植酸酶
植酸酶
五 植酸酶的生产及工艺调控
1 植酸酶的生产
1.1 植酸酶的生产菌种
植酸酶广泛存在于自然界中,在植物、微生物中均有发现。早在 1907 年 Suzuki 等就在谷糠中发现了具有植酸酶活性的磷酸酶,据
报道,小麦、水稻、豆类、玉米及大麦等多种植物都能产生植酸酶,
但植物中植酸酶含量极低。为提高植酸酶的应用价值,人们将研究重 点转向了酶含量较高的微生物来源的植酸酶。
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植酸酶
植酸酶的理化性质
三 植酸酶的理化性质
植酸酶是一种单体蛋白, 其分子量因来源不同差异很大,一个大分子和一个小肽片断。研究发现无花果
曲霉植酸酶有594 个氨基酸残基, 其中包括 37% 的非极性氨基酸、 42% 的极性中性氨基酸、11. 5% 的酸性氨基酸和9. 5% 的碱性氨基
工业中的应用通过降解植酸盐, 提高饲料中磷利用率, 无机磷的用量
可以大幅度降低, 甚至可以完全被替代; 植酸酶有促生长作用
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植酸酶
植酸酶的应用及市场前景
, 可提高饲料中矿物元素,如钙、锌、铜、镁和铁的生物学利用率以
及饲料中蛋白质、氨基酸、淀粉和脂质等营养物质的利用率; 有利于 提高动物的生产性能。表 1列出了几种商品化植酸酶及其用于添加的
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植酸酶
植酸酶的生产及工艺调控
确定最适基质为椰子油饼,酶活达 30.1U/gds,其次是芝麻油饼,酶 活为 28.9 U/gds。在椰子油饼和芝麻油饼以1: 1的比例混合的基质 中,酶活可达 35 U/gds。在混合基质中补加 1%的葡萄糖可使酶活提 高至52 U/gds,进一步补加 0.5%的硝酸铵可使酶活提高到64 U/gds 。Singh 等研究了耐热霉菌 Sporotrichumthermophile Apinis 以芝 麻油饼为基质固态发酵生产植酸酶的工艺。利用 Plackett-Burman 试验确定影响发酵的主要因子为葡萄糖、硫酸铵和培养时间,然后以 响应面确定了最优发酵条件:葡萄糖 3%、硫酸铵0.5%、培养时间 120 h,优化后的发酵酶活较优化前提高了 2.6 倍,达 348.76 U/g DMR。
植酸酶主要生产方法
2.2 植酸酶主要生产方法植酸酶的生产根据来源不同可以分成两种:一种是直接从植物组织中提取;另一种是通过微生物的发酵进行生产。
由于植物组织中含量太少,且所得植酸酶不适合单胃动物的消化道环境,故第一种方法没有什么商业意义。
目前商品植酸酶制剂一般都是通过微生物发酵所制得的。
微生物植酸酶具有产量高、在动物消化道中酶活性高等优点,成为目前生产商品植酸酶的主要来源。
目前用于工业生产植酸酶的微生物主要是曲霉,如米曲霉、土曲霉、黑曲霉和无花果曲霉等。
随着现代生物技术的发展,利用基因工程技术,对微生物进行改良和改造,培养高产量、高活性的植酸酶菌株,是植酸酶在实际生产当中得到广泛应用的关键。
90年代,国外几家大公司利用基因工程技术,开发成功商品化产品。
如:丹麦NOVO 公司,用米曲霉为植酸酶基因工程菌,生产最适pH为5.5的植酸酶;此外德国BASF公司也开发成功基因工程菌生产植酸酶;荷兰AIKO公司与美国PANLABS公司合作,于91年开发成功一株产植酸酶的基因工程菌,产最适pH为2.5的植酸酶。
国内在这方面也做了大量的工作,可分为二条技术线路2.2.1 传统诱变选育:是对野生菌株采用传统诱变选育,目前固体发酵酶活达45U/克干曲;例: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。
植酸酶
植酸酶的性质
• 植酸酶是一种能水解植酸为肌醇和磷酸的 一类酶的总称,它具有特殊的空间结构可 将植酸磷(六磷酸肌醇)降解为肌醇和无机磷 酸,属于磷酸单酯水解酶。是胞外酶。 • 其分子量因来源不同存在很大差异,这主 要是由于糖基化的原因造成的。植酸酶基 因在不同的表达系统中, 糖基化程度不一样。
植酸酶高产菌株选育实例
5)、酶活测定 制作定磷标准曲线。取发酵液10mL, 4000 r/min离心15 min去菌体,10倍稀释: 取0.1 mL稀释液+1.9 mL Tris— HCI(p7.5)+4mL植酸钠(2 mmo1/L),55℃ 反应30 min,再加入4 mL反应终止液。显 色10 min。4000r/min离心10 min。波长 415 nm处测定OD值。
植酸酶生产应用中存在的问题
利用转基因植物生产植酸酶 以微生物作为转化受体生产植酸酶存在以下缺点: 第一,微生物发酵需要庞大的设备投资和高成本的 培养基 第二,原核生物不能对表达产物进行准确的翻译后 加工及蛋白质的糖基化 第三,通过微生物发酵生产的植酸酶能让动物感染 病原体
参考文献:
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植酸酶的发酵生产及应用
植酸酶的发酵生产及应用植酸酶是一种能够水解植酸的酶类,在发酵生产和应用领域具有广泛的应用前景。
本文将从植酸酶的发酵生产和应用两个方面进行详细的探讨。
首先,植酸酶的发酵生产。
目前植酸酶的发酵生产主要采用真菌发酵的方法。
常用的真菌有产酸曲霉、黄曲霉、木霉等。
发酵过程主要包括菌种培养、培养基制备、发酵过程控制等几个步骤。
首先,菌种培养是植酸酶发酵生产的首要步骤。
优良的菌株是植酸酶产生的关键,需要通过筛选获得。
一般通过在选择性培养基中进行培养,利用染色剂或基因工程方法筛选得到高产酶菌株。
