摘要：植酸酶是畜禽生產(chǎn)中一種常用于飼料中的消化酶，能夠水解不易被畜禽消化的植酸和植酸鹽，產(chǎn)生易于被它們利用的產(chǎn)物——肌醇和磷酸，因而可以提高磷的利用率，減少排放量。因此，植酸酶在提高畜禽的飼料利用率和生產(chǎn)性能以及降低對(duì)畜禽生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染上發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。

關(guān)鍵詞：植酸酶；畜禽；飼料利用率；磷 

在植物性飼料原料如玉米、麩皮和豆粕中，植酸(或植酸鹽)的含量較高。植酸鹽本身含有較高水平的磷，而磷對(duì)畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育特別是對(duì)骨骼肌肉的發(fā)育有著重要的作用。畜禽主要由胃腸道分泌機(jī)體所需的植酸酶，但產(chǎn)量較少，因此僅依靠自身產(chǎn)生的植酸酶無(wú)法完全水解日糧中的植酸和植酸鹽，必須依靠人工添加的外源性植酸酶，否則未被水解的植酸和植酸鹽會(huì)隨動(dòng)物的糞便被排出體外，污染環(huán)境。由于植酸或植酸鹽所含的大量有機(jī)磷未被畜禽有效利用會(huì)造成浪費(fèi)，同時(shí)豬生長(zhǎng)發(fā)育所需要的磷又得不到滿足，因此在單胃動(dòng)物飼料中添加外源性植酸酶顯得非常必要。這不僅可以促進(jìn)動(dòng)物利用植酸和植酸鹽水解后產(chǎn)生的磷，提高飼料中磷的利用率；而且，水解產(chǎn)生的蛋白質(zhì)、氨基酸及其他礦物質(zhì)無(wú)形中提高了飼料的營(yíng)養(yǎng)水平，因而可以相對(duì)減少這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的添加量，有效降低飼料成本。

1、植酸酶的來(lái)源和活性

很多植物種子(如豌豆、蠶豆和大豆等豆類植物)都含有植酸酶，小麥和玉米等作物種子也含植酸酶，但植酸酶的活性因植物種類的不同差異較大。就活性而言，植物性飼料原料的植酸酶活性的高低取決于飼料原料的種類及植物的生長(zhǎng)環(huán)境和飼料加工工藝等因素。動(dòng)物性植酸酶主要是指動(dòng)物小腸黏膜分泌的植酸酶和腸道微生物菌群產(chǎn)生的植酸酶，其中前者的活性很低，而后者的活性較高。由于相對(duì)而言單胃動(dòng)物的腸道菌群不如反芻動(dòng)物的豐富，所以單胃動(dòng)物菌群產(chǎn)生的植酸酶數(shù)量較少。微生物飼料添加劑中的植酸酶含量較高，且主要存在于真菌、細(xì)菌和酵母菌中。

2、影響植酸酶作用的因素

植酸和植酸鹽經(jīng)植酸酶水解后會(huì)分離出磷酸基團(tuán)、蛋白質(zhì)基團(tuán)及氨基酸基團(tuán)，從而完成植酸的分解[3]。另外，磷酸基團(tuán)從磷酸中分離出后會(huì)產(chǎn)生能被動(dòng)物吸收利用的磷。植酸經(jīng)植酸酶水后還可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)、氨基酸和其他礦物質(zhì)(如鈣和鐵等)，這些物質(zhì)被畜禽消化利用后能夠提高飼料的利用率。根據(jù)植酸酶的特點(diǎn)和日糧的類型，在選擇植酸酶時(shí)要綜合考慮各方面的影響因素，以便最大程度地發(fā)揮它們的作用。

