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不同发芽条件对大麦中植酸含量及植酸酶活力的影响

复合酶制剂的研究及应用进展

复合酶制剂的研究及应用进展农业大学动物科学技术学院/罗士津瞿明仁中国农业科学院畜牧兽医研究所动物营养国家重点实验室/铁鹰原刊于《新饲料》杂志2007年第4期摘要：复合酶制剂在现代畜牧业生产中的应用非常广泛，而且起到了令人鼓舞的效果，该文综述了饲料中的抗营养因子、复合酶制剂的作用机制、影响复合酶作用效果的因素以及复合酶制剂在畜牧业中的作用效果，旨在为畜牧业生产提供理论依据。关键词：复合酶制剂；作用机制；生产性能酶是一种生物催化剂，对畜禽的消化吸收极为重要。酶制剂是应用物理或化学的方法，将生物体产生的酶提取出来制成的产品。近年来，随着中国畜牧业的快速发展和微生物技术在畜牧业上的应用，国已开发生产出许多不同类型的畜禽用复合酶制剂。复合酶中存在多种酶活，其中主要为非淀粉多糖酶(NSP酶)。复合酶中的各种酶活起着互相补充、相辅相成的作用，在各种酶的共同作用下，动物饲料中的一些抗营养因子被破坏，其抗营养作用消失，因而可以促进动物的生长，提高动物的免疫力，增进动物健康。饲用复合酶中各种酶的种类和比例与动物饲粮有关．不同饲粮所含抗营养因子的种类和比例不同，需要饲用酶制剂所含酶的种类和比例也不同。 1 复合酶制剂分类抗生素是应用最广泛的抗菌类药物之一。在过去的5O多年中，由于抗生素的长期使用，导致大量耐药菌株的产生，且病原菌抗药性逐年增强，致使疗效下降，剂量提高。为此，世界卫生组织于1994年就细菌耐药性的监测结果给全世界提出了警告：细菌对抗生素产生的耐药性正在以惊人的速度增加。而现有的抗生素药物正在失去原来的疗效。因此，寻求一种高效的绿色产品已成为当今畜牧生产的迫切需求。酶广泛存在于生物体，参与新代等多种生理功能，其中对微生物细胞壁有水解功能的酶能够溶解微生物细胞壁而使其死亡。由于水解酶的特异性很强，微生物的细胞壁结构和化学组成又存在差异，因此一种酶只能对某一类微生物有水解作用。即使对于某一特定微生物，由于细胞壁化学组成的复杂性，也需要不同类型水解酶的组合，才能有更好的作用效果。水解酶具有对某一病原菌所有血清型都有效的优点，当几种酶复合后，对不同类型的病原菌均有效，克服了一种抗生素只能预防一种病原菌或一种血清型病原菌的不足，也不存在药物残留和耐药性的问题。溶菌酶在医药和食品行业中已开始使用，作为畜禽饲料添加剂则刚刚起步，仅前联、法国、德国和美国做了一些初步研究，目前国也已开始了相关研究。而对复合杀菌酶药物的研究，国外均刚刚起步。高效、绿色养殖已成为当今养殖的主题，而复合酶制剂正是这个情况下诞生的产物，复合酶制剂将为养鸡业生产带来福音。

植酸酶活性测定方法的研究进展

中国饲料2010年第20期植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中，能将植酸分解为肌醇和无机磷的一类磷酸单脂水解酶。文章介绍了植酸酶活性的测定方法，除了以前的传统方法外，近10多年植酸酶活性检测出现了许多新的方法，如近红外光谱法、琼脂平板法、酶联免疫吸附法、生物传感器法、高效液相色谱法等，这些新方法为植酸酶活性测定开辟了新的检测途径。 1植酸酶活性测定方法的发展及意义 1.1植酸酶活性测定方法的发展植酸酶发现至今已经有100余年，植酸酶的研究已经取得了丰硕的成果。回顾植酸酶活性的测定方法：1925年Fiske-SubbaRow法，即钼黄法，因由Fiske和SubbaRow两人发现，所以早期钼黄法也叫Fiske-SubbaRow法；1943年Holman等发现了硫酸亚铁-钼蓝法，曾在国外许多国家发展为植酸酶测定的标准方法，至今还在许多研究中采用（Fu等，2008；Huang等，2008）；1981年Heinonen和Lahti 建立了丙酮-磷钼酸铵法。植酸酶活性的测定方法除了这些传统的方法外，近10多年来随着科学技术和检测手段的提高，植酸酶活性分析检测及标准化方面出现了许多新的方法，并颁布了新的标准，如近红外光谱法（NIR）、琼脂平板法、酶联免疫吸附法（ELISA）、生物传感器法、反相高效液相色谱法（RP-HPLC）等。 1.2植酸酶活性测定意义植酸酶没有特定光吸收波和鉴定试剂，所以植酸酶的分析和活性测定比较困难（Lasztity等，1990）。动、植物植酸酶的提取、分离纯化，微生物植酸酶菌株的筛选，基因工程植酸酶表达产物等研究中都需要测定植酸酶活性。随着植酸酶在饲料中的广泛应用，饲料管理部门、饲料质检机构、科研部门以及生产企业均面临植酸酶定量测定的工作。目前存在着植酸酶酶活单位混乱、检测手段落后，测定结果误差大等一些问题，所以规范植酸酶酶活性定义和检测方法势在必行。植酸酶活性的定义方法主要有以下几种：（1）酶活定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1μmol的无机磷为一个酶活单位。（2）酶活定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1 nmol的无机磷为一个酶活单位。（3）酶活定义为每秒钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1nmol 的无机磷为一个酶活单位。（4）酶活定义为每小时从一定浓度的植酸钠溶液中释放1mg的无机磷为一个酶活单位。这四种定义中第一种的酶活单位最大，国外采用此种单位较多，我们称之为国际单位；第二种酶活单位是第一种的1000倍；第三种为第一种酶活单位的17倍；第四种与第一种酶活单位大小相近。目前，植酸酶活性单位大多用FTU（fytase u-nit）表示。植酸酶样品在植酸钠浓度为5.0mmol/L、温度37℃、pH值5.50的条件下，每分钟从植酸钠中释放1μmol无机磷，即为一个植酸酶活性单位，以U表示。1994年该标准被AOAC（美国公定植酸酶活性测定方法的研究进展陕西理工学院陈琛 [摘要]本文综述了植酸酶的分析测定方法，包括传统的分光光度法及近年来新发展起来的近红外光谱法、琼脂平板法、酶联免疫吸附法、生物传感器法、反相高效液相色谱法等。 [关键词]植酸酶；测定方法；活性 [中图分类号]S816.17[文献标识码]A[文章编号]1004-3314（2010）20-0016-03 [Abstract]This article gave a review on determination methods of phytase activity.These methods include traditional spectrophotometry，near infrared spectroscopy，enzyme-linked immunosorbent assay，agar plate assay，biosensor method re-versed-phase high performance liquid chromatography. [Key words]phytase；method for determining enzyme activity；activity 16

