如何為您的配方選擇最好的植酸酶

　　出版日期：2013-12-02

　　作者：Gwendolyn Jones，丹尼斯克動物營養(yǎng)公司技術(shù)經(jīng)理

 

　　為實現(xiàn)更好的性能和盈利，選擇植酸酶要考慮5種特征。

　　圖1顯示了在低pH值下，大腸桿菌植酸酶和一種新式布丘氏菌植酸酶之間的活力差異。該布丘氏菌植酸酶表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

　　植酸酶對環(huán)境的影響以及可降低飼料成本的好處被動物飼料行業(yè)廣為所知。因此，在過去幾年里，植酸酶產(chǎn)品市場競爭急劇增加。面對市場上增多的植酸酶產(chǎn)品，配方師在為自己配方選擇最好產(chǎn)品的時候難免有一些疑問。您可以隨機選擇一種“最熱門的產(chǎn)品”或者嘗試最便宜的產(chǎn)品，但是，當(dāng)您考慮動物消化管道的特殊環(huán)境以及自己企業(yè)的特定需求時，很顯然，所有的產(chǎn)品并不能發(fā)揮同樣的價值。

　　確定您所需要植酸酶的總體水平

　　目前全球植酸酶市場估計每年成交價值約為3.5億美元。植酸酶在豬飼料中的平均使用率大約是70％，家禽業(yè)則接近90％。到目前為止植酸酶市場的增長主要取決于兩個因素：一個由于動物飼料中無機磷酸鹽成本日益增加而需要取代，以及對動物生產(chǎn)影響環(huán)境的擔(dān)憂 -具體而言，最大程度地減少磷的浪費。

　　近幾年對植酸分子的深入了解,人們認識到新的植酸酶的好處遠遠超過釋放磷這一功能。已經(jīng)證明植酸酶可以分解動物飼料中的植酸鹽，消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用，從而，提高能量和氨基酸的可用性。這也為植酸酶提供了進一步降低飼料成本的潛力，尤其是在飼料中的能量和蛋白質(zhì)/氨基酸價格高的時候。

　　最近的仔豬研究表明，在保育日糧中，植酸磷的水平對生長性能有顯著的影響，商業(yè)試驗也已經(jīng)證明，日糧中某些植酸酶的水平增加可以提高保育豬的性能。植酸酶的使用也為替代較高植酸鹽水平的能量和蛋白質(zhì)源，而又不影響整體日糧營養(yǎng)水平提供了一個機會。

　　植酸鹽可減少動物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用性，因為它與蛋白質(zhì)，鈣和微量元素在消化道中形成結(jié)合物，降低了配方的營養(yǎng)價值。當(dāng)消化道的上部處于酸性pH水平（pH值<4.5）時，如豬的胃和家禽的砂囊中，植酸會結(jié)合蛋白質(zhì)，形式復(fù)合物。植酸鹽-蛋白質(zhì)復(fù)合物不是構(gòu)成內(nèi)源性蛋白酶，包括胃蛋白酶的合適材料，這種復(fù)合物還妨礙蛋白質(zhì)的消化，為氨基酸的消化帶來負面影響。因為胃蛋白酶是無法攻擊植酸鹽-蛋白質(zhì)復(fù)合物的，所以作為代償機制，胃蛋白酶和鹽酸的分泌必然增加。額外的胃液分泌必然會消耗營養(yǎng)物質(zhì)和能量，從而降低動物的生產(chǎn)性能。

　　五種理想的植酸酶特征

　　植酸酶的選擇依據(jù)于您想要改善多少營養(yǎng)吸收，降低多少飼料成本--換句話說，就是您想發(fā)揮全部飼料營養(yǎng)矩陣的野心。這也取決于您將植酸鹽作為抗?fàn)I養(yǎng)因子的看法。

　　有研究表明植酸酶之間生物效應(yīng)存在顯著差異，無論是在提高消化率，還是降低植酸鹽在動物飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)作用都不同。以下是一些為了讓植酸酶表現(xiàn)出更好的性能和盈利，您可能要考慮的：

