| 植物性飼料中植酸磷和植酸酶的研究進(jìn)展 |
| 發(fā)布時(shí)間：2002-11-11 |
| 磷（Phosphorus）是動(dòng)植物體內(nèi)的必需礦物元素，在動(dòng)物體內(nèi)磷不但是骨骼組織的必要成分，而且在其他代謝功能的正常發(fā)揮中起重要作用。由于植物性飼料中的磷大多以植酸磷的形式存在，而單胃動(dòng)物體內(nèi)缺乏植酸酶或酶的活性不高，長(zhǎng)期以來(lái)人們往往是按照植物性飼料中磷的有效率為總磷的1／3的假設(shè)來(lái)進(jìn)行飼料配方，有的甚至忽略不計(jì)，而用無(wú)機(jī)磷來(lái)滿足動(dòng)物對(duì)磷的需要量，這樣勢(shì)必造成磷源的浪費(fèi)，導(dǎo)致磷的過(guò)量排泄。事實(shí)上，植物性飼料中的磷以植酸磷和非植酸磷兩種形式存在，非植酸磷并非100％為動(dòng)物所利用，植酸磷的含量也不是簡(jiǎn)單占總磷的2／3，植酸磷/總磷的比值變動(dòng)范圍在0～93 ％之間（Eeckhou等，1994蘇淇等，1984；Viveros等，2000），不同植物性飼料其植酸磷的含量差異很大。本文擬就植物性飼料中磷、植酸磷以及植酸酶的研究進(jìn)展作一綜述，以期對(duì)建立我國(guó)植物性飼料中有效磷的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，充分、合理利用植物性飼料中的磷源提供參考。 1 植酸和植酸磷 植酸，即六磷酸酯環(huán)己六醇（肌醇六磷酸），是植物性飼料中存在的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子之一，植酸中所含的磷為植酸磷，是植物性飼料中磷的主要存在形式。植酸磷只有先分解為無(wú)機(jī)磷（Pi）后才能被動(dòng)物吸收利用。植酸磷的降解需要有酶的參與，不同植酸降解產(chǎn)物（IP 3～I(xiàn)P 5）的形成取決于不同來(lái)源的植酸酶活力（Cosgrove，1970），植酸磷的有些異構(gòu)體在人和動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮重要的生理作用。就其化學(xué)結(jié)構(gòu)和特性來(lái)說(shuō)，植酸具有對(duì)金屬離子較強(qiáng)的絡(luò)合性，能與鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅等金屬離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物植酸鹽，能直接影響動(dòng)物對(duì)這些礦物質(zhì)和微量元素的吸收和利用。l摩爾植酸平均可與l～6摩爾金屬離子在腸道pH值條件下，形成不溶性的植酸鹽。 2 植酸酶的種類(lèi)和特性 植酸酶屬于磷酸單酯水解酶，是磷酸酶的一種特殊類(lèi)型。目前確認(rèn)的植酸酶有兩種類(lèi)型。一種是存在于植物、酵母、霉菌和細(xì)菌中且需要Mg2+參與催化過(guò)程的3－磷酸水解酶（E．C．3．1．3．8），其系統(tǒng)名為肌醇六磷酸一3一磷酸水解酶。這種植酸酶作用于植酸鹽時(shí)，首先從肌醇的3位上催化釋放出無(wú)機(jī)磷酸鹽，然后再依次釋放其他部位的磷酸鹽，最終酯解整個(gè)植酸。另一種植酸酶為6一磷酸水解酶，系統(tǒng)名為肌醇6一磷酸水解酶，只存在于植物籽實(shí)中。它首先催化無(wú)機(jī)磷酸鹽從肌醇的6位脫落，然后再依次釋放出其他的磷酸鹽并最終酯解整個(gè)植酸。 植酸酶在動(dòng)物消化道中催化釋放無(wú)機(jī)磷的能力取決于植酸酶的特性。不同來(lái)源的植酸酶分子量不同。霉菌植酸酶分子量一般在60～100 kDa；曲霉植酸酶分子量較大，如土曲霉為214 kDa，無(wú)花果曲霉為85～100 kDa，黑曲霉為 200 kDa；細(xì)菌植酸酶分子量一般較小，如大腸桿菌為42 kDa，枯草桿菌為38kDa。