植酸酶在饲料中的应用及其研究进展(精)

植酸酶在饲料中的应用及其研究进展植酸酶是一种新型的、可作为动物饲料添加剂的重要酶制剂。它对提高饲料中磷利用率，提高动物的生产性能，以及减轻高磷粪便对环境水域的磷污染有重要意义。本文综述了植酸酶在饲料中的应用现状及工业化生产方法，讨论了其进一步的研究发展方向。植酸酶是一种水解酶，它能将植酸磷（六磷酸肌醇）降解为肌醇和无机磷酸。此酶分两类：3-植酸酶和6-植酸酶。植酸酶广泛存在于植物和微生物中。磷在植物中的主要存在形式为植酸磷，由于植酸磷不能被单胃动物直接利用，从而造成磷源浪费和形成高磷粪便污染环境。另外，植酸磷还是一种抗营养因子，它在动物胃肠道的消化吸收过程中会与多种金属离子如Zn2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+等以及蛋白质螯合成不溶性复合物，降低了动物对这些营养物质的利用。因此，开展饲用植酸酶的研究，对提高畜禽业生产效益及降低磷对环境的污染有重要意义。１植酸酶的来源及酶学性质早在1907年Suzuki等就在谷粮中发现了具有植酸酶活性的磷酸酶。第一个纯化的植酸来源于麸皮，研究发现它虽具有植酸酶活性，但植酸并不是它特异性底物。来源于植物的植酸酶均属于６－植酸酶，最适pH范围在5.0~7.5，在单胃动物酸性的胃环境中不起作用。60年代末植酸酶的研究转向最适pH为酸性、酶含量较高的微生物来源的植酸酶。许多微生物都能产生植酸酶，尤其在曲霉属中。1968年Shien等从68个土样中对2000个菌株进行考察发现，在所用的22株黑霉菌中有21株能产生植酸酶。第一个被分离纯化的植酸酶来源于Aspergillus terreus NO.9A-1,它的最适pH为４.5，最适反应温度为70℃,此酶在pH1.2~9.0均能稳定维持活性。从此以后，陆续从十几种微生物中分离得到植酸酶，其中来源于Ａ.ficcum NR-RL3135(A.niger var.awamori)的植酸酶phyA具有较好的耐热性，在酸性的条件下有较高酶活性，被认为是目前最具应用前景的饲用植酸梅，其酶学性质的研究也较为深入。植酸酶phyA属于３－植酸酶，是一种糖基化蛋白，表观分子量为85KD。它的最适pH为2.5和5.5,最适反应温度为55℃。在37℃、pH2.5的条件下，以植酸为底物的Ｋm值为50mmol,Ca2+、Fe2+对酶活性无影响,Mn2+、Co2+有激活作用，能使酶活性分别提高30%和13%。Cu2+、Zn2+、Fe2+、Cu+对酶活性有抑制作用，其中前两种为非竞争性抑制，后两种为竞争性抑制。对酸性磷酸酶有抑制作用的抑制剂如Ｌ（＋）－酒石酸对它却没有抑制作用。它是目前发现的比活性最高的植酸酶之一，它降解植酸磷形成的终产物是单磷酸肌醇和无机正磷酸。２植酸酶在饲料中的应用效果

植酸酶活力的测定方法及应注意问题(精)

科技信息植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸的一类酶的总称 [1]。植酸酶是一种胞外酶 [2], 广泛存在于自然界中, 植物、动物、微生物均可产生植酸酶。植酸酶的活性因来源不同而有差异。植酸酶能将肌醇六磷酸 (植酸分解成为肌醇和磷酸。植酸酶可以专一性地水解植酸中的磷酯键, 使磷酸游离出来, 植酸酶将植酸分子上的磷酸基团逐个切下, 形成中间产物肌醇五磷酸、肌醇四磷酸、肌醇三磷酸、肌醇二磷酸、肌醇一磷酸、终产物为肌醇和磷酸 [3] 。植酸酶的作用机理见图 1。图 1植酸酶的作用机理 1. 植酸酶酶活力测定的意义酶活力也称酶活性, 是指酶催化一定化学反应的能力, 用在一定条件下, 酶所催化某一反应的速率表示。酶活性是研究酶的特性, 分离纯化以及酶制剂生产和应用时的一项不可缺少的指标。酶活力单位是以酶活力为根据而定义的。国际生化协会酶委员会规定, 1min 内将1μmol 的底物转化为产物的酶量定为 1个单位,称为标准单位, 同时规定了酶作用的条件。因标准单位在实际应用时不够方便, 故在生产上往往根据不同的酶, 制定各自不同的酶活力单位。在测定酶活力时, 对反应温度、 pH 、底物浓度、作用时间都有统一规定, 以便同类产品互相比较。但是酶活力单位并不能直接反映酶的绝对数量, 只不过是一种相对比较的依据 [4]。植酸酶活性的定义为:在最适宜条件下, 每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1μmol 的无机磷所需要的酶量为一个酶活力单位。确定植酸酶的酶活, 可以提高实验的标准性和效率。

