1 植酸酶营养研究进展
近年来,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,在过去四五年中,植酸酶在猪和家禽饲料中的应用得到迅速发展。
植酸酶存在于各种脊椎动物的红细胞和血浆中(Martin等,1985),也存在于哺乳动物小肠中(Cooper等,1983)。反刍动物瘤胃微生物可产生大量的植酸酶,因而它能很好地利用植酸磷(Reid等,1947),而猪和家禽等单胃动物,由于其肠道中植酸酶活性极其微弱,且易于被日粮某些成分(如钙)所抑制,因而对植酸磷的利用率很低,需额外添加无机磷。
1.1 植酸酶的最适反应条件 大多数植酸酶的最适pH在4.2~5.5,表1描述了不同来源植酸酶的最适pH、最适温度及其米氏常数Km值。但也有一些酶,其最适pH为8.0,如Lilium longiflorum花粉中的植酸酶,称之为碱性植酸酶。
表1 不同来源植酸酶的最适pH、最适温度及其米氏常数Km值 ℃
最适pH | 最适温度 | Km | 资料来源 | |
小麦 | 5.2 | 55 | 0.3 | Pears等,1953 |
大豆粕 | 4.8 | 60 | 2.4 | Sutardi等,1986 |
米曲霉菌 | 5.3 | 50 | 0.47 | Wang等,1980 |
黑曲霉菌 | 5.5 | 53 | 0.48 | Skowronski等,1978 |
无花果曲霉菌 | 5.5 | 55 | 0.013 | Irving等,1974 |
大多数微生物植酸酶的最适温度在45~55 ℃,个别可高达80 ℃以上,如来源于黑曲霉菌的植酸酶在90 ℃维持30 min,其活性损失不超过1.6 %(Newman,1991)。
1.2 日粮添加植酸酶对畜禽生产性能的影响 日粮中添加植酸酶可改善畜禽的生产性能。大多数试验结果表明,日粮中添加植酸酶,其日增重和日耗料均显著增加(Cromwell,1995;Yi,1996;Adeola,1995;Sebastain,1996),饲料转化效率不变或变化不大(Yi,1996;Sebastain,1996;Denbow,1996),因而认为日粮添加酶后促进体增重的增加,主要是由于采食量增加的结果(Schoner,1991;Yi,1996)。
1.3 添加植酸酶对日粮中磷利用的影响 Shieh等(1969)首先用霉菌产生的植酸酶,去除豆科植物中的植酸,这种霉菌能产生细胞外的植酸降解酶。大量研究表明添加微生物源植酸酶,能明显提高日粮植酸磷的生物学利用率,即使日粮磷水平已接近营养需要推荐水平,添加植酸酶还可进一步提高仔猪对磷的表观吸收、增加脚掌切力和骨灰分(Yi等,1996)。表2描述了添加植酸酶对日粮中磷利用率的影响及其替代无机磷的关系(即磷当量)。
表2 添加植酸酶对日粮磷代谢的影响及其磷当量 U/kg
日粮类型 | 添加酶量 | 衡量指标 | 结论 | 资料来源 | |
肉仔鸡 | 玉米-豆粕型(
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