不同植酸酶具有不同的最適pH范圍和最適溫度，霉菌植酸酶的最適pH范圍為 4．2～5.5，最適溫度為45～57℃； Newman等（1991）、Simell等（1989）發(fā)現(xiàn)黑曲霉植酸酶在pH值為5.0～6．5時(shí)活性最強(qiáng)，最適溫度為53～55℃；谷物飼料植酸酶的最適pH為5．l，在pH為3時(shí)活性下降，pH值為2時(shí)即遭完全破壞。最新研制開(kāi)發(fā)的細(xì)菌植酸酶的適宜pH和溫度范圍見(jiàn)表1。 植酸酶的作用除受pH和溫度影響外，還可以被金屬離子如 Cu、Zn、Fe和 Ca等抑制，也可被F抑制。Ca和Mg既有抑制作用，同時(shí)也是激活劑。某些植物中的植酸酶可被P抑制，有些也可被其中的植酸鹽所抑制。維生素D具有提高某些動(dòng)物腸內(nèi)容物和粘膜中植酸梅活性的作用。 理想的植酸酶必須具備以下特點(diǎn)：在動(dòng)物消化道能有效地釋放出無(wú)機(jī)磷，對(duì)熱穩(wěn)定，價(jià)格便宜。由于植酸酶在動(dòng)物體內(nèi)作用的部位主要在胃內(nèi)（Yi等，1996），因此，適宜的pH和高的抗胃蛋白酶能力有利于植酸酶作用的發(fā)揮。不同動(dòng)物對(duì)植酸酶的要求不同，家禽要求中性偏酸的植酸酶，有利于其催化作用的發(fā)揮（Riley和Austic，1984），水產(chǎn)動(dòng)物要求植酸酶最適溫度較低（Ramsever等，1999）。同種動(dòng)物的不同生長(zhǎng)階段消化道的pH值也不一樣，如育肥階段豬胃的pH值要比斷奶階段低（Radcliffe等，1998），要求植酸酶的pH也不一樣。因此任何一種單一植酸酶都很難滿足動(dòng)物的需要。 目前商業(yè)植酸酶的主要來(lái)源有以下3種：一是天然植酸酶的提取，主要提取對(duì)象是植物、微生物和細(xì)菌，但天然植酸酶產(chǎn)量低，提純困難，成本高；二是通過(guò)發(fā)酵工程和生物技術(shù)，采用DNA重組使微生物產(chǎn)生的植酸酶活性大幅度提高，從而大大降低了生產(chǎn)成本；三是通過(guò)基因克隆，將產(chǎn)生植酸酶的基因克隆到動(dòng)物體內(nèi)，使動(dòng)物自身產(chǎn)生植酸酶，從而可以大量利用植物性飼料中的磷。Golovan等（2001）將PSP／APPA基因（來(lái)自E．coli植酸酶）轉(zhuǎn)入仔豬的腮腺，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)入 7～11d后，在豬的唾液中可以檢測(cè)到 5～6000 U／mL的植酸酶。 3 植物性飼料中植酸磷和植酸酶的含量 植物性飼料中有效磷的含量取決于其植酸磷含量、非植酸磷含量和植酸酶活力三個(gè)因素。近20年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，不同植物性飼料中磷的生物學(xué)效價(jià)（生物利用率）差異很大，因此系統(tǒng)了解植物性飼料中植酸磷及其植酸酶含量是充分利用植物性飼料中磷源，研究和開(kāi)發(fā)新的植酸酶的前提和基礎(chǔ)。 Eeckhout等（1994）對(duì)比利時(shí)引種飼料的285個(gè)樣品，Viveros等（2000）對(duì)西班牙24種飼料的182個(gè)樣品中總磷、植酸磷、植酸酶活、酸性磷酸酶活的含量進(jìn)行了系統(tǒng)檢測(cè)，蘇演等（1984）、屠焰等（1997）和賈剛、王康寧（2000）對(duì)部分植物性飼料中的總磷、植酸磷和（或）植酸酶進(jìn)行了測(cè)定和有效磷的評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，禾谷類(lèi)及其副產(chǎn)品植酸酶含量較高，其中黑麥、小麥、黑麥麩、小麥麩分別為5147、1637、7339和4624 U／kg；豆類(lèi)籽實(shí)及其副產(chǎn)品植酸酶含量較低。