2. 植酸酶活力测定的原理及方法酶活力测定的原理都是利用酶水解植酸钠形成无机磷,然后测定无机磷的释放量。植酸酶活性的测定方法较多 , 但至今尚没有被世界普遍公认的植酸酶的定量分析方法。方法包括:钒 -钼酸铵法、硫酸亚铁 -钼蓝法、 Vc-钼蓝法、丙酮 -磷钼酸铵法、微板法和微量比色法等 [5]。可根据实验需要选择不同的方法。 2.1钒 -钼酸铵法该方法是利用植酸酶可以水解植酸磷释放出无机磷的原理。通过加入酸性钼-钒试剂使水解反应停止 , 同时与水解释放出来的无机磷产生颜色反应 , 形成黄色的钒钼磷络合物 , 在 415nm 波长下测定磷的含量。以标准植酸酶为参照物 , 间接计算被测样品中植酸酶的含量。本法于 1994年列入 AOAC, 我国也已将此法的测定结果作为审批商品植酸酶注册许可证和验收进口产品的法定商检依据。 2.2硫酸亚铁 -钼蓝法该方法利用植酸酶可以水解植酸磷释放无机磷的原理 , 通过加入三盐酸使水解反应停止 , 然后加入钼酸铵及 FeSO 4·7H 20的混合液使溶液显色 , 在 720nm 波长下测定其吸收值 , 以标准酶为参照物 , 间接计算被测样品中植酸酶的含量。 2.3Vc-钼蓝法该方法是利用植酸酶可以水解植酸磷释放无机磷的原理 , 通过加入三氯乙酸使反应停止 , 然后加入钼酸铵与 Vc 的混合液 , 使溶液显色 , 在 820nm 波长下测定吸光度 , 再以标准磷溶液的吸光度及磷溶液浓度对应的酶活单位建立直线回归方程 , 最后以待测样品吸光度代入方程 , 计算出酶活性。 2.4丙酮 -磷钼酸铵法

浅谈6——植酸酶与3—植酸酶的区别

浅谈6——植酸酶与3—植酸酶的区别植酸酶是水解植酸极其盐类的酶，属于磷酸单脂水解酶。自然界有6位和3位二种植酸酶。6—植酸酶与主要存在于植物籽实的胚中，在干燥后籽实冬眠状态下没有活性，只有在种子萌发室被激活，并水解种子中的植酸。水解反应首先是从肌醇的6碳位上催化无机磷盐，最终脂解整个植酸稳定性很差，在干燥、高温、PH值较低的情况下无活性，且易于因过多的植酸盐底物和产物而受到强烈的抑制，难以在动物胃内PH较低的情况下起作用。3—植酸酶由霉菌、酵母和细菌产生，首先从肌醇的3碳位上催化释放无机磷。目前研究较多的是无花果曲霉菌(Aspergillus fieuum)和黑曲酶（A.niger）产生的植酸酶。3—植酸酶由于性质稳定，耐酸、耐高温，已被饲料工业广泛采用。目前中国植酸酶市场的主导产品是3—植酸酶如酶他富5000G，但也有与植物性植酸酶同源的6—植酸酶产品开始销售。6—植酸酶和—3植酸酶是二类完全不同的植酸酶产品。它们的作用机理、作用条件、利用效果和在畜禽饲料中的添加量都有很大区别。本文主要从pH作用高峰、耐热性、稳定性、生物水解效率和实际应用效果等方面对不同植树酸酶进行比较，以便饲料厂准确计算添加量和添加成本。 1. pH作用高峰畜禽消化道正常的pH是5.5-6°在猪胃中，由于盐酸的作用使pH降至2-3°在家禽，植酸酶主要在嗉囔起作用，它的pH是4.5-5°上图是二种植酸酶在不同pH环境下活性变化的曲线。3-植酸酶他富有2.5和5.5二个pH作用高峰，而6-植酸酶仅有pH5.5一个作用高峰。在pH低于3的

酸性环境和高pH-6（相当于猪、鸡小肠）的环境中，3-植酸酶酶他富的活性明显高于6-植酸酶产品。这说明二种植酸酶在相同pH环境下作用效果不完全相同。史凯来等（2000）报道，在鸡嗉囔的pH条件下，3位的T植酸酶和6位的N植酸酶的酶活相标准酶都是100%。而在动物真胃的pH条件下，T植酸酶和N植酸酶的相对酶活分别是77.82%和49.61%63.7%。 2. 稳定性由于采取了特殊的后镶嵌成型保护工艺，3-植酸酶酶他富500G具有很好的稳定性。在高温、高温的严酷条年下和在预混料中的稳定性都显著高于6-植酸酶产品。二种产品在温度35℃，相对温度70%，打开包装储存4周后，3-植酸酶酶他富存留51%，6-植酸酶存留仅37%。在预混料密封包装，高温35℃条件下存放4周，3-植酸酶酶他富活性存留77%，而6-植酸酶产品只有62%。

