夏季如何使用植酸酶

和興 · 發(fā)表于 2008-7-4 23:00:02

目前已進(jìn)入炎熱的夏季，環(huán)境高溫使畜禽新陳代謝發(fā)生一系列的改變，容易出現(xiàn)采食量下降、生產(chǎn)性能降低等現(xiàn)象。為幫助廣大用戶科學(xué)使用植酸酶，現(xiàn)對(duì)影響植酸酶夏季使用效果的主要因素及對(duì)策作一介紹。
1
高溫對(duì)植酸酶產(chǎn)品及作用的影響
1.1
植酸酶的使用沒有季節(jié)限制
植酸酶的主要功能是分解植物性飼料中的植酸，提高畜禽對(duì)飼料中植酸磷的利用率，減少磷源飼料在飼料中的添加量。雖然植酸酶催化的水解反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，但由于畜禽體溫相對(duì)恒定，外界高溫不會(huì)影響植酸酶在動(dòng)物體內(nèi)分解植酸的效率。
1.2
高溫高濕對(duì)植酸酶活性的影響
高溫高濕會(huì)對(duì)植酸酶在飼料中的存留率產(chǎn)生不利影響。夏季氣溫高，空氣濕度大，要特別注意防止植酸酶受潮，應(yīng)選擇熱穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性均優(yōu)越的植酸酶產(chǎn)品。
2
高溫對(duì)畜禽采食量的影響
在持續(xù)的高溫期，畜禽攝食中樞的興奮性降低，導(dǎo)致采食量減少，采食時(shí)間延長(zhǎng)。高溫在抑制攝食中樞的同時(shí)，興奮飲水中樞，使畜禽飲水成倍增加。飲水過多，壓迫內(nèi)部感受器，進(jìn)一步對(duì)攝食中樞造成抑制，采食量進(jìn)一步下降。當(dāng)環(huán)境溫度高出等熱區(qū)時(shí)，每升高1℃，耗料量減少1.4%～1.6%。總結(jié)大量文獻(xiàn)資料（民于明等，1998；姜利勝等，1999；Bonnet，1997）發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度從26℃升高到29℃，蛋雞采食量下降較小。溫度繼續(xù)升高到32℃，采食量明顯下降。此外，高溫環(huán)境下雞消化道運(yùn)動(dòng)緩慢，肌肉收縮乏力，從而影響雞對(duì)飼料的消化和吸收。對(duì)于豬，當(dāng)環(huán)境溫度高于21℃時(shí), 溫度每上升1℃, 每頭豬每天采食量減少60～100g。試驗(yàn)表明，環(huán)境溫度對(duì)豬采食量的影響程度因豬體型大小而異，溫度高于適中區(qū)時(shí), 重型豬的采食量降低程度大于輕型豬。
3
夏季使用植酸酶的注意事項(xiàng)及對(duì)策
夏季高溫時(shí)，畜禽采食量下降，不僅明顯影響動(dòng)物對(duì)氨基酸、維生素、礦物元素等營(yíng)養(yǎng)素的攝入量，也使動(dòng)物攝入的植酸（植酸酶的作用底物）量降低，致使植酸酶釋放出的可利用磷量減少。此外，由于熱應(yīng)激，動(dòng)物的消化吸收功能降低，對(duì)包括磷在內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)素的利用率降低。鑒于以上各種原因提出如下建議：
3.1
使用植酸酶時(shí)，若環(huán)境溫度超過30℃或相對(duì)濕度超過60%，應(yīng)選用熱穩(wěn)定性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性好的植酸酶。若選用普通植酸酶，應(yīng)增加5%的安全用量，同時(shí)添加植酸酶的飼料應(yīng)盡量縮短貯存時(shí)間。