從不同研究者所測(cè)結(jié)果看，同一品種的檢測(cè)結(jié)果存在差異，特別是植酸酶酶活，木同研究者之間的檢測(cè)結(jié)果差異較大。Maga（1982）指出植酸酶含量不僅受土壤、環(huán)境條件的影響，同時(shí)測(cè)定結(jié)果的差異也與測(cè)定的方法有關(guān)。在Eeckhout等（1994）研究的51種植物性飼料中，僅有黑麥、小麥、大麥等籽實(shí)以及小麥麩等麥類(lèi)副產(chǎn)品和米糠等13種飼料中所含的植酸酶酶活高于100 U／kg，其他飼料中植酸酶酶活均較低（＜ 100 U／kg）。 加工調(diào)制過(guò)程對(duì)飼料內(nèi)源植酸酶產(chǎn)生影響，制粒后的次粉植酸酶酶活僅為制粒前的56％（Eeckhout等，1994），水分含量高的玉米其植酸酶含量比風(fēng)干玉米高，對(duì)玉米一豆粕一麥麩一米糠配合飼料用浸泡的方法可以提高其植酸磷的生物利用率（Liu等，1997）。 谷類(lèi)籽實(shí)中的植酸磷含量約占總磷的59％～79％，小麥麩中占76％，而細(xì)米糠中可高達(dá)86％（蘇琪，1984；賈剛等，2000）；豆類(lèi)籽實(shí)的植酸磷／總磷比例稍低，油餅類(lèi)達(dá)58 ％～70％；塊根塊莖類(lèi)、油菜籽殼、大豆殼等植酸磷含量很低，甚至無(wú)法被測(cè)出。 Viveros等（2000）對(duì)植物性飼料中總磷、植酸磷、植酸酶、酸性磷酸酶之間的相互關(guān)系進(jìn)行了研究。谷類(lèi)副產(chǎn)品以及油籽中的植酸磷（y）含量與總磷（ x）含量呈線性相關(guān)（谷類(lèi)：R2＝0．95，y＝0．8458 X－0．0367；油籽：R2＝0．95，y＝0．945 X－O．20）。在谷類(lèi)及其副產(chǎn)品以及其他非谷類(lèi)副產(chǎn)品中，植酸酶和酸性磷酸酶的含量與其植酸磷含量呈正相關(guān)，而在豆類(lèi)籽實(shí)和油類(lèi)籽實(shí)中則呈負(fù)相關(guān)（Viveros等，2000）。油籽中植酸酶酶活（y）與植酸磷（X1）或總磷（X2）存在顯著的線性關(guān)系：y＝－565 xl＋497（R2＝0．89，P＜0．001）；y=一575 X2＋ 648（ R2＝0．98， P＜0．01）。但 Eeckhout等（1994）研究則認(rèn)為，飼料中植酸酶活性與其植酸磷和總磷含量無(wú)關(guān)。 4 飼料中添加植酸酶的效果 4.1 植酸酶對(duì)植酸磷利用率和其他營(yíng)養(yǎng)素利用的影響植酸酶有利于提高植酸磷的利用率，減少飼料中無(wú)機(jī)磷的供給，降低糞磷排泄。小麥、黑麥等禾本科籽實(shí)及其副產(chǎn)品中，由于其天然植酸酶活力高，相應(yīng)的植酸磷利用率也高，小麥中總磷的表現(xiàn)消化率可達(dá)44％～47％（Masri，1995）。韓延明（1996）認(rèn)為，在配合飼料中如麥麩達(dá)17．6％時(shí)，飼糧中植酸磷的體外消化率最高，此時(shí)從植酸鹽中釋放的無(wú)機(jī)磷可以滿足生長(zhǎng)肥育豬對(duì)有效磷的需要。Cromwell等（1993）在生長(zhǎng)豬的豆粕和玉米－豆粕日糧中添加植酸酶進(jìn)行試驗(yàn)表明，植酸酶水平為 1000U／kg時(shí)，豆粕日糧中磷的生物學(xué)效價(jià)從25％提高到57％，玉米一豆粕日糧中磷從15％提高到43％，這一水平的植酸酶大約可將1／3的不可利用的磷轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫眯问?。Simons等（1990）通過(guò)肉雞的試驗(yàn)證明，日糧中添加植酸酶可使磷的利用率顯著提高，特別是低磷飼料能提高60％，磷排泄量減少40％。 由于植酸可以絡(luò)和礦物元素形成不易被動(dòng)物吸收的鹽類(lèi)，因此植酸酶的添加可以相應(yīng)增加這些元素的利用率。Lynch（1996）報(bào)道，將植酸酶以300U/kg加入蛋雞飼料，飼料中磷的添加水平可降低0．1％，相應(yīng)的鈣添加水平可降低0．