其次,培养基的制备对植酸酶的产量和质量也有直接影响。
植酸酶的合成需要碳源、氮源、矿质盐和适宜的pH等,因此,优化培养基的配方十分重要。
常用的碳源有蔗糖、葡萄糖等,氮源有蛋白酵解物、酵母粉等。
此外,培养基pH的调节也是关键之一,一般在酸性环境下植酸酶的产量较高。
最后,发酵过程的控制也是影响植酸酶产量的重要因素。
温度、pH、氧气供应等都会影响菌体的生长和酶的合成。
一般发酵温度在25-30摄氏度之间,发酵时间约为48-72小时。
其次,植酸酶的应用领域广泛。
由于植酸酶能够降解植物组织中的植酸,因此在农业、饲料、食品加工等领域都有广泛的应用。
植酸酶在农业领域的应用主要是改善土壤中的磷素利用率。
土壤中的磷素主要以植酸形式存在,但植酸对植物来说是不可利用的。
通过添加植酸酶可以将土壤中的植酸降解为可利用的无机磷,提高植物对磷素的吸收利用率,从而提高农作物的产量和质量。
在饲料领域,植酸酶的应用主要是改善畜禽对植物饲料的饲用价值。
植物饲料中植酸的含量较高,会对畜禽的消化系统造成不利影响。
通过添加植酸酶,可以降解植酸,提高植物饲料的能量价值和营养利用率。
在食品加工领域,植酸酶的应用主要是改善食品品质和可溶性磷含量。
植酸对人体来说是不可消化的,容易形成不可溶性盐类。
在食品制作过程中,通过添加植酸酶,可以将食品中的植酸降解为可溶性磷,提高食品的可溶性磷含量,同时改善食品的品质。
植酸酶在水产饲料中的研究进展
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。
植酸酶测定
植酸酶活性测定植酸(Phyticacid).其化学名称为六磷酸肌醇,由1分子肌醇和6分于鳞酸结合而成,分子式是C6H18O24P6,通式为C6H6[OPO(OH)2]6,分子660.8。
植酸及植酸盐中的磷即为植酸磷,植酸广泛存在于谷物籽实和油料作物种子。
植酸酶(phytases)能将磷酸残基从植酸上水解下来,因此破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力,所以说植酸酶能增加矿物元素的营养效价,而且由于释放出的Ca2÷可参加交联或其他反应中去,从而改变了植物性食品的质地。
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。
植物体中的植酸一般不以游离形式存在,而是与钙、镁、钠、钾等结合形成复合盐,植酸盐在多数植物中以植酸钙镁复盐的形式存在,但大麦中主要是植酸钾镁复盐,小麦中主要是植酸铁。
饲料中的无机磷可直接为肠道所吸收,而有机磷则需要先经酶的作用水解为无机磷,然后方能为肠道吸收。
单胃动物消化道中无分解植酸的植酸酶,故对植酸磷的利用率很低。
植酸的抗营养作用不仅表现在植酸磷的低利用率上,还通过整合或络合作用影响其它矿物元素如铁、锌、铜、钙以及蛋白质的可消化性,并抑制淀粉酶、胰蛋白酶、胄蛋白酶的活性。
测定原理植酸酶可以水解植酸钠释放出无机磷,通过加入锐铝酸核显色/终止液使水解反应停止,同时与水解释放出的无机磷产生颜色反应,形成黄色的帆铝磷络合物(NHQ PO4NH4VO3-16M O O3;,在415nm波长下测定磷的含量,以标准磷溶液为参照,计算酶活。
植酸酶的含量以酶活性单位表示。
1植酸酶单位定义为:在37℃、pH5.5的条件下,1分钟内从0.005ImOIL的植酸钠溶液中释放出1微摩尔(UmoD无机磷所需要的植酸酶量。
操作步骤样品准备样品粉碎过后过60目筛。
称取2.0g左右粉碎样品,放入4个IOomL烧杯中(每种样品4个重复)。
加入50 mL浓度为0.25 mL、PH为5.50、在冰箱中冷却的乙酸缓冲液并用磁力搅拌器搅动60分钟,使酶蛋白充分溶出,制成一个悬浮液。
植酸酶的运用与作用
植酸酶的运用与作用
自然界的植酸酶来源有3种:动物肠道细胞、植物的种子和组织、微生物,其中微生物是植酸酶的主要来源。
目前分离出的植酸酶主要有两种3-植酸酶和6-植酸酶前者最先水解的是肌醇3号碳原子位置的磷酸根,主要存在于动物和微生物中;后者最先水解的是6号碳原子的磷酸根,主要存在于植物组织。
1、植物来源
大多数的植物中都含有植酸酶,但植物种子中的植酸酶在干燥状态下没有活性,只有在种子吸水萌芽的过程中才被激活,水解植酸磷供植物生长。
另外,植物来源植酸酶易被过多的底物和产物抵制。
2、动物来源
动物来源的植酸酶存在于各种脊椎动物的红细胞和血浆中,也存在于哺乳动物小肠中。
反刍动物瘤胃微生物可产生大量的植酸酶,因而它能很好地利用植酸磷,而猪和家禽等单胃动物由于其肠道中植酸酶活性极其微弱,对植酸磷的利用率很低,需额外添加无机磷。
3、微生物来源
微生物来源的植酸酶为肌醇六磷酸3-磷酸水解酶,简称3-植酸酶,主要有霉菌、酵母菌和细菌产生,只所以微生物作为产酶基因库日益受到重视。
不同来源的植酸酶均能促进动物的生长和提高磷的消化利用率。
在玉米-豆粕型饲粮中添加微生物植酸酶可促进钙,磷消化利用,促进了骨骼生长,降低粪磷的排出量。
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。
添加饲料中的植酸酶能有效的分解植酸,提高钙、磷的利用率,降低环境污染并消除植酸的抗营养作用,同时又改善了对蛋白质和矿物质等营养物质的利用率,给养殖业带来较大的经济效益。
植酸酶的作用及其应用
植酸酶的作用及其应用植酸酶(Phytase)是一种催化植物中非生物无机磷酸四酯(植酸)水解为无机磷酸和可溶性低磷酸盐的酶。
在植物界中,植酸是主要的磷酸盐贮存形式,但对于非反刍动物来说,植酸不能被直接利用,因为它们缺乏植酸酶。
植酸酶的作用就是通过水解植酸,释放出可利用的无机磷酸,提高非反刍动物对于植物性饲料中磷的利用效率。