3.2
適當(dāng)提高磷源飼料在配方中的用量，使配合飼料中的可利用磷水平提高0.03%～0.05%，彌補(bǔ)因采食量下降和消化吸收率降低導(dǎo)致的磷攝入不足。或選用水解效率高的植酸酶，使之在單位時(shí)間內(nèi)、在同等植酸含量的情況下，能水解出更多的植酸磷。
3.3
適量添加小蘇打，增加維生素C及復(fù)合維生素的添加量，以增強(qiáng)畜禽抗熱應(yīng)激的能力。在夏季畜禽飼料中添加碳酸氫鈉能有效預(yù)防呼吸性堿中毒，維持機(jī)體的正常機(jī)能，使植酸酶在一個(gè)正常的體內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用。飼料中的小蘇打在水分含量不超標(biāo)的情況下，對(duì)植酸酶的活性沒有顯著影響。
綜上所述，夏季高溫高濕對(duì)植酸酶的穩(wěn)定性和畜禽的采食量有很大影響，所以應(yīng)選擇熱穩(wěn)定性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性和水解效率高的植酸酶。
4
諾偉磷――新型的耐高溫植酸酶
植酸酶的來源廣泛，其最適溫度和耐熱性也各不相同。Liu等（1998）綜述了1998年之前的文獻(xiàn)。結(jié)果表明，來自細(xì)菌、真菌、酵母和植物的植酸酶的最適活性溫度為45～77℃，其差異高達(dá)32℃。Dvorakova等（1997）描述了從黑曲霉（Aspergillus niger）中分離到的植酸酶特性，該酶在25～65℃的溫度范圍內(nèi)具有活性，其最適溫度為55℃；60℃培養(yǎng)10 min可使最初活性喪失5%，80℃培養(yǎng)10 min可使最初活性喪失80%。
諾偉司公司經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究，采用基因工程技術(shù)手段改造產(chǎn)植酸酶微生物，構(gòu)建植酸酶基因工程菌——無花果曲霉菌。從無花果曲酶中提取了耐高溫的植酸酶基因，該基因中含有一些分子結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定的氨基酸基團(tuán)，使得植酸酶蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)更加緊湊，從而使植酸酶蛋白能夠耐受更高溫度。把這些能夠耐受高溫的植酸酶蛋白基因?qū)氘叧嘟湍钢?，通過畢赤酵母的表達(dá)，在酶蛋白的適當(dāng)位置產(chǎn)生了一定程度的糖基化，從而使酶蛋白的空間結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。經(jīng)特殊培養(yǎng)基培養(yǎng)，選育出穩(wěn)定性更好的產(chǎn)植酸酶蛋白的菌株。最后通過現(xiàn)代生物調(diào)控技術(shù)，采用液體深層發(fā)酵生產(chǎn)出耐高溫的植酸酶。
4.1
諾偉磷具有超群的熱穩(wěn)定性
4.1.1
每1g諾偉磷添加10%去離子水，用“溫度-5分鐘-濕熱”模擬制粒條件，來處理植酸酶，檢測(cè)其在不同溫度下的酶活保持率，發(fā)現(xiàn)諾偉磷在75℃、85℃、95℃的酶活保持率分別為100%、91%、75%（見圖1）。

