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摘要：植酸酶是一类高效、无毒无副作用和环保型绿色饲料添加剂，被广泛应用于动物生产中。本文综述了植酸酶的生物特性、来源、活性影响因素以及其在动物生产中的应用。关键词：植酸酶动物生产应用植酸酶（Phytase）作为饲料添加剂的一个品种，得到饲料业和养殖业的普遍重视和广泛应用。动物饲料中的主要成分是植物性饲料，其中的磷70%以上与植酸结合，以其盐的形式存在，难以被单胃动物利用，且随粪便排除，污染环境，而植酸又对蛋白质、矿物元素具有抗营养作用，降低了动物对蛋白质、Zn、Mn、Fe、Ca等利用率。植酸酶能够促进植酸及其盐类的分解，促进动物的生长发育，对环境保护也有重大的意义。因此，开展饲用植酸酶的研究，已成为当前饲料行业的研究热点。1.植酸及植酸磷植酸是植物性饲料中普遍存在的一种抗营养因子。Anderson（1914）认为植酸是由一分子肌醇与六分子磷酸结合而成，称为六磷酸肌醇。Weigartner（1978）研究表明植酸为六磷环己酯，是一种黄色液体，呈强酸性，可与水或95%醇混合，不溶于醚，其分子式为C6H18O24P6，通式是C6H6[OPO（OH）2]6，分子量660.8，存放时间过长易于分解。植物性饲料中能与植酸结合的磷称为植酸磷。植酸磷难以被单胃动物所利用，研究表明，猪、鸡只能利用玉米中的磷约10%~12%，豆粕中的磷25%~35%，麦麸中的磷10%~30%。在以玉米、豆粕为主组成的典型生长、肥育猪的饲料中，磷的利用率只有15%，因此，为了满足猪禽对磷的需求量，不得不在饲料中加入无机磷源如磷酸二钙等。表1列举了几种谷物、油科饼粕和谷物加工剂产品中植酸磷的含量。植酸盐中的磷可与饲料中的矿物质结合形成螯合物，降低动物对Zn、Mn、Ca、Cu、Fe、Mg等微量元素的利用；植酸盐还可与蛋白质结合，形成复合体而降低动物对蛋白质的消化吸收，从而降低这些营养成分的消化利用率。表1常用植物性饲料中植酸磷的含量（NRC,1994）饲料总磷（%）植酸磷（%）植酸磷/总磷----------------------------------------------------------------------大麦0.360.1953玉米0.280.2071小麦0.370.2465黑麦0.320.2681燕麦0.270.2281小麦麸1.150.9583细米糠1.311.1789大豆粕0.650.3858葵子粕0.930.7480芝麻饼1.371.04762.植酸酶的生物特性及来源植酸酶是一种能降解植酸及其盐类的酯酶，属于磷酸单脂水解酶，是磷酸酶的一种类型。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。植酸酶主要来源于谷物类的种子及一些微生物特别是真菌曲霉属的培养物中。植酸酶可以把植酸分解为六分子磷酸和一分子肌醇，理论上每克植酸完全水解可产生281.6毫克磷。植酸酶包括很多种，根据来源可分为植物性植酸酶和微生物植酸酶。植物来源的植酸酶的适宜的pH值范围较高（5~7.5），不适于在动物饲料中添加。EeckhoutDepaepe（1994）证实，植物性植酸酶在pH值为3.0时，活性显著下降，甚至失活。微生物植酸酶所耐受的pH值范围比大多数植物性植酸酶要宽，一般pH在2.5~6.0之间。通常猪和禽胃的pH值约为1.5~3.5之间，小肠前端的pH约为5~7，因此植酸酶在消化道内能够发挥作用。表2列出了常见的微生物植酸酶的性质来源分子量/Kda最适pH最适温度（℃）Asp.terrues2144.570Asp.ficuum85~1002.5~5.060Asp.miger2005.0~6.037~40B.subtilis36~387.5?Asp.orvzae125.550植酸酶的最适温度在40~60℃，在饲料加工中添加植酸酶，如把调制温度及制粒温度调得过高，则会不同程度降低植酸酶的活性。Nenman（1990）用A.niger生产植酸酶做试验表明，将其置于90℃环境30min，使活性损失不超过16%。Newman（1991）发现由A.niger生产得植酸酶在pH为5.0~6.5时具有最强活性。3.影响植酸酶活性的因素植酸酶的活性受许多因素影响，主要有pH值、温度、水分、作用时间、抑制剂、激活剂、底物浓度、产物浓度以及植酸、植酸酶的来源等。3.1pH值植酸酶的活性在很大程度上受动物胃肠道内环境的pH值的影响，若胃肠道内的pH值不在植酸酶的最适pH值范围内，则植酸酶的活性将会下降，甚至失活。