　　1.在低pH值時的高活力

　　植酸酶有自己唯一的最適pH值，在這個值可實現(xiàn)最佳功能。為了提高磷（P）攝取，降低植酸鹽的抗?fàn)I養(yǎng)影響，植酸酶需要在消化道上部低pH條件下釋放高活力。圖1展示了在低pH值條件，布丘氏菌植酸酶表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

　　2. 對植酸鹽的高親和性

　　一種新式布丘氏植酸酶，表現(xiàn)出超越現(xiàn)有大腸桿菌植酸酶的好處，這是這個領(lǐng)域中最近的發(fā)展成果。圖2展示了飼料添加量為500 FTU / kg的相對速效磷排放量（g/ kg飼料）。

　　植酸鹽包含有肌醇環(huán)與六磷酸基團（IP6）。眾多的研究表明，當(dāng)植酸酶從完好的肌醇環(huán)中除去一個磷酸基團時，植酸鹽的抗?fàn)I養(yǎng)影響被迅速地減小很多。較低分子量的酯類，如IP5和IP4，則不具有與IP6相同的結(jié)合蛋白質(zhì)和微量礦物的效率。因此，植酸酶，可以快速裂解IP6分子中的磷酸基團，然后優(yōu)先移動到另一個IP6分子，它將具有非常強大的降低植酸鹽抗?fàn)I養(yǎng)作用的功能，也將使更多的磷為動物所用。

　　3. 釋放的速度

　　在消化道上部，植酸酶，從肌醇環(huán)（IP6）上裂解磷酸基團的速度也將決定植酸酶在動物中作用的生物效應(yīng)。植酸酶作用得越快，植酸鹽分子在胃和腸上部的抗?fàn)I養(yǎng)作用降解得越快，消化道中就會有更多的營養(yǎng)供動物吸收利用。這意味著為了消除植酸鹽的抗?fàn)I養(yǎng)作用，所需要的植酸酶劑量將有可能降低，磷的攝入將會增加，植酸酶就會變得更具成本效益。

　　4. 高耐熱性, 高達95°C (203°F)

　　植酸酶活性在蒸汽調(diào)質(zhì)和飼料的造粒中可造成顯著損失，這是其使用的限制因素。有兩種方法可以使酶變得更具熱穩(wěn)定性。一種方法是使用包衣保護酶，另一種是操縱酶，使其成為熱穩(wěn)定的變體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這兩種技術(shù)可顯著提高酶的穩(wěn)定性，并已成功地用于生產(chǎn)商業(yè)產(chǎn)品。一種良好的包衣需要通過飼料制造工藝來保護酶分子，而且還需要在腸道的上部非?？焖俚蒯尫女a(chǎn)物，以確保最佳生物效能的實現(xiàn)。

　　5. 體內(nèi)的科學(xué)依據(jù)

　　用來驗證不同植酸酶生物功效的動物試驗和計量器是昂貴的。然而，必須使用它們來建立可靠的矩陣值。植酸酶后面的數(shù)據(jù)量將會決定你在一個飼料配方中應(yīng)用矩陣值的信心。豬和家禽對植酸酶的反應(yīng)不同，動物的年齡也會影響這種效應(yīng)。這些都需要在體內(nèi)試驗中進一步量化。

　　您能做到全部嗎?

　　簡短的回答是肯定可以。從植酸酶為配方帶來的不同價值來看，植酸酶將不斷發(fā)展。多虧知名的植酸酶生產(chǎn)商正在積極致力于科學(xué)研究，給他們的客戶提供最具價值的解決方案，許多研究經(jīng)費都已投入，用以改善植酸酶的功效，滿足未來的客戶需求。

　　參考文獻略

　　英文來源： Feed Management雜志和wattagnet網(wǎng)站

　　譯者：畜牧人編輯劉彩紅