2.1 植酸酶的活性、劑型和劑量

植酸酶的活性是以其分解植酸同時(shí)產(chǎn)生植酸磷的數(shù)量來(lái)表示的，產(chǎn)生的數(shù)量越多表示植酸酶的活性越高。生產(chǎn)植酸酶所用的工藝不同，所產(chǎn)生的產(chǎn)品劑型也不同，一般可分為包被型植酸酶和未包型被植酸酶。證明，包被型植酸酶對(duì)植酸和植酸鹽的水解作用好于未包被植酸酶的。豬的胃液能夠降解未包被型植酸酶，使其失去活性；因此，在選擇植酸酶添加劑時(shí)，要選擇用包被工藝生產(chǎn)的植酸酶，即選擇包被型植酸酶，以避免添加的植酸酶在豬胃中被降解而失去活性。在提高畜禽生產(chǎn)性能上，植酸酶的添加效果不僅與添加的數(shù)量有關(guān)，還受其他因素影響。

2.2 水解作用環(huán)境的溫度和pH

作為一類蛋白質(zhì)酶，植酸酶水解植酸鹽的過(guò)程是酶促反應(yīng)的化學(xué)過(guò)程，水解效果明顯受所處環(huán)境的溫度和酸堿度的影響。植酸酶在表現(xiàn)出最高活性時(shí)的溫度稱為適宜溫度，不同種類的植酸酶所對(duì)應(yīng)的適宜溫度不同。另外，在飼料加工過(guò)程中，由于加工工藝一般要求在較高的溫度如70 ℃～80 ℃下進(jìn)行，所以在選擇植酸酶時(shí)酶的熱穩(wěn)定性是一個(gè)需要考慮的重要特性。熱穩(wěn)定性越高的植酸酶，在飼料加工的高溫條件下能夠保持活性而不會(huì)大量損失的能力越強(qiáng)。所以，在選擇飼用植酸酶的種類時(shí)要綜合和平衡考慮植酸酶在37 ℃下的酶活性和在加工時(shí)的高熱條件下的熱穩(wěn)定性。目前，植酸酶的研究主要也集中在發(fā)現(xiàn)既耐高溫又具有最適宜的反應(yīng)溫度的植酸酶。維生物植酸酶的最適宜pH一般在2.5～6.0。

2.3 日糧類型

在眾多畜禽飼料添加劑中，飼用植酸酶添加劑已經(jīng)越來(lái)越受到飼料企業(yè)和養(yǎng)殖場(chǎng)的重視，因此植酸酶的應(yīng)用越來(lái)越普遍；然而，在選擇植酸酶時(shí)，應(yīng)根據(jù)日糧的類型，選擇合適種類的植酸酶，真正做到科學(xué)搭配。在投入數(shù)量上，應(yīng)根據(jù)飼料配方，預(yù)先計(jì)算飼料中植酸和植酸鹽的含量，再根據(jù)計(jì)算值確定植酸酶的添加量，以滿足充分催化水解植酸的所需量。一般而言，日糧中的植酸總含量低，則需要添加的植酸酶數(shù)量也要少，否則會(huì)造成浪費(fèi)，提高飼養(yǎng)成本。在提高飼料中鈣和磷的利用率上，植酸酶對(duì)大麥和高粱中植酸的水解效果不明顯，但對(duì)豆粕、菜籽粕和花生粕中植酸的作用明顯。這說(shuō)明，日糧類型的不同，植酸酶在提高鈣和磷利用率的效果上也不同。飼料企業(yè)或養(yǎng)殖場(chǎng)要根據(jù)日糧類型有選擇性地使用植酸酶。

3、小結(jié)

在降低養(yǎng)殖場(chǎng)飼料成本、提高畜禽生產(chǎn)性能、降低畜禽糞中磷排放量和減少污染環(huán)境上，植酸酶能夠產(chǎn)生顯著的有益效果。基于植酸酶添加效果的研究結(jié)果和在飼料工業(yè)中的應(yīng)用情況，在選擇植酸酶時(shí)要綜合考慮植酸酶的作用原理和具有最適活性的條件以及日糧類型等多種因素，以提高植酸酶添加水平和應(yīng)用效果，降低飼料成本和對(duì)環(huán)境的污染。

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