1、植酸酶在家禽日粮中应用研究进展摘要：植酸酶的应用研究主要集中在畜禽养殖，在饲料中添加植酸酶后，动物对有机磷的利用效率有明显提高，同时也增加了其他微量元素的生物利用率, 其中对钙、锌、锰的作用最明显。植酸酶还能促进动物对蛋白质、氨基酸及碳水化合物的消化吸收，大大提高了饲料的利用率，对改善家禽生长性能、产蛋性能作用明显。我们在研究植酸酶作用的同时，也关注这植酸酶在家禽日粮中的应用效果以及应用中存在的问题。关键词：家禽，植酸酶，家禽日粮，应用，进展前言：随着生物技术的发展, 使得大规模商业化生产植酸酶成为可能，因此植酸酶在家禽饲料中的应用得到迅速发展。植酸酶作为一种日益广泛使用于饲料工业中的绿色添加
2、剂，饲喂效果已在世界范围内得到了证实。正文：1.植酸酶的种类和来源酶是具有催化活性的蛋白质，具有高效性、专一性、无毒副作用、不产生残留等特点，植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸(或盐)的一类酶的总称。植酸酶包括植酸酶和酸性磷酸酶, 植酸酶有2种。植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸脂, 不能彻底分解成肌醇和磷酸, 酸性磷酸酶能将肌醇磷酸脂彻底分解成肌醇和磷酸脂 1。自然界中植酸酶产量最高的是真菌,其生产的植酸酶有pH值范围广、活性高、耐热性强等优点, 是生产商品植酸酶的主要来源 2。植酸酶存在于细菌、部分真菌如啤酒酵母、无花果曲霉、黑曲霉以及少数根霉等植物中,特别是谷物、麦类作物种子中存在植酸
3、酶。另外,在脊椎动物的红血球和血浆原生质中以及哺乳动物的小肠中也发现有植酸酶存在。2.植酸酶的理化性质和生物学作用-作用机理2.1植酸酶的生物学作用植酸酶可以水解植酸，提高矿物质元素、蛋白质和氨基酸的利用率植酸的酸性较强，以磷的贮备形式存在于植物中。植酸中的磷很难被单胃动物消化利用，作为一种抗营养因子，植酸还能与钙、锌、铜、锰等矿物质元素形成螯合物，降低它们的利用率，植酸还与蛋白质结合，降低蛋白质和氨基酸的消化率。在植物性饲料中加入一定量的植酸酶，植酸被水解出来，提高单胃动物对磷的利用，同时也提高了其它矿物质元素、蛋白质和氨基酸的利用率。2.2植酸酶的作用机理植酸酶能将肌醇六磷酸及其盐类分解成
4、为肌醇和磷酸盐及保护内源性消化酶的活性, 进而提高营养物质的利用率, 减少营养物质的排出量, 促进动物生产性能的发挥。3.植酸酶在家禽日粮中的营养研究进展国内外大量试验研究表明,在单胃动物饲粮中添加植酸酶, 对提高植酸磷的利用率, 增加了钙、镁、铜、锰、锌、铁等矿物元素的生物利用, 提高蛋白质、氨基酸的消化率和动物生产性能有良好的作用。3.1 酸酶对日粮中磷利用的影响磷是动物体所必需的常量矿物质元素之一，它以磷酸根的形式参与许多物质代谢过程，如参与氧化磷酸化过程，形成高能含磷化合物，在高能磷酸键中贮存能量，供机体生命活动利用；磷和核糖核酸，脱氧核糖核酸及许多辅酶的合成有关；磷脂和蛋白质合成为细
5、胞膜的组成成分。磷还参与糖的代谢，因而在动物机体的生命活动中起着重要作用。磷是仅次于能量和蛋白质后重要且被认识是第三位最昂贵的饲料成份。众所周知，单胃动物特别是鸡似乎不能消化植物性饲料中的磷，而植酸酶能够消化植物中的结合态磷。大量研究表明在畜禽日粮中添加植酸酶能提高植酸磷的利用率，在低磷日粮中添加植酸酶可使磷的利用率提高60% 3。这样既可减少添加无机磷的费用, 又降低作为肥料的粪尿中磷水平,从而减少磷造成的环境污染。3.2 酸酶对日粮中其他矿物元素的影响研究结果表明，在日粮中添加植酸酶可能系统地提高了矿物质利用率，使动物的生长速度提高。由此推测,植酸酶在提高以矿物质植酸复合物的形式存在的矿物
6、质元素利用率上是有效的，可以改善矿物元素吸收和利用 4。在单胃动物日粮中添加外源植酸酶可提高植酸盐鳌合物中矿物元素的生物学利用率，因为日粮中添加植酸酶可将植酸盐鳌合物中的金属阳离子释放出来，从而提高其生物学利用率 5。在一个评价植酸酶对矿物元素利用率影响的肉仔鸡试验中，低磷的玉米一豆粕型日粮中添加植酸酶,可分别增加3周龄雄性肉仔鸡体内钙、铜和锌的存留12.2%、19.3%和62.3%。肉鸡日粮中添500U/kg的植酸酶替代50%的磷酸氢钙,可降低粪便中铜、锌和铁的排出量26.3%、11.2%和13.4%。3.3 植酸酶对氨基酸和氮利用率的影响植酸酶可通过打断酯键释放与PA结合的磷,同时也可使与