2.2土壤植酸酶测定

植酸酶 1.分析意义植酸酶参与土壤含磷化合物的主要部分——植素及其衍生物的脱磷酸化作用。水解作用产物是植物的磷源。 2.测定原理土壤植酸酶催化肌醇六磷酸化合物，水解成肌醇和六分子的磷酸。测定植酸酶常以植酸钠为基质，以酶解所产生的无机磷量表示酶活性。 3.试剂配制（1）植酸钠溶液：植酸钠由植素制备。取50g纯植素，溶于2%盐酸中，加浓三氯化铁溶液至微黄色，使之以铁盐的形式沉淀，将析出的植酸铁白色沉淀移在大瓷漏斗上减压抽滤，并用2%盐酸（约4L）洗涤漏斗，以除去植素的衍生物。将沉淀悬浮于水中并用氢氧化钠水解。滤去析出的氢氧化铁沉淀。滤液中参与的氢氧化钠用盐酸中和。然后，用过量的（CH3COOH)2Cu溶液处理，使植酸盐以铜盐的形式沉淀出来。滤出沉淀，仔细用热水洗涤，悬浮于水，并通入硫化氢（H2S）使之分解。滤去析出的CuS，滤液中过量的H2S，通过加热蒸发除去（12h）。所得的植酸溶液，用NaOH处理至pH8.0。最后测定制剂中肌醇与磷酸的比值，以检查植酸钠的纯度，理论上的比值为0.968。测出植酸钠溶液中磷含量后，用HCl滴定该溶液至pH 5.0，然后用水稀释至1ml含0.25mg P2O5。（2）甲苯。（3）钼酸铵溶液：25g钼酸铵加热溶于200ml蒸馏水中。另取1L容量瓶加500ml水，再慢慢加入280ml浓H2SO4，再将钼酸铵溶液加入，随加随摇匀，定容至1L，贮于棕色瓶中。（4）（NH4)2SO4-H2SO4溶液：取3g（NH4)2SO4加20ml 0.1N H2SO4，溶于1L蒸馏水中。（5）氯化亚锡溶液：取2.5g SnCl2·2H2O溶于100ml 10%HCl中。（6）磷的标准溶液：准确称取0.4392g KH2PO4，溶于1L水中即标准液。再稀释10倍得1ml含0.01g磷的工作液。标准曲线的绘制：分别取1、3、5、7、9、11ml磷工作液移于50ml容量瓶中，加30ml 蒸馏水和2ml钼酸铵液，摇匀加入3滴氯化亚锡液，显色后稀释至刻度，摇匀并在分光光度计上于650nm处比色测定。以光密度为纵坐标，磷的浓度为横坐标，绘制标准曲线。 4.操作步骤称5g土壤置于100ml三角瓶中，加1ml甲苯，15min后再加10ml植酸钠溶液，于37℃恒温箱中放置24h。培养结束后，加50ml（NH4)2SO4-H2SO4溶液在振荡机上震荡提取50min。过滤后吸取10ml滤液，置于50ml容量瓶中。按绘制标准曲线的显色方法比色测定。由标准曲线查出含量（P2O5 mg）表示植酸酶活性。

植酸酶

郑扬云

?植酸(肌醇六磷酸)具有强大的络合力，通常与钙、镁、锌、钾等矿物质元素结合，形成不溶性盐类。植酸(盐)广泛存在于农作物及农副产品中，很多谷物、油料作物中的植酸含量高达1％一3％，其中钙、镁、锌、钾等元素以植酸盐的形式存在。因此植酸是一种抗营养因子．大大降低了微量矿物质的营养有效性。植酸的这种性质会导致人和动物钙、镁、锌、钾等元素的不平衡性。因此必须在动物的饲料中掭加钙钾等以补充矿物质，这大大提高了饲料成本。同时饲料中天然磷的含量约为40％一70％，且以植酸磷的形式存在，而猪、禽的饲料中大量的植酸磷因不能被利用而从粪便中排出，造成环境枵染(磷富集化污染)。

?植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇和磷酸的一类酶的总称。将植酸酶添加到动物性饲料中释放植酸中的磷分。不但能提高食物及饲料对磷的吸收利用率，还可降解植酸蛋白质络合物，减少植酸盐对傲量元素的螯合，提高动物对植物蛋白的利用率及其植物饲料的营养价值。同时也减少动物排泄物中有机磷的含量，减少对大自然的污染。

一、植酸酶的作用机理 ?植酸酶能将肌醇六磷酸(植酸)分解成为肌醇和磷酸。植酸酶将植酸分子上的磷酸基团逐个切下，形成中间产物IP5，IP4，IP3，IP,.终产物为肌醇和磷酸。不同来源植酸酶作用机理有所不同。微生物产生的3一植酸酶作用于植酸时，首先从植酸的第3碳位点开始水解酯键而释放出无机磷，然后再依次释放出其他碳位点的磷，最终酯解整个植酸分子，此酶需要2价镁离子(Mg2+)参与催化过程。来源于植物的6-植酸酶，它首先在植酸的第6碳位点开始催化而释放出无机磷。1g植酸完全分解理论上可释放出无机磷281．6mg。植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸酯，不能彻底分解成肌醇和磷酸，要彻底分解肌醇磷酸酯，需酸性磷酸酶的帮助，酸性磷酸酶可以将单磷酸酯、二磷酸酯彻底分解成肌醇和磷酸。大多数微生物来源的植酸酶的作用机理如下。 ?植酸→1,2,4,5-,6-五磷酸肌醇+D-1,2,3,4,5-五磷酸肌醇→1,,2,5,6-四磷酸肌醇→1,2,5-三磷酸肌醇或1,2,6-三磷酸肌醇→1,2-二磷酸肌醇→2-磷酸肌醇。

植酸酶及其生产应用

植酸酶及其生产应用植酸即肌醇六磷酸，作为磷酸的储存库，广泛存在于植物中。植物组织中的磷主要是以肌醇六磷酸钠的形式存在，难以被单胃动物吸收。而且，肌醇六磷酸分子可以螯合金属离子，其作用相当于抗营养因子，抑制了营养的吸收。没有被充分的利用磷，通过动物排泄进入水体最终导致水体富营养化。植酸酶是水解植酸及其盐类生成肌醇和磷酸的一类酶的总称，破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力。因而，在动物饲料中添加微生物植酸酶正在逐渐被推广和应用，可以解决磷的利用问题。一、植酸酶及其分类植酸酶是对可水解植酸磷释放磷酸基团形成肌醇衍生物的一类酶的总称，属于磷酸单酯水解酶。广义植酸酶包括三种类型：肌醇六磷酸-3-磷酸水解酶（3-植酸酶），肌醇六磷酸-6-磷酸水解酶（6-植酸酶）及非特异性的正磷酸酯磷酸水解酶（酸性磷酸酶），该类酶可将肌醇磷酸脂彻底分解成肌醇和磷酸。根据植酸酶结构上的差异将植酸酶分为组氨酸酸性磷酸酶、β-螺旋植酸酶和紫色酸性磷酸酶。同时植酸酶还可根据酶的最适pH可分为酸性植酸酶、中性植酸酶、碱性植酸酶。二、植酸酶来源植酸酶是一种胞外酶，广泛存在于自然界中，在动物、植物、微生物中均有发现。在植物组织如谷物、豆类、蔬菜,特别是萌发的种子和花粉中都发现了植酸酶。此外，自然界中产植酸酶的微生物种类繁多,如细菌、霉菌、真菌等。 1．植物源植酸酶

