植酸酶常见问题解答

畜牧人市场部2

      1、 植酸酶是什么？
　　答：植酸酶是一个由蛋白质组成的酶。是一个具有催化植酸水解功能的生物催化剂。水解产物是肌醇、无机磷及其他可能与植酸结合的物质，如钙、锌、锰等微量元素以及蛋白质、淀粉。它可以降解饲料中的植酸盐，生成无机磷、肌醇以及与植酸结合的蛋白质、氨基酸，微量无素等，从而减少单胃动物饲料中无机磷的添加量，既可以提高饲料中磷的利用率、节约无机磷饲料资源，又减少由于动物粪便排泄物中高磷所造成的环境污染。
　　植酸酶的研究是六十年代开始，随着分子生物学的发展，目前对植酸酶的研究已进入分子水平，多种微生物来源的植酸酶已得到分离纯化并进行了较深入的生理生化研究。从而改变植酸酶的酶学性质如耐温性、ＰＨ适性、催化性等，提高其在饲料中使用的有效性。植酸酶已被欧美畜牧业发达国家的饲料厂和畜牧场广泛使用。
　　2、 为什么植酸有害？
　　答：植酸只对单胃动物如：猪、鸡、火鸡、鹌鹑、鱼等有害集中在三个方面：一是使磷和其他微量元素（钙、锌、镁、铜、钼、碘）的可利用率大为降低；二是同蛋白质、淀粉等结合形成不溶解的络合物，导致饲料的消化率降低（NRC，1993）；最后是与动物体内消化酶结合，使消化率下降。所以植酸被列入有害因子。
　　注：植酸带负电荷，具有强大的螯合能力。在很宽的pH值范围（3~11）内能与钙、锌、锰、钾、钠、铁、镁螯合成不溶解的植酸-金属复合物。使这些元素不能被动物利用。在低于蛋白质等电点的酸性条件下，蛋白质带正电荷，与带负电荷 的植酸址接螯合成不溶解的植酸-氨基酸螯合物，而使蛋白质的消化率降低。植酸则先与矿物质元素阳离子（Ca-+， Mg2+，2 n2+等）螯合成植酸-金属复合物，再与氨基酸螯合成不溶解的植酸-矿物质-氨基酸三元复合物。这两类的植酸-氨基酸螯合物都不能被蛋白酶水解。所以，同时影响饲料中矿物质和蛋白质的消化率，这一反应还有可能在消化道内发生，影响消化酶的活性。
　　从另一方面干扰动物的消化功能。在饲料中添加磷和其他矿物质会加剧这一反应。尤其以酸性至中性范围内，螯合反应最为显着。而消化道的大部分部位的pH值正在这个范围。
      3、 为什么单胃动物不能利用植酸磷？
　　答：由于植酸只能被功能专一的植酸酶水解，而单胃动物消化道内几乎没有可以发挥作用的植酸酶，所以进食的植酸无法被水解，植酸磷同粪便一道排也体外无法被利用。
     4、 植酸酶降低饲料生产成本的原因是什么？
　　答：植酸酶降低饲料成本的原因有三方面：植酸可以定量地替代无机磷饲料。在没有植酸酶的情况下必须添加磷酸氢钙或骨粉等无机磷饲料，而磷的价格很高。植酸同时提高了饮料中多种养分的消化率，增加了可利用养分的数量；最后由于植酸酶是浓度很高的催化剂，很小的添加量就替换也几十倍至百倍以上的磷酸氢钙或骨粉，为饲料配方设计节省也了宝贵的空间，使成本进一步下降
　　5、 植酸酶对猪、鸡等动物有毒、副作用吗？
　　答：属于完全无毒型，纯植酸酶发酵超滤物的大鼠口服LD50>2000mg。大鼠吸入LC>0.5mg/(L。4h)。对于产品，有报道鸡的耐受量为最大推荐量的10倍；猪的耐受量为最大推荐量的50倍。植酸酶对畜禽也无副作用。由于单胃动物在自身体内并不分泌植酸酶，所以外源的植酸酶在体内不存在同类酶的负反馈作用。对消化系统的正常机能没有影响。这些都已经被大量的、长期应用结果证实。
　　6、 最重要的商品植酸酶质量指标有哪几个？
　　答：含量，生物利用率，加工性能（比重、流动性、粒度），储存稳定性（常温和低温）和加工稳定性（高温和常温）。
　　目前在世界上多用植酸酶单位（Fytase Unit,缩写为FTU。Fytase是荷兰文植酸酶）表示植酸酶活性。最早由荷兰的Gist-brocades公司提出和使用。1 FTU是在37℃和ph=5.5的条件下，每分钟从0.005 1 mol/L的植酸钠溶液中释放出1μmol无机磷所需要的植酸酶的数量。这一定义已经被包括中国在内的国际质量认定机构、权威检测机构接受和使用。也成为植酸酶的工业产品规范标准，为制造商和使用者通用。还有其他商业公司使用FTY（Novo Nordisk）表示植酸酶活性，定性没有差别，只是选用了不同文字的缩写。而据使用PPU表示植酸酶活性的rohm公司介绍，其单位是定义在PH=6.0的条件下。这就完全改变了标准定义中的关键测定条件。在这样条件下测定的植酸酶活性含量完全不具备与标准定义条件下的测试数据的直接可比性。