3％～0．5％；添加植酸酶可以不同程度地改善鋅的生物學(xué)效價(jià)（Yi，1996；Thiel等，1996；Lei等， 1993）；Sebastian（1996）研究結(jié)果表明，添加植酸酶使銅沉積率提高19．3個(gè)百分點(diǎn)； Sandberg（ 1991）體外試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小麥麩與黑麥麩中6一磷酸鹽、5一磷酸鹽被激活的內(nèi)源植酸酶完全水解時(shí)，鐵的溶解度可以從3％～5％上升到 21％～53％。 植酸還可形成一種復(fù)雜的蛋白質(zhì)阻礙腸道多種酶（如α－淀粉酶，胰蛋白酶、胃蛋白酶等）的活性，從而影響蛋白質(zhì)的消化（ Nair等，1991；Caldwell，1992）。張克英等（2001）研究了添加植酸酶對(duì)斷奶仔豬蛋白質(zhì)、氨基酸等消化率的影響，結(jié)果表明添加植酸酶可以提高蛋白質(zhì)生物學(xué)效價(jià)（P＜0．25＝和Lys的回腸消化率（P＜0．25＝。 4．2 添加植酸酶對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響 植酸酶通過(guò)使植酸降解，釋放出無(wú)機(jī)礦物元素同時(shí)解除植酸對(duì)其他養(yǎng)分消化吸收的抑制作用，提高蛋白質(zhì)的消化率和氨基酸的吸收，最終有利于提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。這方面的報(bào)道很多，不再贅述。 5結(jié)論 充分利用植物性飼料中的磷，減少配合飼料中無(wú)機(jī)磷的添加，是降低畜禽磷污染的根本途徑。植物性飼料中的磷主要由植酸磷組成，不同品種的植物性飼料其植酸磷和植酸酶的含量不同，谷類(lèi)籽實(shí)中的植酸磷含量較高，豆類(lèi)籽實(shí)稍低，塊根塊莖類(lèi)、油菜籽殼、大豆殼等植酸磷含量最低。植物性飼料植酸磷含量與其總磷含量呈顯著正相關(guān)，但植酸酶酶活與其植酸磷和（或）總磷含量之間的關(guān)系，不同的研究者所得結(jié)果存在較大差異，是否能用植酸磷和（或）總磷含量來(lái)預(yù)測(cè)植酸酶酶活有待進(jìn)一步研究。外源植酸酶的添加可以顯著提高植酸磷的生物利用率和動(dòng)物的生產(chǎn)性能。由于人們對(duì)環(huán)保的日益關(guān)注，植酸酶產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)已成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和飼料工業(yè)的熱點(diǎn)之一。 |
1 植酸和植酸磷
植酸，即六磷酸酯環(huán)己六醇（肌醇六磷酸），是植物性飼料中存在的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子之一，植酸中所含的磷為植酸磷，是植物性飼料中磷的主要存在形式。植酸磷只有先分解為無(wú)機(jī)磷（Pi）后才能被動(dòng)物吸收利用。植酸磷的降解需要有酶的參與，不同植酸降解產(chǎn)物（IP 3～I(xiàn)P 5）的形成取決于不同來(lái)源的植酸酶活力（Cosgrove，1970），植酸磷的有些異構(gòu)體在人和動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮重要的生理作用。就其化學(xué)結(jié)構(gòu)和特性來(lái)說(shuō)，植酸具有對(duì)金屬離子較強(qiáng)的絡(luò)合性，能與鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅等金屬離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物植酸鹽，能直接影響動(dòng)物對(duì)這些礦物質(zhì)和微量元素的吸收和利用。l摩爾植酸平均可與l～6摩爾金屬離子在腸道pH值條件下，形成不溶性的植酸鹽。
