x植酸酶的研究與應用

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1、植酸酶的應用進展工增鋒(環(huán)境與生命科學系生物技術052510303231)摘要：植酸酶是可將植酸分解成無機磷和肌醇的一類酚,廣泛用于飼料工業(yè)、食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)。植酸酶是一種新型飼料添加劑,能提高單胃動物對植酸磷的利川，降低糞便中磷的排泄量，降低植酸磷對環(huán)境的污染，保護生態(tài)環(huán)境。以植酸酶的應用有著非常重要的意義。木文對植酸酶的理化性質與植酸酶的種類、來源、4物學特性及其在畜禽牛:產中的最新應用及食品中和關應用作了簡耍介紹，以及應用植酸猶制劑對飼料營養(yǎng)價值■畜禽生產性能的影響，并對其應用進行了展望。關鍵詞：植酸酶來源分

2、類應用問題前景展望植酸B(Phytase)，系統名稱為肌醇六磷酸酶，屬于磷酸單脂水解酶，是一類特殊的酸性磷酸酶，是催化植酸和植酸鹽水解成肌醇和磷酸(或磷酸鹽)的一類酶的總稱，能水解植酸最終釋放出無機磷。植酸酶是一種新型的微牛?物飼料添加劑，具有牛物活性通過催化和水解將飼料屮豐富的植酸及其絡合物分解為能被畜禽利用的無機磷和肌醉，取代或減少在配合飼料中需要添加的無機磷。植物中的磷大部分(60%70%)以植酸磷的形式存在，人和單胃動物消化道中無植酸酚，飼料中大量的植酸磷不能被利用而隨糞便排入壞境，既浪費了資源,乂對環(huán)境造成

3、了磷污染，而且，植酸還是一種廣譜性的抗營養(yǎng)因子。近年來，植酸酶被廣泛用于促進單胃動物的定長發(fā)育和提高飼料屮磷的利用率，其研究對提高畜牧生產效益及降低環(huán)境污染有重要意義。因而也成為近來看好的一種飼料添加劑，受到人們的普遍關注。所侑單胃動物生產都是以植物性口糧為基礎，而植物性LI糧中都含冇大量的植酸將植酸酶添加到玉米、豆粕、谷物類食物中，可降低植酸、植酸鹽的抗營養(yǎng)作用，又通過分解植酸，解除了對磷、鈣、蛋口質、能量、微量元素、氨基酸和維工素等營養(yǎng)物質的絡合作用,提高了飼料潛在的營養(yǎng)價值，相對降低了飼料成本，減少單胃動物糞便

4、中有機磷的排出量，減少對環(huán)境的污染。使植酸酶在畜禽生產中得到了廣泛應用。而在食物屮植酸酶的應用只限于很小的范用,由于其應用于人類食物屮的安全性等因素有待研究外，具作川的效果，其是否產住副作用給人類帶來危害也更待研究。1.植酸酶的來源、種類及酶學性質1.1植酸酶的來源植酸酶廣泛存在于動物、植物和微牛?物屮。動物植酸酶主要存在于哺乳動物的小腸及脊椎動物的紅血球和血漿中。同植物和微生物來源的卅i酸酶相比,人們對動物植酸酶的研究非常少。來源于微生物的植酸酶作用范圍和穩(wěn)定性較好，易規(guī)?；．a，近兒年的研究人都集中來源于微生物的

5、植酸酶。產植酸酶的微生物有絲狀真菌、酵母和細菌等。在植物中廣泛存在著植酸酶，在種了或花粉發(fā)芽時，植酸酶將植酸水解為肌醇和磷酸鹽,為種子萌發(fā)和幼苗生長提供必耍營養(yǎng)。冃前，分離出具有植酸酶活性的有小麥、玉米、大麥、稻、番茄及隸皮等。1.2植酸酶的種類植酸酶是一個概括性的術語，是指能從植酸中水解磷脂鍵，釋放無機磷的一類酶的總稱,屬磷酸單酷水解酶，它實際上包括植酸酶和酸性磷酸酶兩種酶。1.2.1根據作用的pH差異，將這些酶人體分為酸性，屮性和堿性植酸酶3類。最近人量研究表明，在單胃動物胃腸道中，能有效水解植酸的是酸性植酸晦。

6、因此對于植酸酶而言，酸性植酸酶倍受關注，研究的也最多。1.2.2根據具結構特征和催化方式的不同，該類植酸酶乂被分為以下2類：①3-植酸酶（3-phytases,EC3.1.3.8）,肌醇六磷酸3-磷酸水解酶。3-植酸酶作用于植酸時，首先從第3碳位點開始水解酯鍵而釋放出無機磷，然后依次釋放出其它碳位點的無機磷，最終酯解整個植酸分子。這種植酸酶存在于真菌、細菌和植物中，鎂離子參與催化過程。②6-植酸^（6-phytases,EC3.1.3.26），肌醇六磷酸6-磷酸水解腮，它首先從植酸的6碳位點催化水解而釋放出無機磷。1

7、.3植酸酶的酶學性質植物植酸酶一般為6-植酸酶，最適pH范圍大多在5.0?7.5，大多屬于酸性植酸酶,綠豆植酸齣最適pH7.5，但表現出酸性植酸醐的醐學特性，加于酸性植酸酶。但也有例外,源于百合屁粉的植酸陸是5-植酸陸，最適pH8,屬于堿性植酸酚。來源于植物種子的植酸大部分屬于非特界性的磷酸水解酚，最適合溫度為45?58°Co真菌產生的酸性植酸酶，芽抱桿菌產植酸酶具有近乎屮性的最適pH值，酶活性高，熱穩(wěn)定性好，可廣泛應用于魚類飼料中。微生物來源的植酸酶是研究最多最詳細的植酸酶。其最適溫度在53?70°C內，個別可高達

8、77°C.最適pH值為2.0?7.0,適用于胃pll值呈酸性的單胃動物。其中一些最適pll范圍較寬（如Asperg訂lusfumigatus植酸酶pH4.0~7.3）,而有些很窄（如E?nidulans植酸酶pH6.5）1.4植酸酶的作用機理植酸酶能將肌醉六磷酸（植酸）分解成為肌醉和磷酸。不同來源植酸酶作用機理有所不同。植酸的水解反應可在消化道