植酸酶的应用非常广泛,主要应用于以下几个领域:1.饲料行业:由于植酸是植物中主要的磷酸盐贮存形式,几乎所有的植物性饲料中都含有大量的植酸,而非反刍动物缺乏植酸酶,无法直接利用植酸中的磷。
因此,将植酸酶添加到饲料中可以降低饲料中植酸的含量,提高磷的利用效果,从而减少磷的排放,降低环境污染。
2. 增强矿物质吸收:植酸酶不仅可以水解植酸中的磷酸盐,还能水解酰胺多磷酸盐(phytate)和亚磷酸盐(insoluble phosphates)中的铁、锌、钙等微量元素。
因此,植酸酶在植物学和食品科学领域被广泛应用于增强矿物元素的吸收效率,改善植物的营养价值。
3.饲料改良和环境保护:饲料中含有大量的植酸,而动物对植酸的利用率较低,通过添加植酸酶可以实现饲料的高效利用,减少对矿物质的补充。
这不仅可以节省饲料成本,还可以减少磷的排放,降低对环境的污染。
除了以上应用以外,植酸酶还可以在食品加工和农业生产中发挥作用。
在食品加工过程中,植酸酶可以降低食品中植酸的含量,进而改善食品的口感和品质。
在农业生产中,植酸酶可以促进植物的生长和发育,提高农作物的产量和品质。
总之,植酸酶作为一种重要的酶类,在饲料行业和农业生产中有着广泛的应用前景。
通过植酸酶的添加,可以提高植物性饲料中磷和微量元素的利用率,减少对矿物质的依赖,降低环境污染,同时也可以改善饲料的营养品质和动物的生产性能。
随着科学技术的不断进步,相信植酸酶的研究和应用会更加深入和广泛。
植酸酶
早在1907年,Suzuki和其他学者就报道 磷能从有机含磷底物中被释放出来,植酸酶 就引起了人们的注意,但那时生产成本太高 无法应用。直到90年代,国外几家大公司利 用基因工程技术,成功开发出商品化产品。 1996年巴斯夫的植酸酶产品最先开始在中国 推广。我国全面实施《畜禽养殖业污染物排 放标准》后,推动了中国植酸酶在饲料行业 的更广泛应用。
• 1.1植酸酶的种类 • 1)按来源不同可分为 : 微生物植酸酶 植物性植酸酶 动物性植酸酶。 • 2)按作用方式可分为 : 3一植酸酶 6一植酸酶 • 3)按加工工艺不同可分为 : 粉状 颗 粒状 液体状植酸酶。 • 4)按酶促反应的pH有效作用范围可分为: 酸性植酸酶 中性植酸酶。
植酸酶的特性 植酸酶属于磷酸单 酯水解酶,是一种特殊 的酸性磷酸酶,适合pH 为4~6,对温度的适应 性要求较高,一般适宜 温度在46~57℃,当超 过60℃时,植酸酶的活 性有部分损失,温度达 70℃时,则酶活性大部 分丧失。经制粒镶嵌成 型的植酸酶,最高耐温 达85℃。
植酸酶的作用机制
植酸酶能将植酸分解成为肌醇和磷酸。植酸酶 将植酸分子上的磷酸基团逐个切下,形成IP5 、 IP4 、 IP3 和 IP2 的中间产物,终产物为肌醇和磷酸。从 理论上讲1 g植酸完全分解可释放出281.6mg的无机 磷。植酸酶将植酸分解为肌醇和磷酸酯,不能彻底 分解成肌醇和磷酸,要彻底分解肌醇磷酸酯,需酸 性磷酸酶的帮助,酸性磷酸酶可将单磷酸酯和二磷 酸酯分解成肌醇和磷酸。
植酸酶发酵生产
目前植酸酶的工业化生产主要采 用液态发酵工艺。当今市面上至少有 4 种商品微生物植酸酶,其中两种来 自基因重组曲霉发酵,两种来自曲霉 培养物的提取物。
植酸酶的应用
向猪、家禽和鱼日粮中添加植酸酶或者 含有较高植酸酶的饲料原料,可以大量释放 天然以植酸盐形式存在的磷,有效提高饲料 转化率和磷利用率,从而显著降低为满足动 物对磷的需要而必须向日粮中添加的无机磷 的量,最终降低环境中磷的排泄量。
植酸酶
植酸酶
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1.植酸酶的定义 植酸酶的定义 2.植酸酶酶活的定义 植酸酶酶活的定义 3.植酸酶的作用 3.植酸酶的作用 4.植酸酶酶活的测定方法 植酸酶酶活的测定方法 5.植酸酶的应用 植酸酶的应用 6.植酸酶的未来发展 植酸酶的未来发展
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植酸酶的定义、 植酸酶的定义、酶活的定义和作用
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1.植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸(盐) 植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸( 植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸 的一类酶的总称,属磷酸单酯水解酶。 的一类酶的总称,属磷酸单酯水解酶。 2.在37.0℃、pH5.50条件下,每分钟从 条件下, 在 ℃ 条件下 每分钟从0.005mol/L 的植酸钠溶液中释放出1微摩尔的无机磷所需要的酶 的植酸钠溶液中释放出 微摩尔的无机磷所需要的酶 即为1个酶活单位 个酶活单位, 表示。 量,即为 个酶活单位,以FTU/g表示。 表示 3.植酸酶具有特殊的空间结构,能够依次分离植酸分 植酸酶具有特殊的空间结构, 植酸酶具有特殊的空间结构 子中的磷,将植酸( 降解为肌醇和无机磷, 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( 结合的其它营养物质。 释放出与植酸(盐)结合的其它营养物质。
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植酸酶的应用
1.食品领域 食品领域 2.饲料领域 饲料领域
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食品领域
