸酶和胃蛋白酶的活性；
2.
2. 刚断奶的仔猪消化酶本身就分泌不足，植酸的
存在使仔猪的消化障碍更为严重；
13
抗营养作用及机理
4.降低能量的利用率
3.
3. 钙－植酸复合物可以和脂肪酸在肠道内结合形成不 溶性的肥皂，从而降低脂肪的消化率；钙－ 植酸复合 物也可以直接和淀粉络合，抑制淀粉酶的活性,降低淀
3
分布与性质
植酸是植物籽实中肌醇和磷酸的基本贮存形式。植酸
磷占植物总磷量的60%~90%，其中芝麻饼和米糠中植 酸含量最高。 豆类籽实中的植酸分布于整个种子的蛋白质络合物中。 因此 ,在谷物加工副产品和油产饼粕中植酸的含量高 , 谷物和豆类籽实中含量相对较低。
4
分布与性质
植酸（Phytic acid）——
30
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
31
小结
植酸酶
植酸酶具有广泛的应用前景和潜在的商业价值。作为新型单 胃动物饲料添加剂，它的应用价值已在猪、鸡、鸭等单胃动物 中得到充分体现。它能够提高磷的利用率。有利于钙的吸 收．解除植酸对锌的强烈鳘合，大幅度提高锌的利用率。植酸 酶的添加可以使畜禽粪便中磷的排出量减少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。
饲料抗营养因子——
植酸
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
2
分布与性质
植酸——多以植酸盐形式广泛存在于植物果
分
实及子粒中，约占日粮的0. 26 %～1. 37 % ，尤其 是在植物籽实中，是植物储磷的主要形式。
布
植酸的含量取决于植物的品种、 成熟期、 加工程
度、 气候、 水源、 土壤、 地理位置、 生长年份以 及生理状态(如发芽)等。
粉的溶解性和消化率。
14
抗营养作用及机理
2.植酸的抗营养机理
植酸盐—植物性原料中的主要存在形式：
植 酸 + 矿物元素 + 其它营养素
Mg2+
3+ OPO32- Fe
Cu2+
Na+
22-
OPO324 3 6
2-
2
O3PO 5
O3PO
K+
O3PO
+H
1
3N-Amino
OPO32-
Ca2+
Zn2+
Acid-COO15
29
使用注意事项
防潮。酶制剂一旦受潮，就会发生水解、霉变、活力下降
或失活。
防止高温。烈日暴晒或高温烘烤等均可导致酶活性下降或 失活。 避免接触强酸、强碱，以免因化学作用影响酶活。 尽量缩短储存期，使用有效期以内的产品。
避免饲料发霉，否则会影响到酶制剂的效果。
对于固体酶制剂，必须注意与其它饲料原料的混合均匀度。
•Not optimal for phytase •Phytate solubility low
17
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
18
植酸酶
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，是一种重
要的工业酶。
植酸酶具有特殊的空间结构，能够依次分离植酸
其具有很强的螯合能力，与EDTA接近，可与多种矿物 质离子、蛋白质等螯合，形成不溶性稳定复合物，从而 降低这些营养成分的消化利用率。
6
1 2 3 4
分布与性质
抗营养作用及其机理 植酸酶 小结
7
抗营养作用及机理
1.抗营养 作用
2.抗营养 机理
植酸
8
抗营养作用及机理
1.植酸的抗营养作用
1.降低磷 的利用率