摘
要:综述了植酸酶的种类、来源、酶学特性、酸活的测定方法、当前国内外对植酸酶高产菌株的研究进展,以及应用植酸酶制剂对饲料营养价值与畜禽生产性能的影响。关键词:植酸酶;研究进展;饲料;应用
中图分类号:
S 816.79 文献标识码:A 文章编号:l003-62倪(2001)04-0027-04Research Advance and Appliation lf Phytase in Feed Industry
ABSTRACT The classes, cources and propertines of phytase,test way of phytase acivity and the research advance on highly producive strains as well as the errect of supplying phytase on mutritive value of feeds and production performance of animal were revievwed.
KEYWORDS phytse;research advance;feed;application
植物中的磷大部分
(60%-70%)以植酸磷的形式存在,人和单胃动物消化道中无植酸酶,饲料中大量的植酸磷不能被利用而随粪便排入环境,既浪费了资源,又对环境造成了磷污染,而且,植酸还是一种广谱性的抗营养因子。植酸酶能分解植酸及植酸盐释放出磷,提高植酸磷的利用率,减少单胃动物粪便中有机磷的排出量,减少对环境的污染。因而,植酸酶的研究与开发具有重要的理论与实践意义。1
植酸酶的种类、来源1.1
植酸酶的种类植酸酶
(Phytase)是催化植酸(肌醇六磷酸)及植酸水解成肌醇与磷酸(或磷酸盐)一类酶的总称,属磷酸单酷水解酶,它实际上包括植酸酶和酸性磷酸酶两种酶。现已知有3种类型,即肌醇六磷酸3-磷酸水解酶巳(E.C.3.1.3.8)、肌醇六磷酸6-磷酸水解酶(E.C.3.1.3.26)和非特征性的正磷酸盐单酪磷酸水解酶。1.2
植酸酶的来源植酸酶存在于细菌、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。在实际生产中微生物植酸酶是最主要的来源。目前研究最多的是真菌植酸酶,特别是各种曲霉,如米曲霉门
(A.orgaze)、土曲霉(A.aerrus)、黑曲霉(A.niger)、花果曲霉(A.ricuun)等。2
植酸酶的酶学特性2.1
植酸酶的特征常数植酸酶的分子量因来源不同而差异很大,一般在
30~20kD,如玉米内植酸酶的分子量为76kD,无花果曲霉的植酸酶分子量为85~100kD,黑曲霉的植酸酶分子量为200kD,土曲霉的植酸酶分子量为214kD。细菌的植酸酶分子量一般较小,大肠杆菌植酸酶分子量为42kD,枯草杆菌植酸酶的分子量为38kD。特定的酶的分子量是一定的,不同测定方法所得结果十分相近而且重复性很好,这说明植酸酶的分子组成非常稳定。不同来源的植酸酶的最适
pH也不同。大多数纯化了的植酸酶的最适pH在2~6之间,等电点在3~5之间,但由Lily pollon提纯的植酸酶,其最适pH为8.0,它是迄今发现的唯一的碱性植酸酶。微生物植酸酶的最适pH范围较宽,一般在2.5~6.0,在胃和小肠中能够保持较高的活性。同一菌株中往往由于同工酶存在而具有多个最适pH。Simons等(1990)用无花果曲霉NRRL3135发酵产生的植酸酶,其最适pH分别为2.5和5.5,pH为2.5与胃中的酸碱度相接近力5.5在小肠pH值变化范围内。植物来源的植酸酶的最适pH范围较窄,一般在4.8~6.0,在pH3.0时活性显著下降甚至失活(Eeckout and De Paepe ,1994),因而这类酶在动物胃中的强酸性环境(pH2.5~3.0)难以发挥作用,进入小肠后,环境中pH升高到6.0~7.0,植酸酶能否恢复活性还不清楚(Ravin-drom,1995)。表
1 不同来源植酸酶特性常数的比较
分子量 Kd |
最适温度 /℃ |
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