近年来,国内植酸的开发利用、 近年来,国内植酸的开发利用、特别是 作为食品保鲜剂已引起重视。 用途: 作为食品保鲜剂已引起重视。 用途: 1.饮料中添加 植酸, .饮料中添加0.01-0.05%植酸,可除去过 植酸 多的金属离子。( 。(特别是对人体有害的重 多的金属离子。(特别是对人体有害的重 金属)对人体有良好的保护作用。 金属)对人体有良好的保护作用。 2.将植酸加入含有单孢丝菌属介质中,可 .将植酸加入含有单孢丝菌属介质中, 促进微生物的合成及抗氧化性, 促进微生物的合成及抗氧化性,在乳酸菌 的培养基里加入植酸,可促进乳菌的生长。 的培养基里加入植酸,可促进乳菌的生长。
植酸酶
植酸酶的研究一:植酸酶的概念植酸酶又称肌醇六磷酸水解酶,是一种能降解植酸及其盐类的酯酶,属于蛋白质,是磷酸单脂水解酶。
其具有特殊空间结构,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)结合的其他营养物质。
二:植酸酶的发现植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中,而植物、动物中的植酸酶含量低,所以人们对植酸酶的研究重点转向了酶含量较高的微生物。
目前市场所售植酸酶制剂绝大多数属于微生物植酸酶。
自然界中许多微生物(丝状真菌、酵母和细菌等)都能产生植酸酶,尤其是米曲霉和黑曲霉都能分泌具有高活力的植酸酶。
三:菌种选育以黑曲霉霉菌为例从中得到植酸酶:1.) 采样:可以从植株、果实中采样。
2). 产植酸酶菌株的分离筛选分离培养基(%):植酸钙0.1,葡萄糖3.0,硝酸铵0.5,硫酸镁0.05,硫酸锰0.005,硫酸亚铁0.005,氯化钾0.05分离样品稀释后涂平板,一定温度培养2—5天,产植酸梅的菌株水解植酸钙形成透明圈,以透明圈与菌落直径之比为粗筛的依据。
粗筛菌株发酵,测定发酵产物植酸酶的活性,保留活性高的菌株进一步研究。
3). 产酶菌株的诱变采用紫外线照射对分离菌株进行诱变,将诱变后的菌体做适当稀释后涂布于平板上,培养2—3d后,挑取单菌落接种到活化斜面上,用摇瓶进行初筛和复筛。
细胞破碎提取粗酶液,适当稀释后测酶活(植酸酶活性单位定义:37摄氏度,pH5.5的条件下,1分钟从底物释放1mol无机磷所需要的植酸酶量)。
4). 产酶条件优化(1)原料配比对产酶的影响麸皮和米糠为畜禽常用的饲料,具有来源广泛价廉等特点,同时还富含植酸盐,对植酸酶的产生有一定的诱导作用。
用不同比例麸皮和米糠混合物配制发酵培养基,接种后培养96h,测其酶活。
(2)起始pH值对产酶的影响选用不同起始pH值(4.5,5.0,5.5,6.0,6.5,7.0,7.5,8.0)发酵培养基,接种后培养96h,测其酶活。
植酸酶 工业用途
植酸酶工业用途植酸酶啊,那可是工业界的一个小魔法酶呢!你知道在饲料工业里它有多厉害吗?就像一个超级英雄,拯救那些被植酸束缚的营养元素。
在动物饲料中,植酸就像一个吝啬的守财奴,紧紧抱着磷等矿物质不放,而植酸酶一出现,就像个技艺高超的小偷,悄悄把磷从植酸的怀抱里解救出来,让动物们能够轻松吸收磷,就像我们从宝箱里拿到宝藏一样容易。
在食品工业里,植酸酶也有着独特的地位。
它就像一个美食界的魔法师,把那些因为植酸而口感不好或者营养不易吸收的食物变得完美。
比如说一些谷物制品,植酸会让它们有点涩涩的,植酸酶一来,就像一阵春风吹过,把那种涩味给吹走了,还让其中的营养物质更加容易被我们的身体吸收,就像给食物做了一个超级SPA,让食物从丑小鸭变成了白天鹅。
在制酒工业中,植酸酶可算是个神秘的调酒师助手。
酿酒的原料里要是有植酸捣乱,就像有个调皮的小鬼在酒里搞破坏。
植酸酶登场了,它像个严厉的老师,把植酸这个调皮鬼管教得服服帖帖,让酒的发酵过程更加顺利,就像给酿酒的马车铺平了道路,最后酿出的酒啊,口感更加香醇,仿佛是从仙境里带出来的琼浆玉液。
在油脂工业里,植酸酶就像一个精准的小镊子。
油脂加工过程中,植酸会影响油脂的质量,植酸酶就能够把植酸这个小麻烦给夹走,让油脂更加纯净,就像把杂质从珍珠里剔除,最后得到的油脂就像刚从童话里的黄金树上滴下来的纯净油滴。
在水产养殖的工业里,植酸酶那可是鱼儿们的福音使者。
在鱼饲料里,植酸就像一道紧闭的大门,把鱼儿需要的营养元素都关在里面。
植酸酶就像一把万能钥匙,轻松打开这扇门,让鱼儿能够大口大口地吸收营养,就像小朋友拿到了心爱的糖果,吃得欢快,这样鱼儿也能长得又肥又壮,就像一个个游动的小肉球。
在制药工业中,植酸酶像是一个神秘的药剂小助手。
有些药物的成分可能会受到植酸的影响,植酸酶就像一个勇敢的小卫士,把植酸这个潜在的破坏者赶跑,让药物能够保持稳定有效,就像守护宝藏的巨龙,让药品这个宝藏能够发挥最大的功效。
植酸酶
【原料】粉状植酸酶、液体植酸酶、包被型植酸酶与耐高温颗粒植酸酶之间的区别植酸酶是生物技术与饲料科学相结合开发出的饲料添加剂,其主要作用是促进饲料原料中植酸的分解,释放出无机磷、肌醇及其他营养物质(金属离子、蛋白质、氨基酸、淀粉等),增加动物对这些营养物质的吸收利用率,从而降低饲料中无机磷的添加,更进一步降低饲料成本。
植酸酶是具有生物活性的生物大分子,对温度、湿度、pH、金属离子等极为敏感,容易受外界环境影响而失去生物活性。
目前,国内植酸酶的主要剂型包括粉状、包被、液体、耐高温颗粒等,各种剂型均有各自的优缺点。
一粉状植酸酶市售粉状植酸酶一般有两种方式,一种是将纯化植酸酶发酵液与一定比例载体混合成一定酶活浓度的混合物,经过干燥而生产出的一次成型粉状产品;另一种是将植酸酶与载体吸附后干燥成高酶活的粉状原酶,原酶再与一定比例稀释剂混合,生产出特定酶活浓度的产品。
二者的区别是前者所有粉状颗粒上均有酶活的存在,而后者仅有一部分粉状原酶上有酶活,而稀释剂上无酶活分布。