2 植酸酶的種類(lèi)和特性
植酸酶屬于磷酸單酯水解酶，是磷酸酶的一種特殊類(lèi)型。目前確認(rèn)的植酸酶有兩種類(lèi)型。一種是存在于植物、酵母、霉菌和細(xì)菌中且需要Mg2+參與催化過(guò)程的3－磷酸水解酶（E．C．3．1．3．8），其系統(tǒng)名為肌醇六磷酸一3一磷酸水解酶。這種植酸酶作用于植酸鹽時(shí)，首先從肌醇的3位上催化釋放出無(wú)機(jī)磷酸鹽，然后再依次釋放其他部位的磷酸鹽，最終酯解整個(gè)植酸。另一種植酸酶為6一磷酸水解酶，系統(tǒng)名為肌醇6一磷酸水解酶，只存在于植物籽實(shí)中。它首先催化無(wú)機(jī)磷酸鹽從肌醇的6位脫落，然后再依次釋放出其他的磷酸鹽并最終酯解整個(gè)植酸。
植酸酶在動(dòng)物消化道中催化釋放無(wú)機(jī)磷的能力取決于植酸酶的特性。不同來(lái)源的植酸酶分子量不同。霉菌植酸酶分子量一般在60～100 kDa；曲霉植酸酶分子量較大，如土曲霉為214 kDa，無(wú)花果曲霉為85～100 kDa，黑曲霉為 200 kDa；細(xì)菌植酸酶分子量一般較小，如大腸桿菌為42 kDa，枯草桿菌為38kDa。不同植酸酶具有不同的最適pH范圍和最適溫度，霉菌植酸酶的最適pH范圍為 4．2～5.5，最適溫度為45～57℃； Newman等（1991）、Simell等（1989）發(fā)現(xiàn)黑曲霉植酸酶在pH值為5.0～6．5時(shí)活性最強(qiáng)，最適溫度為53～55℃；谷物飼料植酸酶的最適pH為5．l，在pH為3時(shí)活性下降，pH值為2時(shí)即遭完全破壞。最新研制開(kāi)發(fā)的細(xì)菌植酸酶的適宜pH和溫度范圍見(jiàn)表1。
植酸酶的作用除受pH和溫度影響外，還可以被金屬離子如 Cu、Zn、Fe和 Ca等抑制，也可被F抑制。Ca和Mg既有抑制作用，同時(shí)也是激活劑。某些植物中的植酸酶可被P抑制，有些也可被其中的植酸鹽所抑制。維生素D具有提高某些動(dòng)物腸內(nèi)容物和粘膜中植酸梅活性的作用。
理想的植酸酶必須具備以下特點(diǎn)：在動(dòng)物消化道能有效地釋放出無(wú)機(jī)磷，對(duì)熱穩(wěn)定，價(jià)格便宜。由于植酸酶在動(dòng)物體內(nèi)作用的部位主要在胃內(nèi)（Yi等，1996），因此，適宜的pH和高的抗胃蛋白酶能力有利于植酸酶作用的發(fā)揮。不同動(dòng)物對(duì)植酸酶的要求不同，家禽要求中性偏酸的植酸酶，有利于其催化作用的發(fā)揮（Riley和Austic，1984），水產(chǎn)動(dòng)物要求植酸酶最適溫度較低（Ramsever等，1999）。同種動(dòng)物的不同生長(zhǎng)階段消化道的pH值也不一樣，如育肥階段豬胃的pH值要比斷奶階段低（Radcliffe等，1998），要求植酸酶的pH也不一樣。因此任何一種單一植酸酶都很難滿足動(dòng)物的需要。
目前商業(yè)植酸酶的主要來(lái)源有以下3種：一是天然植酸酶的提取，主要提取對(duì)象是植物、微生物和細(xì)菌，但天然植酸酶產(chǎn)量低，提純困難，成本高；二是通過(guò)發(fā)酵工程和生物技術(shù)，采用DNA重組使微生物產(chǎn)生的植酸酶活性大幅度提高，從而大大降低了生產(chǎn)成本；三是通過(guò)基因克隆，將產(chǎn)生植酸酶的基因克隆到動(dòng)物體內(nèi)，使動(dòng)物自身產(chǎn)生植酸酶，從而可以大量利用植物性飼料中的磷。Golovan等（2001）將PSP／APPA基因（來(lái)自E．coli植酸酶）轉(zhuǎn)入仔豬的腮腺，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)入 7～11d后，在豬的唾液中可以檢測(cè)到 5～6000 U／mL的植酸酶。
3 植物性飼料中植酸磷和植酸酶的含量
