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(zhì)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(chǎn)物是肌醇、無機磷及其他可能與植酸結(jié)合的物質(zhì)，如鈣、鋅、錳等微量元素以及蛋白質(zhì)、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(jié)合的蛋白質(zhì)、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(jié)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(huán)境污染。
　　植酸酶的研究是六十年代開始，隨著分子生物學(xué)的發(fā)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(xué)性質(zhì)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(yè)發(fā)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(zhì)、淀粉等結(jié)合形成不溶解的絡(luò)合物，導(dǎo)致飼料的消化率降低（NRC，1993）；最后是與動物體內(nèi)消化酶結(jié)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(nèi)能與鈣、鋅、錳、鉀、鈉、鐵、鎂螯合成不溶解的植酸-金屬復(fù)合物。使這些元素不能被動物利用。在低于蛋白質(zhì)等電點的酸性條件下，蛋白質(zhì)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(zhì)的消化率降低。植酸則先與礦物質(zhì)元素陽離子（Ca-+， Mg2+，2 n2+等）螯合成植酸-金屬復(fù)合物，再與氨基酸螯合成不溶解的植酸-礦物質(zhì)-氨基酸三元復(fù)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(zhì)和蛋白質(zhì)的消化率，這一反應(yīng)還有可能在消化道內(nèi)發(fā)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(zhì)會加劇這一反應(yīng)。尤其以酸性至中性范圍內(nèi)，螯合反應(yīng)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(nèi)幾乎沒有可以發(fā)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(chǎn)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(yǎng)分的消化率，增加了可利用養(yǎng)分的數(shù)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(shè)計節(jié)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(fā)酵超濾物的大鼠口服LD50>2000mg。大鼠吸入LC>0.5mg/(L。4h)。對于產(chǎn)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(nèi)并不分泌植酸酶，所以外源的植酸酶在體內(nèi)不存在同類酶的負反饋作用。對消化系統(tǒng)的正常機能沒有影響。這些都已經(jīng)被大量的、長期應(yīng)用結(jié)果證實。
　　6、 最重要的商品植酸酶質(zhì)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(wěn)定性（常溫和低溫）和加工穩(wěn)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(shù)量。這一定義已經(jīng)被包括中國在內(nèi)的國際質(zhì)量認定機構(gòu)、權(quán)威檢測機構(gòu)接受和使用。也成為植酸酶的工業(yè)產(chǎn)品規(guī)范標準，為制造商和使用者通用。還有其他商業(yè)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(jù)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(guān)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(shù)據(jù)的直接可比性。
　　注：FTU是使用最多的表示方法。如具有相當權(quán)威性的AOAC(Journal of AOAC International VOL.77.No.3,760~764)，F(xiàn)CC(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(chǎn)品劑型而不同。液體的產(chǎn)品均為5000FTU。固體產(chǎn)品有5000FTU，2500FTU，1000FTU，500FTU和250FTU。含量高的產(chǎn)品制造技術(shù)要求高，添加量小，能創(chuàng)造出更多的配方空間，綜合效益高。含量低的產(chǎn)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(fā)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(jīng)過后加工保護的產(chǎn)品，溫度上限有所提高。耐高溫的極限隨產(chǎn)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(chǎn)品來說，超過82~85℃則有大量的酶鈍化失活。有未經(jīng)證實的商業(yè)報道透露即將有能夠耐受90℃高溫的產(chǎn)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(yǎng)分的潛在營養(yǎng)價值數(shù)據(jù)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(yīng)。所以，釋放出的養(yǎng)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(shù)時，以%表示時，就出現(xiàn)了潛在營養(yǎng)價值數(shù)據(jù)大于100%的現(xiàn)象。
　　用常規(guī)的養(yǎng)分分析測定方法，無法測得潛在營養(yǎng)價值。潛在營養(yǎng)價值是在動物體內(nèi)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(yǎng)價值相比較，潛在營養(yǎng)價值在功能上是一樣的，而且是可消化養(yǎng)分。但通常概念的營養(yǎng)價值是總養(yǎng)分。潛在營養(yǎng)價值具有明顯的產(chǎn)品特異性、飼料構(gòu)成特異性、動物特異性和酶反應(yīng)條件特異性。
　　10、預(yù)混合飼料中使用了植酸酶以后對預(yù)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(fā)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(nèi)未經(jīng)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(jīng)為很多試驗和生產(chǎn)數(shù)據(jù)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(guān)。
　　注：產(chǎn)蛋雞隨年齡的增加，鈣的需要量上升而磷的需要量下降?？偭姿接?，蛋殼質(zhì)量愈差。雞齡愈差。雞齡愈差。雞齡愈高，蛋殼質(zhì)量愈差。植酸酶可以提高產(chǎn)蛋率。但升幅僅在2%左右。已經(jīng)為很多試驗和生產(chǎn)數(shù)據(jù)證實。道理是植酸酶消除了植酸的危害，釋放出潛在的營養(yǎng)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(jīng)使用了潛在的營養(yǎng)價值，設(shè)計的是"等養(yǎng)分等生產(chǎn)性能"的配方，那么就難再看到產(chǎn)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(yīng)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(zhì)元素等的進食量。因此，要求適當調(diào)整日糧營養(yǎng)水平。夏季使用注意各營養(yǎng)物質(zhì)濃度的調(diào)整由于采食量下降，直接導(dǎo)致磷攝入量減少，因此應(yīng)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(dǎo)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(zhì)和必需氨基酸水平可以適當增加。在夏季畜禽飼料配方設(shè)計中可適量增加復(fù)合維生素的添加量，以增強畜禽抗應(yīng)激能力。夏季畜禽面臨的應(yīng)激是其他季節(jié)所沒有的，降低應(yīng)激的方法之一就是適當增加復(fù)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(yīng)激，能有效提高畜禽在夏季的生產(chǎn)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(nèi)代謝重要的緩沖體系物質(zhì)之一，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(huán)境中發(fā)生酶反應(yīng)，對動物生產(chǎn)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(zhì)，也需要補充一定的碳酸氫鈉。
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