1907年，Suzuki等在米糠内首次发现具有植酸酶活性的磷酸酶。到目前为止，已经从小麦、大豆、玉米、水稻分离纯化得到植酸酶。研究表明，当温度在47~62℃时植物源植酸酶酶活较稳定，但当温度达到70℃以上，酶活几乎完全丧失。而在饲料的加工过程中制粒温度高（80~90℃），显然植物源植酸酶不适合应用到饲料添加剂中。 2．动物源植酸酶动物源植酸酶主要存在于哺乳动物的小肠和脊椎动物的红细胞中，其活性一般较低。研究表明，鼠、牛、鸡、人肠道黏膜中的植酸酶最适pH分别为7.0、8.2~8.4、7.5~7.8、7.4，且体内或体外条件对动物源植酸酶活性影响较大，可能和碱性磷酸酶是属于同种酶，但对该酶亚基结构了解甚少。 3．微生物源植酸酶目前，陆续发现各种产植酸酶的微生物，如枯草芽胞杆菌、假单孢杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌、克雷伯氏菌、黑曲霉、米曲霉、根霉、酵母等。不同菌种产植酸酶能力不同，研究表明，在土样产植酸酶的菌株中，真菌代谢磷的能力比细菌更高效。由于来源于微生物的植酸酶作用范围广，且微生物源植酸酶较适用于胃pH呈酸性的单胃动物及一些鱼类等，稳定性好，易规模化生产，使其成为研究的集中点。以下主要讨论关于微生物源植酸酶的生产及分离纯化技术。三、植酸酶的应用植酸酶作为一种新型饲料添加剂，在动物营养及环境保护等领域具有很大的应用潜力。植酸酶最主要的应用是作为饲料添加剂提高磷的利用率，减少环境中磷的排放。当前，植酸酶正被大量运用到不同的生物技术领域。中国植酸酶产业在饲料添加剂领域的发展日渐成熟，在科研、创新和应用等方面也形成了较完整的体系，已经发展成为最为完善的饲用酶制剂产业。 1．饲料工业中的应用植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。植酸酶作为饲料添加剂已经广泛应用到猪、家禽、鱼饲料中，多数研究中发现，植酸酶可以释放磷酸盐中的磷。同时因其可提高不同营养物质的利用度，不同来源的植酸酶常被单独或混合使用在饲料工业领域中。饲用植酸酶已经成为工业酶产业中增长势头最快的一类且正呈逐年上升之势。 Simons等的研究已经表明在玉米、豆粕日粮中添加植酸酶，可使磷的利用率提升60％，粪便中磷的排出量减少了50%。值得注意的是，2009年由中国农业科学院生物技术研究所培育的转植酸酶基因玉米获得生产应用的安全证书，是世界第一例获得生产应用许可的转植酸酶基因玉米。该转植酸酶基因玉米加工成饲料后仍然保留了大部分植酸酶活性，可分解饲料中的植酸，不但可释放出无机磷，还可减少饲料中磷酸氢钙的添加量，减少动物排泄物中磷的排放。 2．食品工业中的应用在人类食品中添加植酸酶，市场上还没有相关的食品开发报道。谷物中存在的植酸可抑制很多矿物的吸收，在人的小肠里植酸酶活性非常低，难以利用食物中的植酸盐。此外，虽然人的小肠黏膜中具有植酸酶和碱性磷酸酶，但在植酸盐的降解中却不起作用，所以食物中的植酸酶在水解植酸盐过程中扮演重要角色。体外模仿生理条件的实验表明，植酸酶通过对植酸的水解可使铁的利用率提高67％~98％。此外，植酸对锌的利用率也有影响。在体内，锌离子和植酸形成螯合物，降低了其利用率。谷物食粮中植酸存在是造成人体缺锌的因素之一。因而在食品中添加植酸酶可有效增强它们的营养价值。 3．作为土壤改良剂

植酸酶添加量和磷酸氢钙替代量问题

植酸酶添加量和磷酸氢钙替代量问题选自《畜牧人》杂志总第五期小杰子小杰子楼主我从网上看到很多应用，一般每kg料中添加500U，可替代0.1%的有效磷，一吨料可节约6kg磷酸氢钙。这只是大概的用法，可以计算具体添加量吗？怎么计算呢？如一配方含玉米64%，豆粕23%（玉米含植酸磷0.15%，豆粕含植酸磷0.41%），那么此配方含植酸磷共64%×0.15%+23%×0.41%=0.19%，那么一吨料中含1.9g植酸磷，假设用5000U/g植酸酶（定义每分钟从植酸钠中释放1umol无机磷为一个酶活），怎么根据植酸磷含量计算植酸酶的添加量呢？山中的漫游者2楼呵呵，这个理论行不通，因为植酸酶的活性表现，与动物胃肠道酸碱度，有无嗉囊相关性很大。还与产品本身的理化性质，是否经过后处理（包被等）相关。一般的，我们认为它可以释放50-60%植酸磷。而它的用量，都是按照厂家推荐用量使用的。如果使用国产的（国产的植酸酶，效果可靠的），因为价格便宜，建议至少3倍量使用。---这是经验。小杰子3楼回复2楼那像非淀粉多糖酶的应用量也是相同道理了？不能准确计算酶的添加量，但可以根据推荐添加量估算是否合适？但我看有些公司如诺伟司，已经设计出软件计算非淀粉多糖酶的含量，并给出他们产品的添加量，他们怎么计算的呢？比如木聚糖酶2000U/ml，计算得木聚糖含量5.53%，假如每kg饲料加100ml酶，消化3h，则理论消耗200U×150ug木糖×3×60min=5.4g木糖，一共1000g×5.53%=55.3g木聚糖。 5.4/55.3=10%>1% 认为已经抗营养因子基本消除。这样来估算添加量没什么问题吧？能根据55.3g的木聚糖计算添加酶量吗？ “释放50-60%植酸磷”的意思是什么呢？不能靠增加植酸酶的量来完全释放吗？还是植酸酶添加剂量大了确实有害呢？山中的漫游者5楼酶促反应，都是动态平衡，有个平衡位点，你懂的。植酸酶加多了，无害，大不了作为蛋白来源而已。王学宝8楼丹尼斯克有软件，根据大原料配方核算植酸磷，确定植酸酶用量和置换出的有效磷的量。对于重要客户有此项服务。可惜国内厂家的植酸酶卖的便宜但是无此项服务。就像很多厂家及大专院校买了镜红外扫描仪40多万一台没有数据库用不好，还得把扫描曲线给国外企业解读一样。否则就是个费钱的摆设。 liguiping 13楼在幼雏动物饲料中，每500U代替0.05%有效磷为宜。

