植酸酶

　　由于植酸酶使用量约占商品酶制剂用量的20%，所以有关植酸酶热稳定性的研究报道相当多（Bedford和Schulze，1998）。之所以如此受到关注，可能是由于许多植物性的饲料原料中均含有植酸，由于植酸的存在使得磷和其他营养素难以吸收利用（Cheryan，1980； Eeckhout和dePaepe，1994；Ravindran等，1995）。然而，单胃动物体内的内源性植酸酶缺乏活性或活性很低（Pallauf 和Rimbach，1997）。更为复杂的是，同一植酸来源的植物还含有相当数量的植酸酶，并且磷消化的营养性问题与因磷在土壤中的富积而引起的环境污染问题相互交织。磷污染已成为集约化畜禽产区生产的限制因素。

　　植酸酶的来源广泛，其特性也各不相同。Liu等（1998）综述了1998年之前的文献。结果表明，来自细菌、真菌、酵母和植物的植酸酶的最适活性温度为45~77摄氏度，其差异高达32摄氏度。Dvorakova等（1997）描述了从黑曲霉（Aspergillus niger）中分离到的植酸酶特性。该植酸酶在25~65摄氏度的温度范围内具有活性，其最适温度为55摄氏度；其在60摄氏度下培养10分钟可使最初活性丧失5%，而在80摄氏度下培养10分钟可使最初活性丧失80%。作为寻找耐热性酶类的部分工作，Wyss等（1998）对从烟曲霉（A. fumigatus）和黑曲霉（A. nige）中分离到的纯化植酸酶的热变性进行了研究。这两种来源的植酸酶在低至55摄氏度时就会发生变性。然而，在温度提高到90摄氏度时，来自烟曲霉（A. fumigatus）的植酸酶再次折叠成一种活性构型，但来自黑曲霉（A. nige）的植酸酶不会发生这种变化。无疑，某些耐热性的植酸酶类在不久的将来将投入商业使用。

　　溶液中的酶遇热失活，并不表明饲料中的酶遇热也失活，这是因为饲料中的酶与饲料基质存在互作。实际上，饲料原料在短时间内能够保护酶免受蒸汽或高温的破坏（Chesson，1993）。测定颗粒饲料中的植酸酶活性为商业上评价饲料中植酸酶失活的程度提供了更准确的数据。Simons等（1990）将植酸酶添加到“通用猪饲料”中，该饲料在制粒前被加热至50摄氏度或65摄氏度。结果表明，加热至50摄氏度时使颗粒温度达到78摄氏度或81摄氏度，此时并未使酶的活性降低；但加热至65摄氏度时使颗粒温度达到84摄氏度或87摄氏度，此时则使酶的活性丧失17% 或54%。Gibson（1995）在小麦基础日粮中添加3种植酸酶制剂，并在65~95摄氏度温度下制成颗粒饲料。结果表明，其中2种植酸酶制剂在65 摄氏度制粒温度下就已失活了，仅剩下1种植酸酶制剂在85摄氏度以上制粒温度下还保留相当数量的活性。除了研究酶在溶液中的稳定性之外，Wyss等（1998）还在制粒（75摄氏度或85摄氏度）前将从烟曲霉和黑曲霉中分离到的植酸酶添加到商品饲料中。结果表明，在制粒温度为75摄氏度时，这两种植酸酶在颗粒饲料中的活性回收率是相似的；但在制粒温度为85摄氏度时，来自黑曲霉的植酸酶活性比来自烟曲霉的植酸酶活性要丧失得更多，这也支持了他们有关变性动力学的研究结果。Eeckhout 等（1995）将商品植酸酶制剂添加到饲料中，结果表明，制粒温度为69~74摄氏度时可使植酸酶活性丧失50%~65%。

　　失活不仅影响添加到饲料中的微生物酶类的作用，而且也影响到饲料原料中天然存在的酶类的作用。Gibson（1995）发现，在85摄氏度以上温度下制粒将使小麦中的内源调查性植酸酶活性大量失活。Eeckhout和dePaepe（1994）在对不同饲料中植酸酶活性的调查报告中报道，小麦麸富含植酸酶，但其制粒样品的植酸酶活性仅为未制粒样品的56%。Jongbloed和Kemme（1990）通过3个试验发现，在接近80摄氏度下制粒可使猪饲料中的植酸酶活性降低，其中猪饲料是以富含或缺乏植酸酶活性的饲料原料为基础配制的。他们还进一步进行了试验，以测定制粒对磷的表观吸收率的影响。他们在其中两个试验发现，对富含植酸酶的饲料制粒使磷的吸收率降低，该结果与内源性植酸酶失活的结果一致。

　　研究机构与饲料工业对有关植酸酶稳定性研究的关注，是由于目前所用的加工温度越来越高，以及因营养与环境因素使得磷的吸收率越来越重要。对外源性酶类增加包膜或制成颗粒，为目前保护酶类免受热破坏提供了一种方法。更为基本的方法可能就是耐热性酶类的分离或者在酶变性后再次还原到活性构型。另人遗憾的是，这些方法都不能防止高温对饲料原料中含有的内源性酶类的破坏。

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