　　注：FTU是使用最多的表示方法。如具有相当权威性的AOAC(Journal of AOAC International VOL.77.No.3,760~764)，FCC(Food Chemicals Codex,IV.1996.808~810)和VDLUFA(VDLUFA-Methodenbuch Band Ⅲ,4.Erg.1997)及相当多的研究报告都使用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随不同制造商和产品剂型而不同。液体的产品均为5000FTU。固体产品有5000FTU，2500FTU，1000FTU，500FTU和250FTU。含量高的产品制造技术要求高，添加量小，能创造出更多的配方空间，综合效益高。含量低的产品容易混合，但添加量大，占用较多的配方空间，综合效益差。
　　8、 植酸酶发挥作用的适宜温度是多少？
　　答：商品植酸酶（如Aspergillusniger）纯品的的最适宜温度是55℃（55℃~75℃）。经过后加工保护的产品，温度上限有所提高。耐高温的极限随产品而不同。高温极限的意义在耐受饲料加工的温度。就目前市场上的产品来说，超过82~85℃则有大量的酶钝化失活。有未经证实的商业报道透露即将有能够耐受90℃高温的产品面市。低温极限的意义主要在冷水鱼类饲料的酶效率。
　　9、 为什么有些养分的潜在营养价值数据会大于100%？
　　答：由于植酸酶是一个催化剂，很少的量就足以启动水解生物的反应。所以，释放出的养分在重量上远远超过了植酸酶自身的重量。所以，当以酶自身重量为基数时，以%表示时，就出现了潜在营养价值数据大于100%的现象。
　　用常规的养分分析测定方法，无法测得潜在营养价值。潜在营养价值是在动物体内有酶和底物同时存在的条件下，用消化试验或生长性能试验测定获得的。因此，与通常概念的营养价值相比较，潜在营养价值在功能上是一样的，而且是可消化养分。但通常概念的营养价值是总养分。潜在营养价值具有明显的产品特异性、饲料构成特异性、动物特异性和酶反应条件特异性。
　　10、预混合饲料中使用了植酸酶以后对预混合饲料的物理特性有哪些方面的影响？
　　答：容重变轻，粉尘减少。颜色外观有可能发生变化。
　　注：容重不同于比重，在表示和描述单位体积饲料的重量时使用容重，即g/cm3。原因是由于饲料本身的特点很难测定"单位体积"，而以在一定的体积内未经振动和压实的饲料的重量表示。一般用100mL的量筒测定。容重适用于各种饲料，饲料原料，饲料添加剂。
　　11、植酸酶为什么可以减少破蛋率？
　　答：植酸酶可以显着降低破蛋率达4%左右。已经为很多试验和生产数据证实。植酸酶提高了蛋壳的刚度，对厚度影响不显着。机理尚不完全清楚。可能与血液中碱性磷酸酶的活性、可利用锰的水平以及磷的水平变化有关。
　　注：产蛋鸡随年龄的增加，钙的需要量上升而磷的需要量下降。总磷水平愈高，蛋壳质量愈差。鸡龄愈差。鸡龄愈差。鸡龄愈高，蛋壳质量愈差。植酸酶可以提高产蛋率。但升幅仅在2%左右。已经为很多试验和生产数据证实。道理是植酸酶消除了植酸的危害，释放出潜在的营养素，提高了进食。有一点要提醒的是，如果为了降低饲料的成本，已经使用了潜在的营养价值，设计的是"等养分等生产性能"的配方，那么就难再看到产蛋率明显上升。
　　12、夏季使用注意事项有那些？
　　答：畜禽在夏季易受高温气候的影响。特别是家禽，对热应激较为突出。正常情况下，一只蛋鸡每日的近食量在120克左右，重型蛋鸡进食可达到140克左右，夏季高温时，蛋鸡的进食量在70—100克之间，这在很大程度上影响了家禽的氨基酸、维生素、矿物质元素等的进食量。因此，要求适当调整日粮营养水平。夏季使用注意各营养物质浓度的调整由于采食量下降，直接导致磷摄入量减少，因此应适当增加磷源饲料在配方中的含量，以增加饲料中磷和钙的浓度，弥补因采食量下降而导致的磷、钙不足。
　　外界气温高，因此不需要增加能量的含量；蛋白质和必需氨基酸水平可以适当增加。在夏季畜禽饲料配方设计中可适量增加复合维生素的添加量，以增强畜禽抗应激能力。夏季畜禽面临的应激是其他季节所没有的，降低应激的方法之一就是适当增加复合维生素和甜菜碱在饲料中的添加量，减少畜禽对疾病和高温的应激，能有效提高畜禽在夏季的生产性能。
　　13、添加小苏打会不会影响酶活？
　　答：不影响的。碳酸氢钠是畜禽体内代谢重要的缓冲体系物质之一，在夏季畜禽饲料中添加碳酸氢钠能有效预防呼吸性碱中毒，维持体液的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，使植酸酶在一个正常的环境中发生酶反应，对动物生产性能有利。另外，由于C02的大量呼出，造成蛋壳CaCO3沉积减少，损害蛋壳品质，也需要补充一定的碳酸氢钠。
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