粉状植酸酶简单的加工技术决定了此产品的优势和缺点,优点是生产工艺简单,成本低廉,适用于生产对植酸酶效价破坏小的饲料产品,可在冬春季时用于粉状配合饲料。
缺点是有效成分因裸露不能得到有效保护,产品贮存稳定性差,有效期短;活性成分抗逆性差;粉尘损失大,不利于生产人员身体健康,且污染环境;静电效应大,易造成静电损失,特别是用原酶二次稀释的产品,若稀释剂的容重与原酶不一致,易造成分级,流动性较差,在饲料中混合均匀度变异系数在8%~15%,远大于一次成型粉状植酸酶在饲料中6%~10%的变异系数。
粉状植酸酶的裸酶在动物采食后会迅速发挥作用,但是受消化道中酸、蛋白酶等的影响,效率下降较大。
二液体植酸酶在饲料制粒后喷涂液体植酸酶,在现代饲料工业中已广为使用,其优点是成本相对低廉,同时避免高温制粒对酶活的影响。
缺点:①需要增加后喷涂设备,安装费用和日常维护成本较高;②生产过程中由于各种因素的影响,喷头易堵,造成生产被动;③用液体酶生产的产品酶活变异系数在20%~60%,远高于配合饲料要求的7%的变异系数;④植酸酶喷在颗粒料表面,在搬运过程中产生摩擦,植酸酶易随细粉落在袋底,使酶活不均匀;⑤酶在颗粒表面,对植酸酶无任何保护,酶活稳定性差;⑥雾化的植酸酶遇到饲料中的粉尘,易形成湿度大的结块,散落在饲料中,易发霉变质,影响饲料的品质,造成客户投诉;⑦对制粒质量要求高,粉率高时易使酶活不均匀,吸附在粉状饲料中植酸酶的浓度远高于颗粒料中的浓度。
植酸酶是什么
植酸酶是什么植酸酶是采用国际先进的液体深层发酵工艺生产,精制而成,它能将植酸酶降解成肌醇或磷酸肌醇和磷酸,可消除单胃动物因不能分解植酸而引起的抗营养作用,提高机体对营养物质的利用率,同时减少磷对环境的污染。
作用机理1. 水解植酸磷中的磷酸肌醇酯键,将植酸和植酸盐分解成肌醇和磷酸,提高饲料原料中植酸磷的利用率;2. 破坏植酸盐的螯合结构,释放被螯合的矿物元素和蛋白质、淀粉等营养物质,提高其利用率;3. 水解植酸,减少其对消化道中生理活性物质的抑制,以提高动物的生产性能。
理化特性外观:浅黄色或白色剂型:固体酶活力:1000~5000u/g (在37℃、pH5.5条件下,每分钟从浓度为5.0mmol/L的植酸钠中释放出1μmol无机磷所需要的酶量定义为一个酶活力单位u)作用温度范围:20~70℃,最适作用温度50℃作用pH范围:pH2.0~6.5,最适作用pH5.5(pH2.5时也能表现出较高酶活)适用行业植酸酶主要用作饲料行业中。
使用方法及用量酶活(U/g)添加量使用方法≥1,000 0.5kg/吨配合饲料用夏盛植酸酶可替代饲料中50%-70%的磷酸氢钙用量(可根据动物品种、生产阶段和饲料原料构成作适当调整),同时用石粉补足替换的磷酸氢钙中的含钙量,剩余空间可用于调整配方。
≥2,500 0.2kg/吨配合饲料≥5,000 0.1kg/吨配合饲料包装及规格本品采用编织袋包装(20kg/袋或10kg/袋),也可按顾客要求进行特殊包装。
贮存及保质期阴凉、干燥处贮存;25℃以下可保存18个月。
注意事项.本品为生物发酵制品,无毒无害。
在运输时应避免日晒雨淋并禁止与有毒及腐蚀性物品混装混运。
湖北 0康 2宝 7泰 8精 7细 7化 3工 8有 6限 5公 3司小陈。
植酸酶标准
植酸酶标准
植酸酶是一种酶类,能够分解植物中的植酸,使得植物中的矿物质
元素更容易被动物吸收利用。
因此,植酸酶在动物饲料中的应用越来
越广泛。
为了保证植酸酶的质量和效果,制定了一系列的植酸酶标准。
一、植酸酶的酶活力标准
植酸酶的酶活力是衡量其效果的重要指标。
目前,国际上通用的植酸
酶酶活力标准是菲林单位(FTU/g)。
菲林单位是指在一定条件下,植
酸酶分解1毫摩尔的菲林酸所需的时间。
一般来说,植酸酶的酶活力
越高,其分解植酸的效果就越好。
二、植酸酶的纯度标准
植酸酶的纯度也是影响其效果的重要因素。
目前,国际上通用的植酸
酶纯度标准是酶活力与蛋白质含量的比值。
一般来说,植酸酶的纯度
越高,其效果就越好。
三、植酸酶的热稳定性标准
植酸酶在加工和储存过程中,可能会受到高温的影响而失去活性。
因此,植酸酶的热稳定性也是一个重要的标准。
一般来说,植酸酶应该
在60℃以下的温度下储存,并且在加工过程中应该避免高温。
四、植酸酶的pH稳定性标准
植酸酶在不同的pH值下,其效果也会有所不同。
因此,植酸酶的pH 稳定性也是一个重要的标准。
一般来说,植酸酶应该在pH值为4.5-5.5的范围内使用,这样可以保证其效果最佳。
总之,植酸酶标准的制定,可以保证植酸酶的质量和效果,从而提高动物饲料的营养价值。
同时,也可以促进植酸酶产业的发展,为农业生产和动物饲养提供更好的支持。
2024年植酸酶市场规模分析
2024年植酸酶市场规模分析植酸酶是一种能够降解植物籽粒中的植酸的酶,广泛应用于畜牧业和农业领域。
植酸酶市场规模的分析对于了解行业发展趋势、市场竞争格局以及投资方向具有重要意义。
本文将对植酸酶市场规模进行详细分析。
1. 市场概述植酸酶是一种用于降解植物籽粒中的植酸的酶,可以将植酸转化为可溶性磷酸盐。
植酸是植物种子中主要的磷贮存形式,但对于非反刍动物来说,植酸并不容易被消化吸收。
因此,植酸酶在畜牧业和农业领域具有广泛的应用前景。
2. 市场驱动因素2.1 农业需求增长随着全球人口的增加和粮食需求的增长,农业生产面临着巨大的挑战。
植酸酶可以提高饲料的磷利用率,减少磷的浪费,促进畜禽的生长发育,因此在农业中得到广泛应用。
农业需求的增长将推动植酸酶市场的扩大。
2.2 畜牧业发展畜牧业是植酸酶的主要应用领域之一。
随着人们对动物产品的需求不断增加,畜禽养殖规模扩大,对高效的饲料添加剂的需求也越来越高。
植酸酶作为提高饲料效果的一种酶制剂,在畜牧业发展中起到了重要的促进作用。
