植酸酶在饲料中的应用研究进展

alt1974

近年来植酸酶在畜牧业中的应用越来越普遍，其使用效果也得到认同。试验证明，在猪和鸡日粮中添加适量植酸酶能取得很好的应用效果，一方面植酸酶水解植酸盐释放出很大比例植酸结合态的磷，既降低了无机磷添加量，又增加了饲料配方空间，同时降低粪磷排泄量可达20%～50%；另一方面，植酸酶具有潜在的营养价值，添加适量的植酸酶可以提高微量元素、蛋白质和能量的利用率。本文针对当前植酸酶在畜牧业中的应用情况进行综述，探讨植酸酶应用效果及其影响因素，以期对植酸酶的合理应用进行适当的总结和思考。
1 植酸的抗营养作用
植物性饲料原料中大约60%～80%磷以植酸盐形式存在，表1列出了一些常见饲料原料中植酸磷的含量。在猪和鸡肠道内平均每摩尔植酸能够结合3～6 mol钙形成不溶性植酸钙，降低钙和磷利用率。植酸还可络合微量元素使其难以被动物吸收利用，其中络合Zn和Cu能力最强。此外，植酸对蛋白质和氨基酸吸收也存在负面作用。在动物胃肠道内植酸能抑制胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用。在酸性条件下，植酸的碱性磷酸基团结合赖氨酸、组氨酸和精氨酸等；在中性条件下，一些氨基酸的羧基还可与植酸、或与植酸结合的二价或三价金属离子络合形成植酸-蛋白质或植酸-金属离子-蛋白质复合物，从而降低蛋白质利用率。

2 植酸酶的来源和特点
植酸酶广泛存在于微生物、植物和一些动物组织中。Nys等（1996）指出,在猪和家禽消化道内降解植酸的植酸酶有４种可能来源：动物肠道组织分泌的植酸酶；饲料原料中存在的内源性植酸酶；肠道内微生物产生的植酸酶；外源微生物产生的植酸酶。Liebert等（1993）报道，鸡的胃和小肠内容物植酸酶活性很低。Yi等（1996）报道，猪的胃和肠道中的内容物植酸酶活性也存在类似的情况。不同来源的植酸酶作用机理也有所不同。微生物来源的植酸酶水解磷酸盐基团首先发生在3号碳原子位置，而植物来源植酸酶作用位置不同，首先发生在6号碳原子。此外，外源微生物（曲霉）产生的植酸酶有两个最适pH值,分别为2.5和5.5；而植物性饲料原料中内源性植酸酶只有一个最适pH值，为5.2。植酸酶作为畜禽饲料中植酸水解最为有效的催化剂，是近年来畜牧业应用研究的热点。
3 植酸酶在猪和鸡饲料中的应用效果
3.1 提高钙、磷的利用效率
大量文献报道显示，在猪和鸡日粮中应用植酸酶能够有效提高钙和磷的生物利用效率，降低磷排泄量，有助于降低畜牧业对环境所造成的压力。Leske等（1998）报道，在肉鸡和蛋鸡豆粕、玉米和米糠日粮中添加300 U/kg植酸酶，植酸磷水解率分别提高36.7、29.0和14.8个百分点，总磷存留率分别提高16.6、16.1和7.1个百分点。张沽等（2005）在含8%的双低菜籽饼的肉鸡日粮中添加600 U/kg的植酸酶替代不同比例的磷酸氢钙，结果表明，使用植酸酶替代1/2、4/5的磷酸氢钙，可显著提高钙、磷的利用率，并且明显地降低磷的排泄量。于明等（2004）报道，用35～70 kg的杜长二元杂交阉猪进行代谢试验，添加植酸酶可使小麦、高粱和稻谷总磷表观消化率分别提高27.64%、47.87%和41.84%（P>0.05），磷的沉积率也分别提高27.98%、47.35%和40.63%（P>0.05）；粪磷含量分别减少49.05%、52.88%和58.82%。植酸酶在提高磷利用率的同时也增加钙的沉积。陈文等（2005）报道，仔猪饲粮中添加植酸酶后血清磷浓度趋于升高，血清钙、碱性磷酸酶活性有降低趋势，钙、磷利用率提高。
在实际生产中人们常用钙、磷等价量来描述植酸酶能够替代的钙或磷添加量，表2中总结了一些关于植酸酶等价量的报道。从现有植酸酶应用研究报道可以看出，在低磷日粮中添加植酸酶效果更佳，钙和磷沉积并不会随植酸酶的添加剂量增加而呈线性增加，在生产中应该根据实际情况确定植酸酶的适宜添加剂量。