植酸酶在畜禽饲料中的应用

植酸酶在畜禽饲料中的应用发表时间：2009-7-22 16:38:26访问次数：216 植酸盐的化学名称是肌醇六磷酸盐，广泛存在于谷物、豆类和油料作物中。植酸盐中的磷称为植酸磷，在谷物、豆类和油料作物中含量约为1%~2%，约占总磷的60%~80%。植酸盐非常稳定，由于单胃动物本身不能分泌分解植酸盐的植酸酶，故植酸磷基本无法被单胃动物利用，造成饲料中磷相对不足，需另外添加无机磷，同时，饲料中大量没有被利用的磷随粪便排出体外，造成环境污染。植酸酶属于磷酸单酯水解酶，可催化植酸盐的水解，使植酸盐中的磷以磷酸根的形式分离出来从而被动物吸收，提高磷的利用率，降低环境磷污染。 2 植酸酶的种类、特性、作用机理、酶活单位和当量值 2.1 植酸酶的种类 ①.按来源不同可分为微生物植酸酶、植物性植酸酶和动物性植酸酶。 ②.按作用方式不同可分为3－植酸酶和6-植酸酶。3-植酸酶，存在于植物、霉菌和细菌中，需Mg2+参与反应，性质稳定，耐酸、耐高温，在饲料工业中已被广泛使用； 6－植酸酶只存在于植物中，适宜pH范围5.0~5.5，对温度较敏感，在60℃~65℃以上极易被破坏。 ③.按加工工艺不同可分为粉状、颗粒状和液体状植酸酶。粉状植酸酶在高温、高湿环境中易失活；脂肪包被颗粒型植酸酶在高温下脂肪膜易被融化，使植酸酶被释放出来而失活；因植酸酶在饲料中添加量极小，对喷涂精度要求高，故液体状植酸酶在饲料工业中较少使用；经特殊镶嵌成型的颗粒状植酸酶，热稳定性高，储存期长，在动物体内释放速度快，流动性好。 ④.按酶促反应的PH有效作用范围可分为酸性植酸酶和中性植酸酶。适用于畜禽的pH2.5-5.5有效作用范围为酸性植酸酶，适用于鲤科鱼类的pH7.0~7.5有效作用范围为中性植酸酶。 2.2 植酸酶的特性植酸酶属于磷酸单酯水解酶，是一种特殊的酸性磷酸酶，适合的pH值在4~6之间，对温度的适应性

植酸酶

植酸酶的研究一：植酸酶的概念植酸酶又称肌醇六磷酸水解酶，是一种能降解植酸及其盐类的酯酶，属于蛋白质，是磷酸单脂水解酶。其具有特殊空间结构，能够依次分离植酸分子中的磷，将植酸（盐）降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸（盐）结合的其他营养物质。二：植酸酶的发现植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中，而植物、动物中的植酸酶含量低，所以人们对植酸酶的研究重点转向了酶含量较高的微生物。目前市场所售植酸酶制剂绝大多数属于微生物植酸酶。自然界中许多微生物（丝状真菌、酵母和细菌等）都能产生植酸酶，尤其是米曲霉和黑曲霉都能分泌具有高活力的植酸酶。三：菌种选育以黑曲霉霉菌为例从中得到植酸酶： 1.) 采样：可以从植株、果实中采样。 2). 产植酸酶菌株的分离筛选分离培养基（%）：植酸钙0.1，葡萄糖3.0，硝酸铵0.5，硫酸镁0.05，硫酸锰0.005，硫酸亚铁0.005，氯化钾0.05 分离样品稀释后涂平板，一定温度培养2—5天，产植酸梅的菌株水解植酸钙形成透明圈，以透明圈与菌落直径之比为粗筛的依据。粗筛菌株发酵，测定发酵产物植酸酶的活性，保留活性高的菌株进一步研究。 3). 产酶菌株的诱变采用紫外线照射对分离菌株进行诱变，将诱变后的菌体做适当稀释后涂布于平板上，培养2—3d后，挑取单菌落接种到活化斜面上，用摇瓶进行初筛和复筛。细胞破碎提取粗酶液，适当稀释后测酶活（植酸酶活性单位定义：37摄氏度，pH5.5的条件下，1分钟从底物释放1mol无机磷所需要的植酸酶量）。 4). 产酶条件优化（1）原料配比对产酶的影响麸皮和米糠为畜禽常用的饲料，具有来源广泛价廉等特点，同时还富含植酸盐，对植酸酶的产生有一定的诱导作用。用不同比例麸皮和米糠混合物配制发酵培养基，接种后培养96h，测其酶活。（2）起始pH值对产酶的影响选用不同起始pH值（4.5，5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0）发酵培养基，接种后培养96h，测其酶活。（3）培养温度对产酶的影响在不同温度（25,30,35,40,45摄氏度）下接种培养96h，测其酶活。 (4)培养基含水量对产酶的影响培养基加水量选用10个（40,45,50,55,60,65,70,75,80,85%）梯度，接种后在30摄氏度培养96h，测其酶活。（5）硫酸铵的流加量对产酶的影响在发酵过程中采用流加硫酸铵的形式补充一定的N 源四：酶的提取及分离纯化 1）提取方法：