植物性飼料中有效磷的含量取決于其植酸磷含量、非植酸磷含量和植酸酶活力三個(gè)因素。近20年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，不同植物性飼料中磷的生物學(xué)效價(jià)（生物利用率）差異很大，因此系統(tǒng)了解植物性飼料中植酸磷及其植酸酶含量是充分利用植物性飼料中磷源，研究和開(kāi)發(fā)新的植酸酶的前提和基礎(chǔ)。
Eeckhout等（1994）對(duì)比利時(shí)引種飼料的285個(gè)樣品，Viveros等（2000）對(duì)西班牙24種飼料的182個(gè)樣品中總磷、植酸磷、植酸酶活、酸性磷酸酶活的含量進(jìn)行了系統(tǒng)檢測(cè)，蘇演等（1984）、屠焰等（1997）和賈剛、王康寧（2000）對(duì)部分植物性飼料中的總磷、植酸磷和（或）植酸酶進(jìn)行了測(cè)定和有效磷的評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，禾谷類(lèi)及其副產(chǎn)品植酸酶含量較高，其中黑麥、小麥、黑麥麩、小麥麩分別為5147、1637、7339和4624 U／kg；豆類(lèi)籽實(shí)及其副產(chǎn)品植酸酶含量較低。從不同研究者所測(cè)結(jié)果看，同一品種的檢測(cè)結(jié)果存在差異，特別是植酸酶酶活，木同研究者之間的檢測(cè)結(jié)果差異較大。Maga（1982）指出植酸酶含量不僅受土壤、環(huán)境條件的影響，同時(shí)測(cè)定結(jié)果的差異也與測(cè)定的方法有關(guān)。在Eeckhout等（1994）研究的51種植物性飼料中，僅有黑麥、小麥、大麥等籽實(shí)以及小麥麩等麥類(lèi)副產(chǎn)品和米糠等13種飼料中所含的植酸酶酶活高于100 U／kg，其他飼料中植酸酶酶活均較低（＜ 100 U／kg）。
加工調(diào)制過(guò)程對(duì)飼料內(nèi)源植酸酶產(chǎn)生影響，制粒后的次粉植酸酶酶活僅為制粒前的56％（Eeckhout等，1994），水分含量高的玉米其植酸酶含量比風(fēng)干玉米高，對(duì)玉米一豆粕一麥麩一米糠配合飼料用浸泡的方法可以提高其植酸磷的生物利用率（Liu等，1997）。
谷類(lèi)籽實(shí)中的植酸磷含量約占總磷的59％～79％，小麥麩中占76％，而細(xì)米糠中可高達(dá)86％（蘇琪，1984；賈剛等，2000）；豆類(lèi)籽實(shí)的植酸磷／總磷比例稍低，油餅類(lèi)達(dá)58 ％～70％；塊根塊莖類(lèi)、油菜籽殼、大豆殼等植酸磷含量很低，甚至無(wú)法被測(cè)出。
Viveros等（2000）對(duì)植物性飼料中總磷、植酸磷、植酸酶、酸性磷酸酶之間的相互關(guān)系進(jìn)行了研究。谷類(lèi)副產(chǎn)品以及油籽中的植酸磷（y）含量與總磷（ x）含量呈線性相關(guān)（谷類(lèi)：R2＝0．95，y＝0．8458 X－0．0367；油籽：R2＝0．95，y＝0．945 X－O．20）。在谷類(lèi)及其副產(chǎn)品以及其他非谷類(lèi)副產(chǎn)品中，植酸酶和酸性磷酸酶的含量與其植酸磷含量呈正相關(guān)，而在豆類(lèi)籽實(shí)和油類(lèi)籽實(shí)中則呈負(fù)相關(guān)（Viveros等，2000）。油籽中植酸酶酶活（y）與植酸磷（X1）或總磷（X2）存在顯著的線性關(guān)系：y＝－565 xl＋497（R2＝0．89，P＜0．001）；y=一575 X2＋ 648（ R2＝0．98， P＜0．01）。但 Eeckhout等（1994）研究則認(rèn)為，飼料中植酸酶活性與其植酸磷和總磷含量無(wú)關(guān)。
4 飼料中添加植酸酶的效果
