植酸酶常見問題解答

畜牧人市場部2

      1、 植酸酶是什么？
　　答：植酸酶是一個由蛋白質組成的酶。是一個具有催化植酸水解功能的生物催化劑。水解產物是肌醇、無機磷及其他可能與植酸結合的物質，如鈣、鋅、錳等微量元素以及蛋白質、淀粉。它可以降解飼料中的植酸鹽，生成無機磷、肌醇以及與植酸結合的蛋白質、氨基酸，微量無素等，從而減少單胃動物飼料中無機磷的添加量，既可以提高飼料中磷的利用率、節約無機磷飼料資源，又減少由于動物糞便排泄物中高磷所造成的環境污染。
　　植酸酶的研究是六十年代開始，隨著分子生物學的發展，目前對植酸酶的研究已進入分子水平，多種微生物來源的植酸酶已得到分離純化并進行了較深入的生理生化研究。從而改變植酸酶的酶學性質如耐溫性、ＰＨ適性、催化性等，提高其在飼料中使用的有效性。植酸酶已被歐美畜牧業發達國家的飼料廠和畜牧場廣泛使用。
　　2、 為什么植酸有害？
　　答：植酸只對單胃動物如：豬、雞、火雞、鵪鶉、魚等有害集中在三個方面：一是使磷和其他微量元素（鈣、鋅、鎂、銅、鉬、碘）的可利用率大為降低；二是同蛋白質、淀粉等結合形成不溶解的絡合物，導致飼料的消化率降低（NRC，1993）；最后是與動物體內消化酶結合，使消化率下降。所以植酸被列入有害因子。
　　注：植酸帶負電荷，具有強大的螯合能力。在很寬的pH值范圍（3~11）內能與鈣、鋅、錳、鉀、鈉、鐵、鎂螯合成不溶解的植酸-金屬復合物。使這些元素不能被動物利用。在低于蛋白質等電點的酸性條件下，蛋白質帶正電荷，與帶負電荷 的植酸址接螯合成不溶解的植酸-氨基酸螯合物，而使蛋白質的消化率降低。植酸則先與礦物質元素陽離子（Ca-+， Mg2+，2 n2+等）螯合成植酸-金屬復合物，再與氨基酸螯合成不溶解的植酸-礦物質-氨基酸三元復合物。這兩類的植酸-氨基酸螯合物都不能被蛋白酶水解。所以，同時影響飼料中礦物質和蛋白質的消化率，這一反應還有可能在消化道內發生，影響消化酶的活性。
　　從另一方面干擾動物的消化功能。在飼料中添加磷和其他礦物質會加劇這一反應。尤其以酸性至中性范圍內，螯合反應最為顯著。而消化道的大部分部位的pH值正在這個范圍。
      3、 為什么單胃動物不能利用植酸磷？
　　答：由于植酸只能被功能專一的植酸酶水解，而單胃動物消化道內幾乎沒有可以發揮作用的植酸酶，所以進食的植酸無法被水解，植酸磷同糞便一道排也體外無法被利用。
     4、 植酸酶降低飼料生產成本的原因是什么？
　　答：植酸酶降低飼料成本的原因有三方面：植酸可以定量地替代無機磷飼料。在沒有植酸酶的情況下必須添加磷酸氫鈣或骨粉等無機磷飼料，而磷的價格很高。植酸同時提高了飲料中多種養分的消化率，增加了可利用養分的數量；最后由于植酸酶是濃度很高的催化劑，很小的添加量就替換也幾十倍至百倍以上的磷酸氫鈣或骨粉，為飼料配方設計節省也了寶貴的空間，使成本進一步下降
　　5、 植酸酶對豬、雞等動物有毒、副作用嗎？
　　答：屬于完全無毒型，純植酸酶發酵超濾物的大鼠口服LD50>2000mg。大鼠吸入LC>0.5mg/(L。4h)。對于產品，有報道雞的耐受量為最大推薦量的10倍；豬的耐受量為最大推薦量的50倍。植酸酶對畜禽也無副作用。由于單胃動物在自身體內并不分泌植酸酶，所以外源的植酸酶在體內不存在同類酶的負反饋作用。對消化系統的正常機能沒有影響。這些都已經被大量的、長期應用結果證實。
　　6、 最重要的商品植酸酶質量指標有哪幾個？
　　答：含量，生物利用率，加工性能（比重、流動性、粒度），儲存穩定性（常溫和低溫）和加工穩定性（高溫和常溫）。
　　目前在世界上多用植酸酶單位（Fytase Unit,縮寫為FTU。Fytase是荷蘭文植酸酶）表示植酸酶活性。最早由荷蘭的Gist-brocades公司提出和使用。1 FTU是在37℃和ph=5.5的條件下，每分鐘從0.005 1 mol/L的植酸鈉溶液中釋放出1μmol無機磷所需要的植酸酶的數量。這一定義已經被包括中國在內的國際質量認定機構、權威檢測機構接受和使用。也成為植酸酶的工業產品規范標準，為制造商和使用者通用。還有其他商業公司使用FTY（Novo Nordisk）表示植酸酶活性，定性沒有差別，只是選用了不同文字的縮寫。而據使用PPU表示植酸酶活性的rohm公司介紹，其單位是定義在PH=6.0的條件下。這就完全改變了標準定義中的關鍵測定條件。在這樣條件下測定的植酸酶活性含量完全不具備與標準定義條件下的測試數據的直接可比性。
　　注：FTU是使用最多的表示方法。如具有相當權威性的AOAC(Journal of AOAC International VOL.77.No.3,760~764)，FCC(Food Chemicals Codex,IV.1996.808~810)和VDLUFA(VDLUFA-Methodenbuch Band Ⅲ,4.Erg.1997)及相當多的研究報告都使用FTU表示植酸酶的活性。