植酸酶

X X 大学题目：植酸酶姓名 XX 学号XXXXXXXXX 学院生命科学学院年级专业 2012级微生物课程名称发酵工程调控任课教师 XX

植酸酶生命科学学院20XX级研究生摘要：文章介绍了植酸酶分类和来源，以及现阶段植酸酶在饲料、食品、酒精、环境保护方面的应用，其中在饲料中的广泛应用给植酸酶的发展带来了良好的前景。植酸酶的生产主要有两种方法：固体发酵和液体发酵，虽然固体培养设备比较简单、成本低、对环境危害小、易于推广，但放大比较困难、培养参数控制较复杂、容易污染杂菌，而且生产的植酸酶分离纯化较难因此目前工业生产主要用液体发酵的方法进行生产。关键词:植酸酶固体发酵液体发酵培养参数 1前言 1.1植酸酶的简介植酸的化学名称是肌醇六磷酸酯，是肌醇和磷酸根结合而成的化合物，其化学结构是由六个碳原子构成的正六边形，每个碳原子上连有一个带负电的磷酸根，具很强的螯合能力，与EDTA接近。植酸的分子式为C6H18O24P6，含磷量为281.6mg/g。其结构见下图：植酸酶( phytase)属于磷酸水解酶，是催化植酸和植酸盐水解成肌醇和磷酸( 或盐) 的一类酶的总称, 系统名称为肌醇六磷酸酶, 属于磷酸单脂水解酶, 是一类特殊的酸性磷酸酶,水解产物是肌醇、无机磷及其他可能与植酸结合的物质，如钙、锌、镁、锰等微量元素以及蛋白质、淀粉。

1.2植酸酶的分类植酸酶的分类及来源植酸酶主要指 6-植酸酶和 3-植酸酶。 6-植酸酶( EC 3. 1. 3. 26) 首先催化磷酸从肌醇的第六位碳脱落, 3-植酸酶( EC 3. 1. 3. 8) 首先使肌醇第三位碳的磷酸解离, 最终产物都是单磷酸肌醇和正磷酸。植酸酶有三种来源:动物、植物和微生物, 因来源不同而具有显著不同的分子特征和催化特性。 a 在动物消化道内作用的植酸酶可能来源于：a 小肠内分泌； b 肠道微生物产生； c 饲料中的内源性植酸酶； d 外源微生物产生的植酸酶等。其中，外源植酸酶在植酸水解过程中起主要作用。在自然界中，植酸酶广泛存在于动植物组织和微生物中。 b植物植酸酶均属于肌醇六磷酸-6-磷酸酶，存在于大多数禾谷物中，其活性有很大的差异。而小麦、大麦和经处理的玉米蒸馏物的活性很高。谷物植酸酶在干燥状态下没有活性，在消化道被激活后才有活性。 C 微生物植酸酶属于肌醇六磷酸-3-磷酸水解酶，自然界中许多微生物都产植酸酶，目前认为产量最高的是真菌，其主要来源于曲霉菌和黑曲霉菌。 1.3 植酸酶的理化性质植酸酶是一种单体蛋白, 其分子量因来源不同差异很大, 一般在 35-700 kD 之间, 包括一个大分子和一个小肽片断。研究发现无花果曲霉植酸酶有594 个氨基酸残基, 其中包括 37% 的非极性氨基酸、42% 的极性中性氨基酸、11. 5% 的酸性氨基酸和9. 5% 的碱性氨基酸, 其二级结构由 17. 3% 的 A螺旋、29%B折叠、32.6% 的转角和 24. 7% 的无规卷曲所形成。植酸酶除含有蛋白质外, 还含有约 27. 3%的寡糖, 是一种糖蛋白。纯化的酶晶体结构包含434 个氨基酸, 115 个水分子和一个硫化物结合位点的二价硫离子。 1.4 植酸酶的市场前景植酸酶的研究从 20世纪 60年代就已开始,但由于对其认识不足, 相对于其他工业用酶发展缓慢, 到 80年代时, 饲料中还几乎不添加任何植酸酶。随着人们对动物营养学、饲料学研究的深入和集约化养殖的形成, 植酸酶的良好前景得以体现, 同时分子生

酶制剂——植酸酶

酶制剂——植酸酶早在1915年，Anderson提出天然植酸磷利用率不同于化学分离纯化产品的一个可能原因是饲料成分中存在水解植酸磷为无机磷的酶——植酸酶，并对植酸酶的来源、理化特性及作用机理进行了研究，从而引起了许多学者的广泛关注。近年来，随着发酵工程和生物技术的迅速发展以及人们环境保护意识的提高，采用DNA重组技术使微生物产生植酸酶活性大幅度提高，大大降低了植酸酶生产成本，从而使之得到广泛应用。植酸酶现已成为饲料酶制剂研究的一个热点，尤其在一些畜禽饲养密度大、环境污染严重的国家如美国、加拿大、芬兰、荷兰、法国、瑞士等。许多科学家对这一课题的研究很感兴趣，欧洲、北美和其它地区对此的兴趣也与日俱增。1994年欧共体、美国、芬兰、丹麦、德国等国的生产企业均前后推出各种植酸酶制剂,并利用DNA重组技术获得生产植酸酶的工程菌,为广泛应用植酸酶提供了可能。一、植酸酶结构及性质植酸酶，又称为肌醇六磷酸水解酶，是一种可使植酸磷复合物中的磷变成可利用磷的酸性磷酸酯酶。植酸酶广泛存在于动植物组织中，也存在于微生物（细菌、真菌和酵母）。目前分离出的植酸酶主要有两种：3-植酸酶（EC 3.1.3.8）和6-植酸酶（EC 3.1.3.26），前者最先水解的是肌醇3号碳原子位置的磷酸根，主要存在于动物和微生物；后者最先水解的是6号碳原子的磷酸根，主要存在于植物组织。因此，动物胃肠道可能有三种来源的植酸酶，但主要来源于饲料本身以及来源于微生物合成。大量高浓度的植酸酶主要存在于无花果曲霉和黑曲霉与小麦麸的培养物中。因此饲料植酸酶的生产目前主要使用微生物曲霉菌株。霉菌植酸酶分子量一般在60 ~ 100KDal之间，曲霉植酸酶分子量较大。如土曲霉为214Kdal，无花果曲霉为85 ~ 100KDal，黑曲霉为200KDal。细菌植酸酶分子量一般较小，如大肠杆菌为42Kdal，枯草杆菌为38KDal。霉菌植酸酶通常有一个最适pH，在4.2 ~ 5.5范围内。细菌植酸酶最适pH稍高一些。据报道,某些霉菌植酸酶，特别是曲霉植酸酶具有多个最适pH值。酶的最适温度因酶来源不同而有差异。霉菌植酸酶适宜温度通常在45 ~ 57℃范围内，黑曲霉为53℃，无花果曲霉为55℃。