圖1體外測(cè)定諾偉磷在不同溫度下的酶活保持率

4.1.2
在實(shí)際制粒條件下，不同的制粒溫度，諾偉磷的酶活保持率是不一樣的。制粒溫度75℃以下，諾偉磷的酶活保持率接近100%；制粒溫度75℃～85℃，諾偉磷的酶活保持率在90%左右；制粒溫度85℃～92℃，諾偉磷的酶活保持率在80%左右（見圖2）。

圖2不同制粒溫度下諾偉磷的酶活保持率

4.2 諾偉磷的其他優(yōu)點(diǎn)
4.2.1

水解效率高
植酸酶的水解效率是指植酸酶在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮水解作用的能力。同是植酸酶，因來源不同或工藝不同，即使在體外測(cè)定的酶活性相同，而在動(dòng)物體內(nèi)有可能表現(xiàn)出不同的活性。這個(gè)差別，稱為水解效率不同。
諾偉磷具有出眾的水解效率，能以較少的添加量替代出更多的磷酸氫鈣。正常情況下，對(duì)于肉雞而言，每水解1g植酸磷，僅需要110 U的諾偉磷，而其它酶則需要150 U。在相同添加量（500 U/kg飼料）的基礎(chǔ)上，諾偉磷能多釋放30%的有效磷，換言之，要釋放出相同量的有效磷，諾偉磷的添加量只需77%。
4.2.2

雙峰植酸酶
畜禽消化道正常的pH是5.5～6。在豬胃中，由于鹽酸的作用使pH降至2～3。在家禽，植酸酶主要在嗉囔起作用，它的pH是4.5～5。諾偉磷有2.5和5.5兩個(gè)pH作用高峰（見下圖），在禽和豬體內(nèi)均能良好地發(fā)揮水解作用。

4.3
諾偉磷-5000G的推薦用量
諾偉磷的添加量根據(jù)動(dòng)物種類、飼料類型、制粒溫度及季節(jié)的不同而不同（見下表）。

諾偉磷-5000G的推薦用量

動(dòng)物種類	活性單位（U/kg全價(jià)飼料）	添加量（g/t全價(jià)飼料）
蛋、種雞	300	60
蛋鴨	300～400	60～80
肉雞、肉鴨	400～500	80～100
豬	400～500	80～100

注：1）肉雞、蛋鴨、肉鴨及豬根據(jù)飼料的形態(tài)（粉料或顆粒）以及制粒溫度的不同，確定不同的添加量；2）濃縮料和預(yù)混料中的添加量按相應(yīng)比例折算，再加3%～5%的安全系數(shù)。
4.4
諾偉磷-5000G的使用方法
4.4.1
應(yīng)根據(jù)日糧中植酸磷的含量、諾偉磷的水解效率及影響畜禽采食量的諸多因素來確定諾偉磷最合適的添加量。顆粒飼料還必須考慮壓制顆粒時(shí)的因素（調(diào)制時(shí)間、調(diào)制溫度、蒸汽的壓力、顆粒直徑等）以及諾偉磷的熱穩(wěn)定性。
4.4.2
肉雞、肉鴨顆粒飼料，諾偉磷推薦添加量在80～100g/t，所替代的磷酸氫鈣量為7.5～9.5kg。
4.4.3
用石粉來補(bǔ)充因磷酸氫鈣減少而降低的鈣的含量。使用諾偉磷-5000G時(shí)，不僅要考慮磷的潛在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)還要考慮鈣的潛在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以保證合適的鈣磷比。
4.4.4
由于配方中磷酸氫鈣的添加量大量降低，而添加的植酸酶和石粉的量很少，因此會(huì)有很多配方空間，對(duì)于配方空間的處理一般有三種方法：
　?。?）增加玉米、豆粕的用量，提高配方能量、蛋白水平和飼料品質(zhì)；
　　（2）增加非常規(guī)性原料如棉粕、菜粕或米糠的用量，調(diào)整豆粕用量，保持原配方營(yíng)養(yǎng)水平不變；
　　（3）用一些成本比較低廉的原料填充，可在不降低飼料品質(zhì)的基礎(chǔ)上，降低飼料成本。
4.4.5
濃縮料和預(yù)混料中使用植酸酶，參照全價(jià)料的植酸酶添加量和替代量，按照與全價(jià)飼料的比例進(jìn)行植酸酶添加和替代，配方空間的處理方法同全價(jià)飼料相似。
4.4.6
把諾偉磷-5000G當(dāng)作一種飼料原料，將其潛在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值輸入原料數(shù)據(jù)庫(kù)，確定飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和選擇原料，限制諾偉磷-5000G的用量，直接進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。-----------諾偉司國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司楊人奇