4.1 植酸酶對(duì)植酸磷利用率和其他營(yíng)養(yǎng)素利用的影響植酸酶有利于提高植酸磷的利用率，減少飼料中無(wú)機(jī)磷的供給，降低糞磷排泄。小麥、黑麥等禾本科籽實(shí)及其副產(chǎn)品中，由于其天然植酸酶活力高，相應(yīng)的植酸磷利用率也高，小麥中總磷的表現(xiàn)消化率可達(dá)44％～47％（Masri，1995）。韓延明（1996）認(rèn)為，在配合飼料中如麥麩達(dá)17．6％時(shí)，飼糧中植酸磷的體外消化率最高，此時(shí)從植酸鹽中釋放的無(wú)機(jī)磷可以滿足生長(zhǎng)肥育豬對(duì)有效磷的需要。Cromwell等（1993）在生長(zhǎng)豬的豆粕和玉米－豆粕日糧中添加植酸酶進(jìn)行試驗(yàn)表明，植酸酶水平為 1000U／kg時(shí)，豆粕日糧中磷的生物學(xué)效價(jià)從25％提高到57％，玉米一豆粕日糧中磷從15％提高到43％，這一水平的植酸酶大約可將1／3的不可利用的磷轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫眯问?。Simons等（1990）通過(guò)肉雞的試驗(yàn)證明，日糧中添加植酸酶可使磷的利用率顯著提高，特別是低磷飼料能提高60％，磷排泄量減少40％。
由于植酸可以絡(luò)和礦物元素形成不易被動(dòng)物吸收的鹽類(lèi)，因此植酸酶的添加可以相應(yīng)增加這些元素的利用率。Lynch（1996）報(bào)道，將植酸酶以300U/kg加入蛋雞飼料，飼料中磷的添加水平可降低0．1％，相應(yīng)的鈣添加水平可降低0．3％～0．5％；添加植酸酶可以不同程度地改善鋅的生物學(xué)效價(jià)（Yi，1996；Thiel等，1996；Lei等， 1993）；Sebastian（1996）研究結(jié)果表明，添加植酸酶使銅沉積率提高19．3個(gè)百分點(diǎn)； Sandberg（ 1991）體外試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小麥麩與黑麥麩中6一磷酸鹽、5一磷酸鹽被激活的內(nèi)源植酸酶完全水解時(shí)，鐵的溶解度可以從3％～5％上升到 21％～53％。
植酸還可形成一種復(fù)雜的蛋白質(zhì)阻礙腸道多種酶（如α－淀粉酶，胰蛋白酶、胃蛋白酶等）的活性，從而影響蛋白質(zhì)的消化（ Nair等，1991；Caldwell，1992）。張克英等（2001）研究了添加植酸酶對(duì)斷奶仔豬蛋白質(zhì)、氨基酸等消化率的影響，結(jié)果表明添加植酸酶可以提高蛋白質(zhì)生物學(xué)效價(jià)（P＜0．25＝和Lys的回腸消化率（P＜0．25＝。
4．2 添加植酸酶對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響 植酸酶通過(guò)使植酸降解，釋放出無(wú)機(jī)礦物元素同時(shí)解除植酸對(duì)其他養(yǎng)分消化吸收的抑制作用，提高蛋白質(zhì)的消化率和氨基酸的吸收，最終有利于提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。這方面的報(bào)道很多，不再贅述。
5結(jié)論
充分利用植物性飼料中的磷，減少配合飼料中無(wú)機(jī)磷的添加，是降低畜禽磷污染的根本途徑。植物性飼料中的磷主要由植酸磷組成，不同品種的植物性飼料其植酸磷和植酸酶的含量不同，谷類(lèi)籽實(shí)中的植酸磷含量較高，豆類(lèi)籽實(shí)稍低，塊根塊莖類(lèi)、油菜籽殼、大豆殼等植酸磷含量最低。植物性飼料植酸磷含量與其總磷含量呈顯著正相關(guān)，但植酸酶酶活與其植酸磷和（或）總磷含量之間的關(guān)系，不同的研究者所得結(jié)果存在較大差異，是否能用植酸磷和（或）總磷含量來(lái)預(yù)測(cè)植酸酶酶活有待進(jìn)一步研究。外源植酸酶的添加可以顯著提高植酸磷的生物利用率和動(dòng)物的生產(chǎn)性能。由于人們對(duì)環(huán)保的日益關(guān)注，植酸酶產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)已成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和飼料工業(yè)的熱點(diǎn)之一。