2.3 技术进步与创新随着科技的进步和创新的出现,植酸酶的生产工艺和效果得到了显著改善。
新的植酸酶产品更加高效、稳定,能够满足不同需求。
技术的进步将进一步推动植酸酶市场的增长。
3. 市场规模分析据市场研究机构的数据显示,植酸酶市场规模呈现稳步增长的趋势。
预计到2025年,全球植酸酶市场的规模将达到XX亿美元。
区域分析来看,亚太地区是全球植酸酶市场的主要消费地区。
亚太地区的农业和畜牧业发展迅速,对植酸酶的需求量大,同时该地区的大型畜禽养殖企业与植酸酶生产企业进行密切合作,形成了完整的产业链,推动了市场规模的增长。
另外,北美地区的植酸酶市场也具有较大的潜力。
该地区畜牧业发达,消费者对动物产品的需求量大,因此对于改善饲料效果的需求也相应增加。
4. 市场竞争格局目前,全球植酸酶市场存在着多家主要厂商,包括诺丰生物科技、DSM、倍特期生物科技等。
这些厂商通过不断的技术创新、产品研发以及市场拓展,竞争力较强。
2024年植酸酶市场分析现状
2024年植酸酶市场分析现状引言植酸酶是一种重要的生物酶,能够降解植物组织中的植酸盐,使其转化为无害的底物。
植酸酶在农业、动物饲料、食品加工等领域有着广泛的应用。
本文旨在分析当前植酸酶市场的现状,包括市场规模、发展趋势、竞争格局以及前景展望。
市场规模植酸酶市场规模庞大,且呈现稳步增长的趋势。
植酸酶在农业领域的应用广泛,可用于改善土壤质量、提高农作物产量;在动物饲料领域,可以改善饲料的营养价值、降低环境污染;在食品加工业中,可以提高食品品质和消化率。
发展趋势技术改进植酸酶市场的发展趋势之一是技术的不断改进。
随着生物技术的进步,植酸酶的高效表达、纯化和工业化生产的技术难题逐渐得到解决。
新的酶工程技术和高通量筛选技术的应用,进一步提高了植酸酶的产量和纯度,降低了生产成本。
增加应用领域植酸酶市场的另一个发展趋势是增加应用领域。
随着人们对健康和环境的关注度不断提高,植酸酶在食品、农业和环保等领域的应用越来越广泛。
例如,植酸酶可以用于制备无植酸添加的无磷洗涤剂,以减少对水环境的污染。
地区市场差异植酸酶市场的发展在不同地区存在差异。
发达国家对植酸酶市场需求旺盛,市场规模较大;而发展中国家则由于农业和饲料行业的快速发展,对植酸酶的需求也在增加。
同时,不同地区对植酸酶的规格要求和价格敏感度也可能存在差异。
竞争格局植酸酶市场竞争格局激烈。
目前,国内外众多企业涉足植酸酶行业,主要包括生物科技公司和饲料添加剂供应商。
这些企业通过技术创新、产品质量、价格竞争等方面展开竞争,争夺市场份额。
前景展望植酸酶市场在未来有着广阔的发展前景。
随着人们对食品安全和环境保护的重视程度不断增加,植酸酶在食品加工、农业和动物饲料领域的应用将继续扩大。
同时,随着技术的不断突破和成本的降低,植酸酶的市场规模有望进一步扩大。
结论植酸酶市场在市场规模、发展趋势、竞争格局以及前景展望等方面呈现出积极的态势。
未来,随着技术的不断进步和市场的扩大,植酸酶市场有望实现更快速的发展。
植酸酶
在体内植酸能与体内某些蛋白质、阳离子形成络合 物,降低食品营养价值。
植酸的破坏作用
植酸是饲料中主要的抗营养因子之一,它除 了限制磷、钙、锌、镁等矿物元素的利用外, 还能与蛋白质、淀粉和脂肪结合,降低内源 淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性,使整个日粮 的养分消化受到影响。 尤其是刚断奶的仔猪,本身消化液就分泌不 足,植酸的存在使消化障碍变得更为严重, 成为仔猪生长的主要有害因子。饲料中植酸 磷含量越高,畜禽生产性能越差。
水产中的应用
饲料中添加植酸酶可以改善水产养殖动物对 植物性饲料中磷的利用,减少无机磷源的添 加量,利于植物蛋白源部分替代鱼粉,同时 减少了对水体中磷的排放,减少水体污染。
植酸酶在畜禽饲料中的应用
不仅可以促进植酸磷的消化吸收,还可改善蛋白质、氨 基酸和能量的利用效果,提高日增重。利用潜在营养价值优 化配方更是充分发挥植酸酶的综合效益和降低饲料成本的有 效工具。植酸酶和有机酸并用还能显著降低仔猪腹泻,减少 仔猪死亡。 例如: 1、植酸酶是特异性水解植酸的酶。在饲料中添加微生物植酸 酶,可使磷的利用率提高50%-70%,粪磷含量降低 30%~50%。 2、在仔猪和生长猪饲料中添加植酸酶,可显著提高日增重和 饲料转化率。 3、植酸酶可以提高饲料多种营养成分的消化率,因此植酸酶 具有独特的潜在营养价值,而且已经定量化。植酸酶的潜在 营养价值可以简单地理解为相当于多少可消化养分 。对不同 的动物具有不同的潜在营养价值。
植酸酶的发展研究历史
早在1907年,Suzuki和其他学者就报道磷能从有机含磷底物中被释放出来, 植酸酶就引起了人们的注意,但那时生产成本太高无法应用。 直到90年代,国外几家大公司利用基因工程技术,成功开发出商品化产品。 1996年巴斯夫的植酸酶产品最先开始在中国推广。由于植酸酶在饲料行业 的应用,既具有安全、环保、高效、经济的特点,又具有很好的社会生态环 境效益,因此,在欧洲大部分国家均已强制使用植酸酶;东南亚的韩国、日 本、台湾也在推进植酸酶的使用;我国全面实施《畜禽养殖业污染物排放标 准》后,推动了中国植酸酶在饲料行业的更广泛应用。 到1999年,“让饲料企业添加植酸酶以后能降低饲料成本、产生经济效益 是推动植酸酶在中国使用的真正动力。”以创始人蔡辉益博士领导的挑战集 团决心应对这个富有。 2004年下半年,由于磷矿石资源有限、相关原辅材料涨价及环保要求的提 高,磷酸氢钙生产成本大大提高,售价居高不下,这些原因使国内许多企业 开始大量使用植酸酶。 在2004年,由于使用植酸酶,一年中我国的养殖业已经少向环境排放了近 4.2万吨磷,折合25万吨磷酸氢钙时代意义的“挑战”!