植物来源的植酸酶的适宜的pH值在5~7.5之间。在pH值为3时活性下降，pH值为2时失活。而微生物植酸酶的适宜pH值在2.5~6.0之间，在胃中和小肠中具有较高的活性。Pasamontes等（1997）首次从真菌Aspergillusfumigatus克隆出耐高温植酸酶基因，经重组表达发现，此酶作用的pH范围广，从2.5到8均可水解植酸。3.2温度温度过高会使蛋白质变性，因而植酸酶的活性高低受到温度的影响。植酸和植酸酶一起在40℃的温度中培养60分钟几乎完全水解。植酸酶不耐热。Nelson等（1993）证实，在82~85℃的制粒温度下，其活性有很大降低。Simell等（1990）报道，在实验室条件下，黑曲菌霉植酸酶最适温度为55℃，60℃活性只保留50%，70℃完全失去活性。从嗜温微生物嗜热毁丝菌，土曲霉等中分离得到的高温植酸酶其最适温度在70~80℃。虽具有很好的耐热性，但在37℃下的酶活性极底，在饲料中没有应用价值。Lssaelon等研究发现，Asp.ficuum植酸酶经70℃膨化和79℃制粒时，它的残活率分别为71%和54%，90℃制粒时，残活率只有13%左右。欧洲为了减少温度对植酸酶活性的影响，在制粒时，把液态的植酸酶喷洒在颗粒上。3.3抑制剂多数二价阳离子（Ca2+，Fe2+，Ze2+，Mg2+，Cu2+等）因与底物（植酸）发生强烈的络合作用而抑制酶的活力；草酸、柠檬酸和氯化物等也因与酶蛋白活性中心关键氨基酸的侧链基团反应而降低酶的活力；此外，常见的底物抑制、竞争抑制等情况的出现也会对酶的作用效果带来不利的影响。4．植酸酶在动物生产中的应用4.1提高植酸磷的利用率，减少无机磷的使用和降低动物粪便的磷含量及减少环境的污染。试验表明添加植酸酶可促进鸡对植酸磷的利用效果，一般认为，添加植酸酶可使磷利用率提高20%~40%。而家禽和猪饲料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料中一部分无机磷。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。Simons等（1990）在肉鸡的玉米--豆粕型日粮中添加植酸酶，粪便中排磷量减少17%~42%。Bilyarin（1994）在蛋鸡日粮中添加植酸酶，粪尿排磷量减少40%。Kojas和Scett（1969）报道，用无花果曲霉产生的植酸酶对棉籽饼进行处理，几乎可水解所有的植酸。PerneyKM等（1993）在鸡的低磷玉米--黄豆基础日粮中加入植酸酶，研究发现，可提高鸡趾骨和胫骨灰分含量及细胞中无机磷含量，降低粪便中磷的排出。4.2解除植酸对矿物元素和蛋白质的抗营养作用，提高动物的生产性能。植酸具有很强的络合力，能与Ca，Zn等金属离子及蛋白质螯合成稳定的复合物，从而降低这些营养成分的利用率。植酸酶可以水解植酸，使被络合的矿物元素和蛋白质释放出来，提高这些营养物质的利用率。Mohanna等（1990）报道，日粮中增加植酸酶可降低植酸对Zn利用的不利影响。Pallauf（1992）报道，猪日粮中添加植酸酶，能使Mg、Zn、Ca和Fe的表观利用率分别提高13%、13%、7%和9%。Schoner（1995）报道，500单位的植酸酶在鸡和猪日粮中相当于0.5gCa。值得注意的是，矿物质利用率的提高程度受日粮中含量的影响，如果日粮中某种元素含量已满足要求或超量，则添加植酸酶无作用。Yi（1996）报道，鸭日粮中添加植酸酶可明显提高氨基酸和氮的表观消化率。Mroz等（1994）报道，给猪饲料添加微生物植酸酶可提高蛋白质和一些氨基酸的表观消化率。刘宗慧（2002）研究表明，在生长猪日粮中添加500u/kg植酸酶，可提高日增重8.15%（P<0.05），提高饲料转化率4.81%（P>0.05），并显著提高钙、磷表观消化率。5.结束语植酸酶可以解除植酸及其盐类对矿物质和蛋白质的抗营养作用，使植酸分解，提高饲料中磷的利用率，减少无机磷的使用量，避免氟中毒，从而降低饲料成本；显著降低猪、禽粪便中磷的含量，减少对环境的污染；提高动物对矿物元素、蛋白质、氨基酸、淀粉和脂质等营养物质的利用率，提高动物生产性能。欧盟、加拿大及美国等工业发达国家，专门制定了强制使用植酸酶的政策，在环境保护中发挥了巨大作用。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动物生产中的广泛应用，应是我国饲料科技工作者研究的主要方向之一。来自：饲料添加剂网