3.2 提高蛋白质和氨基酸的利用率
植酸在酸性和中性条件下都能结合蛋白质和氨基酸，如果植酸被植酸酶水解，就能降低其抗营养作用。易中华等（2005）报道，添加植酸酶显著提高艾维茵肉鸡日增重和日采食量，显著提高了肉鸡氮利用率并大幅度降低氮排放量。猪日粮中植酸酶的应用也存在类似的情况。Kemme（1998）通过瘘管手术测得添加800 U/kg和900 U/kg微生物源植酸酶能提高猪对氮和大多数氨基酸的回肠表观消化率。蔡青和等(2004)报道，断奶仔猪日粮中添加植酸酶，日粮中蛋白质消化率提高了2.8%，改善了氨基酸回肠表观消化率，His、Ile、Leu、Lys、Met的消化率分别提高11.7％、2.7％、6.2％、5.4％、1.1％。由此可见，应用植酸酶可以改善猪和鸡蛋白质和氨基酸利用率，同时降低蛋白质和氨基酸的排泄量。
3.3 对微量元素利用率的影响
植酸可结合微量元素Fe、Cu、Mn、Zn、Co和Se等，其中结合Zn和Cu能力最强。大量文献报道揭示，在猪和鸡日粮中应用植酸酶对微量元素的利用有积极作用。Revy等（2004）通过比较在含32 mg/kg锌的仔猪基础日粮中添加20 mg/kg锌或1 200 U/kg植酸酶的锌生物利用率,结果发现,添加植酸酶的效果优于添加锌组,血清碱性磷酸酶和锌浓度及骨中锌浓度和锌沉积都较好,同时植酸酶还改善了仔猪Ca、P、Mg、Fe和Cu的利用率。而Zacharias等（2003）报道，25～55 kg猪日粮中添加植酸酶会导致铜需要量有轻微的提高，而高铜日粮可以克服植酸酶对铜利用率的负面效果，并指出这可能是由于植酸酶水解植酸盐释放出锌，进而锌拮抗铜的吸收利用。Morris等（1980）认为，用植酸与锌的比值（不超过15～20）和植酸与钙、锌摩尔比的乘积（不超过3.5）评定锌的利用率比仅用日粮锌的含量更准确。戴求仲等（2004）指出，这两个值在临界值以上时添加植酸酶或锌能够提高动物的生产性能和锌的利用率，但当这两个值降到接近临界值时，添加植酸酶并同时增加日粮锌水平，对改善动物生产性能的效果并不理想。关于添加植酸酶对猪、鸡微量元素吸收利用的影响仍需进一步研究验证，需注意各种微量元素之间固有的协同和拮抗关系。
3.4 促进能量代谢
大量研究显示，应用植酸酶能够促进猪和鸡的能量代谢。Selle（1999）等研究指出，在肉鸡高粱—豆粕—菜粕—棉粕—麦麸配合日粮中添加植酸酶，代谢能显著升高。Johnston等（2004）为测定植酸酶对猪能量消化率的影响，试验设计了4种日粮：①含0.50%钙和0.19%有效磷的玉米—豆粕型日粮；②含0.40%钙和0.09%有效磷的玉米—豆粕型日粮；③日粮①+500 U/kg植酸酶；④日粮②+500 U/kg植酸酶，通过回肠瘘管收取食糜，结果显示，在低钙磷日粮中添加植酸酶显著提高回肠淀粉和干物质及能量消化率。植酸酶能够促进猪和鸡的能量代谢可能是由于植酸酶水解植酸释放出淀粉或者淀粉酶，增加了对碳水化合物的消化代谢。
4 植酸酶应用中的影响因素
4.1 日粮原料组成