高效植酸酶的选择标准
高效植酸酶的选择标准植酸酶是一种能够水解植酸的酶类,广泛应用于畜禽饲料、食品加工、酿造等行业。
随着植酸酶应用领域的不断扩大,高效植酸酶的选择变得至关重要。
本文将从酶的活性、稳定性、适应性等方面,为您详细介绍高效植酸酶的选择标准。
一、活性高效植酸酶的活性是衡量其水解植酸效果的关键指标。
活性高的植酸酶在单位时间内可水解更多的植酸,从而提高生产效率,降低成本。
选择高活性的植酸酶至关重要。
活性的衡量主要通过酶的酶活力来评价,酶活力可通过测定酶的催化反应速率来确定。
在选择高效植酸酶时,需注意查看产品说明书,选择酶活力高的产品。
也可以通过相关实验室进行测试,以确保所选植酸酶的实际活性达到要求。
二、稳定性植酸酶在使用过程中需要具备一定的稳定性,即能够保持其活性的长久效果,减少因酶的降解而导致的成本增加。
高效植酸酶的选择标准之一就是稳定性。
稳定性主要包括热稳定性、耐酸碱性、耐盐性等方面。
热稳定性是指酶在高温条件下能够保持其活性,耐酸碱性是指酶在酸碱条件下能够保持其活性,而耐盐性是指酶在高盐条件下能够保持其活性。
选择高效植酸酶时,需要注意查看产品说明书,选择具有良好稳定性的产品。
三、适应性适应性主要包括温度适应性、PH适应性等方面。
温度适应性是指酶能够在不同温度条件下发挥出稳定的活性,PH适应性是指酶能够在不同PH条件下发挥出稳定的活性。
在选择高效植酸酶时,需要考察其在不同条件下的适应性,选择适应性较好的产品。
四、纯度在选择高效植酸酶时,需要查看产品的纯度指标,选择纯度较高的产品。
也可以通过实验室测试,以确保所选植酸酶的纯度符合要求。
五、安全性高效植酸酶的安全性也是选择标准之一。
安全的植酸酶应该是无毒、无污染的,不会对生产环境和产品质量产生负面影响。
在选择高效植酸酶时,需要注意查看产品的安全性指标,选择安全性较好的产品。
高效植酸酶的选择标准主要包括活性、稳定性、适应性、纯度和安全性。
选择适合自身生产需求的植酸酶,不仅能够提高生产效率,降低生产成本,还能够保证产品质量,推动企业的可持续发展。
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植酸酶的作用及应用郑扬云•植酸(肌醇六磷酸)具有强大的络合力,通常与钙、镁、锌、钾等矿物质元素结合,形成不溶性盐类。
植酸(盐)广泛存在于农作物及农副产品中,很多谷物、油料作物中的植酸含量高达1%一3%,其中钙、镁、锌、钾等元素以植酸盐的形式存在。
因此植酸是一种抗营养因子.大大降低了微量矿物质的营养有效性。
植酸的这种性质会导致人和动物钙、镁、锌、钾等元素的不平衡性。
因此必须在动物的饲料中掭加钙钾等以补充矿物质,这大大提高了饲料成本。
同时饲料中天然磷的含量约为40%一70%,且以植酸磷的形式存在,而猪、禽的饲料中大量的植酸磷因不能被利用而从粪便中排出,造成环境枵染(磷富集化污染)。
•植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇和磷酸的一类酶的总称。
将植酸酶添加到动物性饲料中释放植酸中的磷分。
不但能提高食物及饲料对磷的吸收利用率,还可降解植酸蛋白质络合物,减少植酸盐对傲量元素的螯合,提高动物对植物蛋白的利用率及其植物饲料的营养价值。
同时也减少动物排泄物中有机磷的含量,减少对大自然的污染。
一、植酸酶的作用机理•植酸酶能将肌醇六磷酸(植酸)分解成为肌醇和磷酸。
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,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。
微生物产生的3一植酸酶作用于植酸时,首先从植酸的第3碳位点开始水解酯键而释放出无机磷,然后再依次释放出其他碳位点的磷,最终酯解整个植酸分子,此酶需要2价镁离子(Mg2+)参与催化过程。
来源于植物的6-植酸酶,它首先在植酸的第6碳位点开始催化而释放出无机磷。
1g植酸完全分解理论上可释放出无机磷281.6mg。
植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸酯,不能彻底分解成肌醇和磷酸,要彻底分解肌醇磷酸酯,需酸性磷酸酶的帮助,酸性磷酸酶可以将单磷酸酯、二磷酸酯彻底分解成肌醇和磷酸。
大多数微生物来源的植酸酶的作用机理如下。
•植酸→1,2,4,5-,6-五磷酸肌醇+D-1,2,3,4,5-五磷酸肌醇→1,,2,5,6-四磷酸肌醇→1,2,5-三磷酸肌醇或1,2,6-三磷酸肌醇→1,2-二磷酸肌醇→2-磷酸肌醇。
二、植酸酶的分类•按结构的不同,可以将酸性植酸酶划分为有代表性的组氨酸酸性磷酸酶(HAP)β-螺旋植酸酶(BPP)和紫色酸性磷酸酶(PAP)。
•(1)组氨酸酸性磷酸酶(HAP)•大多数知名的植酸酶都是HAP,这个类的所有•成员都有一个共同的活性位点保守序列RHGXRXP和一个水解磷酸单脂的两步作用机制。
Wyss 和他的同事比较了几种真菌来源的植酸酶的水解特性,提出了2个类别的HAP 植酸酶:一类有比较宽的底物特异活性,但是对植酸的特异活性比较低;第二类底物特异活性比较窄,但是对植酸的特异活性比较高。
(2)β-螺旋植酸酶(BPP)与HAP不同,BPP是最近发现的一类有着特殊水解机制的酶。
BPP基因已经从Bacillius subtili和Bacillus amyloliquefaciens中获得。
该分子的三维模型近似于有6个叶片的螺旋的基本形式。
对蛋白数据库的搜索,显示没有其他的已知磷酸酶有这种类型的结构。
依赖于Ca2+的束缚,具有热稳定性和水解活性。
BPP有2个磷酸盐束缚位点,对它的底物的水解出现在“剪切位点”和邻近的“亲和位点”,后者增加了对底物的亲和力。
Ca2+通过创造一个有利的静电环境使束缚变得容易。
但是,目前BPP没有已知的对应的磷酸酶,是否已在其他的细菌或者真菌中发现还有待于确认。
(3)紫色酸性植酸酶(PAP)另一个植酸酶Gmphy 已经从发芽的黄豆种子中分离出来了。
Gmphy 有着紫色酸性磷酸酶的活性位点保守序列。
它的三维结构和水解机制已经很明确了。
对基因数据库的搜索结果示,在植物,哺乳动物,真菌和细菌中显示了类似于PAP的序列。
纯化的Gmphy 的大小估计在70~72kda,和其他植物来源的PAP 的分子大小相近。
但是Gmphy 是仅知已报道的有较高植酸酶活性的PAP。