　　7、 目前商品植酸酶的含量是多少？
　　答：商品植酸酶的有效成分隨不同制造商和產品劑型而不同。液體的產品均為5000FTU。固體產品有5000FTU，2500FTU，1000FTU，500FTU和250FTU。含量高的產品制造技術要求高，添加量小，能創造出更多的配方空間，綜合效益高。含量低的產品容易混合，但添加量大，占用較多的配方空間，綜合效益差。
　　8、 植酸酶發揮作用的適宜溫度是多少？
　　答：商品植酸酶（如Aspergillusniger）純品的的最適宜溫度是55℃（55℃~75℃）。經過后加工保護的產品，溫度上限有所提高。耐高溫的極限隨產品而不同。高溫極限的意義在耐受飼料加工的溫度。就目前市場上的產品來說，超過82~85℃則有大量的酶鈍化失活。有未經證實的商業報道透露即將有能夠耐受90℃高溫的產品面市。低溫極限的意義主要在冷水魚類飼料的酶效率。
　　9、 為什么有些養分的潛在營養價值數據會大于100%？
　　答：由于植酸酶是一個催化劑，很少的量就足以啟動水解生物的反應。所以，釋放出的養分在重量上遠遠超過了植酸酶自身的重量。所以，當以酶自身重量為基數時，以%表示時，就出現了潛在營養價值數據大于100%的現象。
　　用常規的養分分析測定方法，無法測得潛在營養價值。潛在營養價值是在動物體內有酶和底物同時存在的條件下，用消化試驗或生長性能試驗測定獲得的。因此，與通常概念的營養價值相比較，潛在營養價值在功能上是一樣的，而且是可消化養分。但通常概念的營養價值是總養分。潛在營養價值具有明顯的產品特異性、飼料構成特異性、動物特異性和酶反應條件特異性。
　　10、預混合飼料中使用了植酸酶以后對預混合飼料的物理特性有哪些方面的影響？
　　答：容重變輕，粉塵減少。顏色外觀有可能發生變化。
　　注：容重不同于比重，在表示和描述單位體積飼料的重量時使用容重，即g/cm3。原因是由于飼料本身的特點很難測定"單位體積"，而以在一定的體積內未經振動和壓實的飼料的重量表示。一般用100mL的量筒測定。容重適用于各種飼料，飼料原料，飼料添加劑。
　　11、植酸酶為什么可以減少破蛋率？
　　答：植酸酶可以顯著降低破蛋率達4%左右。已經為很多試驗和生產數據證實。植酸酶提高了蛋殼的剛度，對厚度影響不顯著。機理尚不完全清楚。可能與血液中堿性磷酸酶的活性、可利用錳的水平以及磷的水平變化有關。
　　注：產蛋雞隨年齡的增加，鈣的需要量上升而磷的需要量下降。總磷水平愈高，蛋殼質量愈差。雞齡愈差。雞齡愈差。雞齡愈高，蛋殼質量愈差。植酸酶可以提高產蛋率。但升幅僅在2%左右。已經為很多試驗和生產數據證實。道理是植酸酶消除了植酸的危害，釋放出潛在的營養素，提高了進食。有一點要提醒的是，如果為了降低飼料的成本，已經使用了潛在的營養價值，設計的是"等養分等生產性能"的配方，那么就難再看到產蛋率明顯上升。
　　12、夏季使用注意事項有那些？
　　答：畜禽在夏季易受高溫氣候的影響。特別是家禽，對熱應激較為突出。正常情況下，一只蛋雞每日的近食量在120克左右，重型蛋雞進食可達到140克左右，夏季高溫時，蛋雞的進食量在70—100克之間，這在很大程度上影響了家禽的氨基酸、維生素、礦物質元素等的進食量。因此，要求適當調整日糧營養水平。夏季使用注意各營養物質濃度的調整由于采食量下降，直接導致磷攝入量減少，因此應適當增加磷源飼料在配方中的含量，以增加飼料中磷和鈣的濃度，彌補因采食量下降而導致的磷、鈣不足。
　　外界氣溫高，因此不需要增加能量的含量；蛋白質和必需氨基酸水平可以適當增加。在夏季畜禽飼料配方設計中可適量增加復合維生素的添加量，以增強畜禽抗應激能力。夏季畜禽面臨的應激是其他季節所沒有的，降低應激的方法之一就是適當增加復合維生素和甜菜堿在飼料中的添加量，減少畜禽對疾病和高溫的應激，能有效提高畜禽在夏季的生產性能。
　　13、添加小蘇打會不會影響酶活？
　　答：不影響的。碳酸氫鈉是畜禽體內代謝重要的緩沖體系物質之一，在夏季畜禽飼料中添加碳酸氫鈉能有效預防呼吸性堿中毒，維持體液的PH值的恒定，有利于胃酸的正常分泌，保持消化道正常的PH值，使植酸酶在一個正常的環境中發生酶反應，對動物生產性能有利。另外，由于C02的大量呼出，造成蛋殼CaCO3沉積減少，損害蛋殼品質，也需要補充一定的碳酸氫鈉。
　　                                                                                                                     作者：007畜牧