植酸酶的应用效果主要体现在其对植物性饲料原料的作用，故在哺乳仔猪料中添加植酸酶的效果不佳。不同的饲料日粮由于原料组成的差异植酸酶的应用效果和效果增幅空间也有所不同。孙育平等（2005）通过体外法研究了外源植酸酶对不同饲料原料中钙和磷利用率的影响表明，添加外源植酸酶显著提高豆粕、花生粕和菜粕中钙和磷的释放量，但对大麦和高粱中无机磷的释放没有显著影响。随着非常规饲料原料，如菜粕、棉粕、花生粕、高粱等的使用日益普遍，需加强植酸酶在非常规饲料中的应用研究，为合理设计饲料配方提供应用理论基础。
4.2 日粮钙磷比
植酸酶的添加效果将会受到日粮中钙磷水平、钙磷比值以及植酸磷水平的影响。如果钙磷比例过高，过量的钙在肠道内形成大量的不溶性植酸钙，从而植酸酶难以接近植酸分子而发挥作用。在肉鸡日粮中总钙与总磷比值在1.1~1.4时效果相当，超过这个比例时生产性能、磷利用效率和骨骼矿化效率都会降低。花薇等（2006）研究了植酸酶、非植酸磷和钙水平的不同组合对艾维茵肉仔鸡生长性能、死淘率、屠宰性能及肉品质的影响，结果表明，饲粮中添加非植酸磷0.28％＋钙0.80％＋植酸酶600 FTU/kg时，肉仔鸡的综合效益较佳。
植酸酶应用效果随着日粮中钙磷比值的增大而降低。Liu等(1998)报道，当生长肥育猪日粮中钙磷比值从1增加到1.5时，平均日增重、磷消化率和掌骨硬度分别下降了4.5%、8.2%和9.7%。这可能是由于过量的钙结合植酸形成难溶性复合物或是过量的钙直接竞争植酸酶酶活位点而抑制酶活性，从而降低磷和其它养分的释放。
4.3 酸化剂
日粮中添加有机酸降低日粮pH值，进而能降低畜禽胃肠道内pH值。如前所述，微生物来源植酸酶有两个最适pH值位点2.5和5.5，胃肠道内低pH值将有助于植酸酶作用的发挥。陈冬梅（2004）采用2×2因子试验设计，研究肉鸡日粮添加植酸酶和柠檬酸对钙、磷利用率的影响，结果表明，300 g/t植酸酶和0.5%柠檬酸合用存在协同效应，能进一步提高钙、磷利用率。龚一峰等（2005） 研究了内源性及细菌性植酸酶和柠檬酸在低营养日粮中对肉鸡生长的作用，结果表明，3者同时添加时蛋白质和钙的利用率极显著提高。汪莉等（2005）研究植酸酶和柠檬酸结合使用对蛋鸡生产性能的影响，蛋鸡日粮中添加0.2%柠檬酸与50 mg/kg植酸酶，提高了蛋鸡的生产性能。而Brenes等（2003）报道，添加柠檬酸对植酸酶促进肉鸡生产性能作用产生负面影响，但有提高钙、镁和锌等矿物元素生物利用率的效用。关于植酸酶和酸化剂之间的关系仍需大量的试验进一步研究论证。
5 结语
当前在猪和鸡配合饲粮中应用植物性饲料原料的比例很大，而植物性饲料中植酸会结合大量的矿物质、氨基酸、蛋白质和淀粉，降低了营养成分的利用率。当添加植酸酶时，这些营养成分的利用率会得到一定程度的改善。同时适当添加植酸酶，磷、钙和氮的排泄量减少，又可降低畜牧业对环境污染的潜在威胁。植酸酶应用效果受到很多因素的影响，如饲粮的原料组成、植酸磷含量、钙和磷水平及钙磷比和酸化水平等。随着植酸酶应用机理研究的深入，植酸酶在畜牧业中的应用必将越来越广泛。

myhome

现在大家用量最大的什么厂家的产品

jeremy

资料很详细，不错不错~~~~~~~~·

hongtudi

学的好啊         还有吗

hongtudi

事实

hongtudi

现在大家用量最大的什么厂家的产品

李春庆

资料非常全面,拜读了