三、植酸酶的分布•许多作物籽实及其加工剐产品中均含有天然植酸酶,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并鉴定。
不同作物种类及品种的植酸酶含量差异很大,如玉米、高梁、油菜籽的植酸酶活性很低,而小麦、小黑麦和黑麦的一些蒸馆副产品物均含有很高的植酸酶活性。
小麦、小黑麦和黑麦所含的植酸酶大部分在糠麸中。
Peers测定出小麦籽实不同部位的植酸酶活性占小麦籽实总活性的89%,其余部分很少。
种子休眠期的植酸盐与植酸酶是分开的,但在其萌发或加工及动物消化时植酸酶和植酸盐底物相互接触而使植酸盐分解。
四、植酸酶的作用效果•植酸是植物性饲料中普遍存在的一种抗营养因子.植酸中的磷大部分位于植酸盐中难以被猪和禽所利用而随粪便排出体外,污染环境,但添加植酸酶催化植酸盐的水解可提高植酸磷利用率20%~50%,减轻集约化养殖场排泄物中磷对环境的污染:植酸盐中的磷可以与饲料中的矿物质结合形成络和物降低动物对Zn,Mn,Ca,Cu,Fe,Mg等矿物元素的作用:植酸盐还可与蛋白质结合,从而降低这些营养成分的消化利用率。
为了提高磷的利用率减少磷的排泄量,畜牧生产上用植酸酶来解决该问题。
•(1)提高植酸磷的利用率。
所有植物性饲料都含有1%~5%的植酸盐,这些盐的含磷量占饲料总含磷量的60%~80%。
由于单胃动物消化道内不含植酸酶,导致其无法或不能很好利用植物性饲料中的磷。
•(2)消除植酸对矿物元素和蛋白质的抗营养作用。
植酸具有很强的结合能力,能够与许多矿物质晃素和蛋白质结合形成稳定的复合物,降低这些营养物质的利用率。
植酸被酶水解后,结合的营养物被释放来,提高了猪、禽对矿物质的利用率和蛋白质的消化率。
•(3)恢复消化酶的活性。
植酸可抑制体内多种酶的活性。
YMn(1983)报道,饲料中植酸的存在会使动物对淀粉的消化率降低。
有研究表明,大鼠日粮中添加植酸纳时脂肪的消化率有所降低。
饲料中添加植酸酶后可使淀粉酶、脂酶、蛋白酶恢复其活性,使整个日粮养分的消化率所提高。
五、植酸酶在畜牧业中的应用—在养禽业中的应用•(1)提高氮、磷利用率, 减少氮磷排泄, 降低污染•饲料中添加微生物植酸酶可使谷类和油饼类等植物饲料中酸磷所含的大部分磷释放出来, 从而满足动物对磷的需要, 提高磷的利用率, 同时减少了磷的排泄量. Belybain( 1994) 在蛋鸡中添加植酸酶, 结果粪尿中磷的排出量减少了40%, 由于粪尿中磷排出量的减少使磷对环境的污染程度也有了较大程度的降低. Nelson 等( 1968) 首先报导了日粮中添加植酸酶提高了雏鸡对植酸磷的利用率. Si-mons 等( 1990) 对4~6 周龄的玉米-豆粕型肉鸡日粮添加750~ 2 000 IU / kg 的植酸酶, 使肉鸡的磷排泄量减少25%左右.(2)提高钙的利用率, 增加骨骼强度, 减少钙沉淀钙是家禽不可缺少的一种矿物质如日粮中钙不足会降低磷的吸收率, 所以只有保持适当的钙、磷比才能保证蛋鸡对钙和磷的需要. 研究表明雏鸡最初14 d 内饲料中添加750 IU / kg的植酸酶可增加钙的吸收, 蛋鸡日粮中添加300 IU/ kg 植酸酶, 应将日粮钙减低0. 3%~ 0. 4%。
Simons 等( 1991) 发现, 日粮中总磷水平保持在0. 4%, 而植酸酶添加率从300 IU/ kg 单位提高到1 500 IU / kg 时, 胫骨断裂机率显著减少, 且断裂强度得到显著提高.结果表明钙和磷的沉积量随植酸酶的增加而呈线性增加, 但钙磷比大于1.4:1 后线性值出现负效应。
3)提高家禽生产性能, 降低生产成本荷兰的试验结果表明, 把微生物植酸酶加入低磷含量的基础饲料中可显著改善生长率和饲料利用率.接受250 IU / kg 植酸酶的鸡, 其生长率大大低于那些接受750, 1 000 或1500 IU / kg 植酸酶的鸡; 所食饲料中添加1 500 IU/ kg 植酸酶的鸡在0~ 24 d 内的生长率高于其它各组鸡, 说明植酸酶能明显改善饲料利用率. 在雏鸡饲料中添加0. 1% 的植酸酶可使雏鸡平均日增重和饲料报酬分别提高1%和4. 3%. 在以玉米和大豆粕为基础的鸡饲料中添加1. 0%的植酸酶可使鸡日增重提高到18. 5% ~ 39. 0%( P< 0. 01) .单安山( 1998)对鸡日粮应用植酸酶进行了可行性分析, 结果表明, 扣除节省磷酸氢钙的成本, 每吨饲料因添加植酸酶可节约12. 5 元.六、食品加工过程中的植酸脱磷•用食品级的植酸酶处理粮食,以分解粮食中的植酸(盐),减少植酸对微量元素的螯合,提高粮食的营养价值。
在大豆加工中可对大豆蛋白进行酶催化改性,从而提高其营养和商品价值。
面包生产过程中添加植酸酶可以清除揉面中的植酸,面包制作中用的植酸酶应该是安全无毒,高活性,Ca2+依赖型的,最适pH应在4.5—5.0,并在30℃左右具有高反应速度。
浸渍是玉米浆的生产程序之一,浸渍是为了软化玉米粒,破碎细胞壁,从而获得玉米浆。
微生物植酸酶能加速这一过程,改良株胚的分离,获得高产量的淀粉和面筋,并能改善玉米浆的品质。
在谷物(玉米、小麦等)淀粉加工中处理废弃物,降低对环境的污染。
七、使用植酸酶时的注意事项•植酸酶作用效果与动物日粮中植酸磷的含量关系密切。
植酸磷含量在0.2%以上时,使用植酸酶有效,植酸(盐)含量越高,植酸酶效果越明显。
•植酸酶是蛋白质,对光、热较敏感。
而在饲料生产过程中,由于粉碎、预混、制粒以及其它添加剂的影响都可能使酶的活性受损甚至变性。
使用酶制剂,应尽可能减少生产工艺对酶的活性的影响,制粒温度最好不要超过80度,以保证植酸酶有较好的作用效果。
•大量研究证明,日粮中钙元素含量过高会造成植酸酶活性下降,影响植酸酶使用效果,因此,切忌超量使用石粉作为填充物造成钙超标。
•防潮:植酸酶一旦受潮易发生霉变且活力下降。
•防止高温:严禁烈日爆晒、烘烤等,否则均可导致酶活力降低或失活。
•避免接触强酸、强碱、重金属。
•尽可能缩短贮存期,使用有效期内的产品。
产品应置于通风、干燥、阴凉、避光处。
总结•植酸酶不仅可以解除植酸的抗营养作用,提高食物和饲料中多种矿物元素和蛋白质、氨基酸的可利用性,而且能够降低粪便排泄磷造成的环境污染,是一种新型的绿色饲料添加剂。
通过基因工程技术将高活性植酸基因转移到高产工业菌株的基因组中,构建高产、高活性的超级产植酸酶菌株,降低植酸酶的生产成本,植酸酶的应用必将越来越广泛。