7、PA结合的蛋白质基团获得自由,消除PA 对蛋白水解酶的不良作用,促进蛋白质和氨基酸的消化吸收6。植酸可与蛋白质形成络合物, 影响蛋白质的利用; 植酸可抑制消化酶( 如胃蛋白酶、胰蛋白酶和淀粉酶)的作用效果,这种抑制作用可能是由于植酸的络合作用减少了Ca2+ 离子数量, 而Ca2+ 对胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用极为重要,淀粉酶的稳定性也需要Ca2+ 离子; 也可能是植酸与酶作用底物作用的结果,这些负面作用也解释了植酸对蛋白质利用率的影响 7，而植酸酶的应用就很好的解决了这方面的问题。在酸性或中性pH值条件下，植酸盐可与蛋白质/氨基酸结合。植酸盐-蛋白质/氨基酸复合物在饲料原料中就有可能存在，也可能
8、在胃肠道的上部形成。向肉仔鸡玉米-豆粕型基础日粮（粗蛋白23%）中添加植酸酶后，改善了氮存留率。饲喂雌性火鸡两种玉米豆粕型基础日粮(蛋白水平分别为22.5%和28.0%；总磷0.45%)，750U/kg后，其氮和氨基酸的可消化率均得到提高。而火鸡只有在饲喂含粗蛋白22.5%和总磷0.60%的日粮，其氮和氨基酸的可消化率才有改善。加植酸酶（1200U/kg）改善了3 种谷物（玉米、高梁和小麦）、4 种油籽饼粕（大豆粕、菜籽粕、棉籽粕和葵花籽粕）以及2 种谷物副产品（小麦次粉和米糠）的蛋白质/氨基酸的可消化率。3.4 植酸酶对饲料利用率的影响据估算，球家禽每年消耗大约2.50亿吨饲料。肉鸡饲料中植
9、酸磷的添加比例在0.28 %(2.8 g/kg植酸磷)，相当于全球家禽每年需要70万吨的植酸磷，等于400万吨的磷酸氢钙(约550英镑/吨)。因此，使用植酸酶不仅可以节省饲料成本而且可节约资源 8。同时植酸酶还能对饲料配方的改善，料中添加植酸酶可降解植酸盐释放无机磷，动物对植酸磷的生物利用率, 缓解植酸盐的抗营养作用 9同时还可提高营养物质的利用率, 植酸酶可以替代矿物元素尤其是磷，这样不仅节约了添加矿物元素如磷酸氢钙的费用，又由于替代关系而空出了的饲料空间可用其他饲料原料如玉米来代替，从而提高日粮营养水平或降低饲料成本。因而添加植酸酶不仅是替代了无机磷,而且可改善了整个饲料配方 10。4.植
10、酸酶在家禽中的应用植物性饲料原料中，PA含量一般为645g/kg，PA分子中含有6个磷酸基团,带有丰富的磷。家禽日粮中植酸盐非常稳定，由于单胃动物自身不能分泌分解植酸盐的植酸酶，故植酸盐中的磷基本上不能被单胃动物利用 11。添加植酸酶可以催化植酸盐的水解反应，使其中的磷以无机磷形式游离出来,从而被单胃动物吸收利用。4.1 植酸酶对蛋鸡、蛋鸭生产性能的影响多数实验表明植酸酶可提高蛋鸡的产蛋率和其他产蛋性能指标。在有效磷0.10%的日粮中添加300U/kg植酸酶，结果是海塞克斯褐壳蛋鸡，产蛋量提高了17%，罗曼褐壳蛋鸡提高了27.1%。姚巧粉等在有效磷0.21%的蛋鸡日粮中添加300U/kg植酸酶
11、，取得了与有效磷0.38%相同的结果。植酸酶还可改善蛋壳强度。龚利敏，李德发等人曾在做关于植酸酶对蛋鸭生产性能试验中，证实了在产蛋鸭高峰饲料中添加微生物植酸酶可以部分或者全部替代磷酸氢钙 12。对蛋重、采食量无不良影响,且随着植酸酶添加量的增加，产蛋率和饲料转化率显著提高，试验结果表明,添加80-100g/ t(400500FTU/ Kg 植酸酶活性单位) 植酸酶可以代替约75 %的磷酸氢钙,并能显著提高产蛋鸭的生产性能，加入植酸酶降低了饲料成本，所以植酸酶在产蛋鸭高峰饲料中具有广泛的应用前景。文献：1黄遵锡,章克昌.植酸酶基础与应用研究概括J.食品与发酵工业,1999,25( 2):54-
12、582刘雨田,晏向华,郭小权.植酸酶的研究进展J.国外畜牧学(猪与禽),1999,(6):23- 24.3黄燕华，冯定远.家禽日粮中应用植酸酶需考虑的问题.J.饲料天地,2005,21(4):46- 474蔡辉益，刘国华，于会民.家禽营养研究进展及添加剂应用新技术(续)J.饲料工业,1999,20(2):1-35 韩海霞，王建民，林雪彦，高秀华.植酸酶及其在家禽饲料中的应用研究进展J.中国禽业导刊,2001,18(21):296陆文总,高玉鹏,杨亚丽,王文杰,穆淑琴.植酸酶对家禽日粮中植酸与营养物质代谢关系的影响J. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2007,35(9):18-237张兴会.译.植酸和微生物植酸酶在家禽营养中的应用J.饲料工业,1999,20(7):1-4.8苏良科.译.植酸酶的多种益处J.国外畜牧学(猪与禽).2010,30(3):18-199戈贤平.植酸酶开发应用研究进展J.上海水产大学学报,2003,12(4)10吴妙宗,杨禄良,闰海洁.植酸晦营养与应用研究进展J.中国饲料,1999,(23):11-1311黄遵锡,章克昌.植酸在饲料工业的生物学作用J.饲料研究,1998(9):15-16
