如何为您的配方选择最好的植酸酶

　　出版日期：2013-12-02

　　作者：Gwendolyn Jones，丹尼斯克动物营养公司技术经理

 

　　为实现更好的性能和盈利，选择植酸酶要考虑5种特征。

　　图1显示了在低pH值下，大肠杆菌植酸酶和一种新式布丘氏菌植酸酶之间的活力差异。该布丘氏菌植酸酶表现出明显的优势。

　　植酸酶对环境的影响以及可降低饲料成本的好处被动物饲料行业广为所知。因此，在过去几年里，植酸酶产品市场竞争急剧增加。面对市场上增多的植酸酶产品，配方师在为自己配方选择最好产品的时候难免有一些疑问。您可以随机选择一种“最热门的产品”或者尝试最便宜的产品，但是，当您考虑动物消化管道的特殊环境以及自己企业的特定需求时，很显然，所有的产品并不能发挥同样的价值。

　　确定您所需要植酸酶的总体水平

　　目前全球植酸酶市场估计每年成交价值约为3.5亿美元。植酸酶在猪饲料中的平均使用率大约是70％，家禽业则接近90％。到目前为止植酸酶市场的增长主要取决于两个因素：一个由于动物饲料中无机磷酸盐成本日益增加而需要取代，以及对动物生产影响环境的担忧 -具体而言，最大程度地减少磷的浪费。

　　近几年对植酸分子的深入了解,人们认识到新的植酸酶的好处远远超过释放磷这一功能。已经证明植酸酶可以分解动物饲料中的植酸盐，消除其抗营养作用，从而，提高能量和氨基酸的可用性。这也为植酸酶提供了进一步降低饲料成本的潜力，尤其是在饲料中的能量和蛋白质/氨基酸价格高的时候。

　　最近的仔猪研究表明，在保育日粮中，植酸磷的水平对生长性能有显着的影响，商业试验也已经证明，日粮中某些植酸酶的水平增加可以提高保育猪的性能。植酸酶的使用也为替代较高植酸盐水平的能量和蛋白质源，而又不影响整体日粮营养水平提供了一个机会。

　　植酸盐可减少动物对营养物质的利用性，因为它与蛋白质，钙和微量元素在消化道中形成结合物，降低了配方的营养价值。当消化道的上部处于酸性pH水平（pH值<4.5）时，如猪的胃和家禽的砂囊中，植酸会结合蛋白质，形式复合物。植酸盐-蛋白质复合物不是构成内源性蛋白酶，包括胃蛋白酶的合适材料，这种复合物还妨碍蛋白质的消化，为氨基酸的消化带来负面影响。因为胃蛋白酶是无法攻击植酸盐-蛋白质复合物的，所以作为代偿机制，胃蛋白酶和盐酸的分泌必然增加。额外的胃液分泌必然会消耗营养物质和能量，从而降低动物的生产性能。

　　五种理想的植酸酶特征

　　植酸酶的选择依据于您想要改善多少营养吸收，降低多少饲料成本--换句话说，就是您想发挥全部饲料营养矩阵的野心。这也取决于您将植酸盐作为抗营养因子的看法。

　　有研究表明植酸酶之间生物效应存在显着差异，无论是在提高消化率，还是降低植酸盐在动物饲料中的抗营养作用都不同。以下是一些为了让植酸酶表现出更好的性能和盈利，您可能要考虑的：

　　1.在低pH值时的高活力

　　植酸酶有自己唯一的最适pH值，在这个值可实现最佳功能。为了提高磷（P）摄取，降低植酸盐的抗营养影响，植酸酶需要在消化道上部低pH条件下释放高活力。图1展示了在低pH值条件，布丘氏菌植酸酶表现出明显的优势。

　　2. 对植酸盐的高亲和性

　　一种新式布丘氏植酸酶，表现出超越现有大肠杆菌植酸酶的好处，这是这个领域中最近的发展成果。图2展示了饲料添加量为500 FTU / kg的相对速效磷排放量（g/ kg饲料）。

　　植酸盐包含有肌醇环与六磷酸基团（IP6）。众多的研究表明，当植酸酶从完好的肌醇环中除去一个磷酸基团时，植酸盐的抗营养影响被迅速地减小很多。较低分子量的酯类，如IP5和IP4，则不具有与IP6相同的结合蛋白质和微量矿物的效率。因此，植酸酶，可以快速裂解IP6分子中的磷酸基团，然后优先移动到另一个IP6分子，它将具有非常强大的降低植酸盐抗营养作用的功能，也将使更多的磷为动物所用。

　　3. 释放的速度

　　在消化道上部，植酸酶，从肌醇环（IP6）上裂解磷酸基团的速度也将决定植酸酶在动物中作用的生物效应。植酸酶作用得越快，植酸盐分子在胃和肠上部的抗营养作用降解得越快，消化道中就会有更多的营养供动物吸收利用。这意味着为了消除植酸盐的抗营养作用，所需要的植酸酶剂量将有可能降低，磷的摄入将会增加，植酸酶就会变得更具成本效益。

　　4. 高耐热性, 高达95°C (203°F)

　　植酸酶活性在蒸汽调质和饲料的造粒中可造成显着损失，这是其使用的限制因素。有两种方法可以使酶变得更具热稳定性。一种方法是使用包衣保护酶，另一种是操纵酶，使其成为热稳定的变体。已经发现这两种技术可显着提高酶的稳定性，并已成功地用于生产商业产品。一种良好的包衣需要通过饲料制造工艺来保护酶分子，而且还需要在肠道的上部非常快速地释放产物，以确保最佳生物效能的实现。

　　5. 体内的科学依据

　　用来验证不同植酸酶生物功效的动物试验和计量器是昂贵的。然而，必须使用它们来建立可靠的矩阵值。植酸酶后面的数据量将会决定你在一个饲料配方中应用矩阵值的信心。猪和家禽对植酸酶的反应不同，动物的年龄也会影响这种效应。这些都需要在体内试验中进一步量化。

　　您能做到全部吗?

　　简短的回答是肯定可以。从植酸酶为配方带来的不同价值来看，植酸酶将不断发展。多亏知名的植酸酶生产商正在积极致力于科学研究，给他们的客户提供最具价值的解决方案，许多研究经费都已投入，用以改善植酸酶的功效，满足未来的客户需求。

　　参考文献略

　　英文来源： Feed Management杂志和wattagnet网站

　　译者：畜牧人编辑刘彩红