米曲霉的研究及应用进展

米曲霉的研究及应用进展摘要：介绍了米曲霉的生物学特性，并综述了工业上的相关应在基础相关领域、发酵产物领域、宏观诱变及微观诱变领域的研究与应用并提出展望。关键词：米曲霉生物学特性工业应用 1 米曲霉的生物学特征米曲霉(Aspergillus oryzae)是一种好气性真菌，分类学归属于半知菌亚门、曲霉属。菌落生长快，10d直径达5~6cm，质地疏松，菌丝一般呈黄绿色，酸度较大的培养基上呈绿色，酸度较小的培养基上呈黄色，老化后逐渐为褐色。分生孢子梗生长在厚壁的足细胞上，分生孢子头呈放射形，顶囊球形或瓶形。培养适温37℃。米曲霉主要存在于粮食、发酵食品、腐败有机物、土壤等处，是我国传统酿造食品酱、酱油和酒类的生产菌种，也可用于生产各种酶制剂、有机酸、糖化饲料、益生素等。在众多曲霉属家族中，米曲霉占有着重要的地位。随着应用领域的蓬勃发展，人们对米曲霉的关注日渐增长。 2.米曲霉基础领域的研究 2．1 米曲霉基因组的破译日本研究人员历经四年零四个月时间成功的破译了米曲霉基因组，并于2005年12月在《自然》杂志上发表了分析结果：米曲霉基因组大约有3800万个碱基对，共有8条染色体，包含约1．2万个基因。这一成果为从微观领域研究米曲霉打下了一个良好的基础。 2．2米曲霉原生质体制备、再生和融合为了更进一步研究米曲霉，制备原生质体就变得尤为重要。原生质体(Protoplast)即在高渗压溶液中，用酶法将细胞壁分解除掉，剩下由原生质膜包住的球状胞体。它保持了原细胞的一切活性。原生质体因去掉细胞壁屏障而对诱变剂的敏感性增强、变异率提高，而且表面易形成电极性，使不同种原生质之间相互易于吸引、脱水粘合而形成聚集物，因而原生质体诱变、融合是菌种选育的一种行之有效的方法。王燕等人利用纤维素酶、溶壁酶、蜗牛酶三种酶混合，并按5:3:1的配比，结果达到了最优的破除细胞壁的效果。章运等人考虑了茵龄、酶解温度、酶解时间、再生培养基的稳渗剂等多种因素，对沪酿3．042的原生质体制备与再生做了相关研究。同时此项研究也为其他米曲霉的原生质制备提供良好的思路。 2．3米曲霉生长因素影响除了一些常规的培养物配比不同对米曲霉的生长产生影响外，张剑还分别研究了提取脂肪酸后的环境污染源——柄海鞘残渣以及银杏叶对米曲霉沪酿3．042生长的影响。柄海鞘残渣做为部分氮源，可有效增加茵体的生长量，但柄海鞘残渣的浓度要受到限制，否则菌体生长将会受到抑制。这与稀土元素生物效应中的Hormesis现象很相似,银杏叶则对米曲霉3．042菌生长存在明显的抑制作用，而且当银杏叶添加量逐渐增加，其抑制作用越来越强。随着对菌种资源的保护以及生态、环保意识的提高，此类研究越来越值得重视。 2．4米曲霉富硒作用硒是人体生长发育所必须的微量元素，人体缺硒会患克山病、大骨病、高血压、冠心病、皮肤病等，儿童缺硒会影响发育，导致智力低下。但硒多以无机状

植酸酶活性测定应注意的几个问题

植酸酶活性测定的影响因素北京昕大洋科技发展有限公司周良娟现在，使用植酸酶的厂家越来越多，但一些使用厂家在测定含量时，容易出现测定偏差大，平行样间变异大的情况，这与植酸酶测定步骤繁多，测定条件严格有紧密的关系。现在对影响其测定的关键过程做一探讨。 1 温度植酸酶作为一种酶制剂，对温度非常敏感，温度低会降低它的生物活性；温度高也会降低其生物活性，甚至完全失活。因此，在检测过程中对温度的控制则显得非常重要，国标要求植酸酶活性测定时的温度为（37±0.1）℃。在33℃时植酸酶不能很好地发挥其活性，酶活与其真实值相比约低10%；在40℃时，部分植酸酶会失活，酶活与其真实值相比约低8%。另外，水浴加热时，水浴液面要超过试管内反应液液面，使其在规定时间内充分反应。 2 溶解度植酸酶测定中要保证植酸酶被完全溶解。在样品处理中使用乙酸缓冲液，一般都会加入一些表面活性剂保证其溶解，并降低在所用容量瓶、试管中的黏附挂壁现象。目前大肠杆菌来源的植酸酶分子量较小，约为40KD，比黑曲霉来源的分子量（约为8OKD）小，所以更容易出现黏附挂壁现象。表面活性剂的类型较多，包括Tween ，Triton 等产品，尤其是Triton ×-100能够明显减少黏附挂壁现象，是植酸酶测定中比较理想的活性剂。植酸酶在测定过程中被溶解之后，非常容易受测定过程中搅拌、离心等过程影响，牛血清白蛋白（BSA）是酶制剂良好的稳定剂，保证测定的准确性。 3 样品处理中的搅拌过程样品处理中的搅拌过程是为了保证植酸酶的充分溶出，搅拌过程一般使用磁力搅拌器来进行，如简单使用玻璃棒人工搅拌，溶出不完全，偏差甚至达到50%。同时，搅拌时，尽量保证较高的搅拌速度。 4 pH pH值在酶活测定时影响很大，除了准确调整缓冲液中的PH外，特别要注意在配置底物溶液时也要进行调整。根据本实验室的测定，如果底物配制过程没有调酸度4，pH一般为6.1-6.4，距离规定的pH条件较远，而植酸酶测定中pH影响较大，将无法保证测定的准确性。 5 底物植酸钠的型号植酸钠有两种型号，一种是Sigma p-3168或Sigma p-0109，分子量为923.8；另一种是Sigma p-8810，分子量为660.03。根据国标要求，植酸