畜禽飼料中添加植酸酶的應(yīng)用探析

馬向程

摘 要：植酸酶是畜禽生產(chǎn)中一種常用的消化酶，能夠水解不易被畜禽消化的植酸和植酸鹽，產(chǎn)生易于被它們利用的產(chǎn)物——肌醇和磷酸，因而可以提高磷的利用率，減少排放量。因此，植酸酶在提高畜禽的飼料利用率和生產(chǎn)性能以及降低畜禽生產(chǎn)對環(huán)境的污染上發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。

關(guān)鍵詞：植酸酶;畜禽;飼料利用率;磷

中圖分類號：G712 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2020）08-0057-02

植物性飼料原料如玉米、麩皮和豆粕的植酸（或植酸鹽）含量較高。植酸鹽本身含有較高水平的磷，磷對畜禽的生長發(fā)育特別是對骨骼和肌肉的發(fā)育有著重要的作用[1]。畜禽主要由胃腸道分泌機體所需的植酸酶，但產(chǎn)量較少，因此僅依靠自身產(chǎn)生的植酸酶無法完全水解日糧中的植酸和植酸鹽，未被水解的植酸和植酸鹽會隨動物的糞便排出體外，污染環(huán)境[2]。由于植酸或植酸鹽所含的大量有機磷未被畜禽有效利用會造成浪費，同時豬生長發(fā)育所需的磷又得不到滿足，因此在單胃動物飼料中添加外源性植酸酶顯得非常必要。這不僅可以促進動物利用植酸和植酸鹽水解后產(chǎn)生的磷，提高飼料中磷的利用率，而且水解產(chǎn)生的蛋白質(zhì)、氨基酸及其他礦物質(zhì)無形中提高了飼料的營養(yǎng)水平，因而可以相對減少這些營養(yǎng)物質(zhì)的添加量，有效降低飼料成本。

1? 植酸酶的來源和活性

很多植物種子（如豌豆、蠶豆和大豆等豆類）都含有植酸酶，小麥和玉米等作物種子也含植酸酶，但植酸酶的活性因植物種類的不同差異較大。就活性而言，植物性飼料原料的植酸酶活性的高低取決于飼料原料的種類及植物的生長環(huán)境和飼料加工工藝等因素。動物性植酸酶主要是指動物小腸黏膜分泌的植酸酶和腸道微生物菌群產(chǎn)生的植酸酶，其中前者的活性很低，而后者的活性較高。由于單胃動物的腸道菌群相對而言不如反芻動物的豐富，所以單胃動物菌群產(chǎn)生的植酸酶數(shù)量較少。微生物飼料添加劑中的植酸酶含量較高，且主要存在于真菌、細菌和酵母菌中。

2? 影響植酸酶作用的因素

植酸和植酸鹽經(jīng)植酸酶水解后會分離出磷酸基團、蛋白質(zhì)基團及氨基酸基團，從而完成植酸的分解[3]。另外，磷酸基團從磷酸中分離后會產(chǎn)生能被動物吸收利用的磷。植酸經(jīng)植酸酶水解后還可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)、氨基酸和其他礦物質(zhì)（如鈣和鐵等），這些物質(zhì)被畜禽消化利用后能夠提高飼料的利用率。根據(jù)植酸酶的特點和日糧的類型，在選擇植酸酶時要綜合考慮各方面的影響因素，以便最大限度地發(fā)揮它們的作用。

2.1 植酸酶的活性、劑型和劑量

植酸酶的活性以其分解植酸同時產(chǎn)生植酸磷的數(shù)量來表示，產(chǎn)生磷的數(shù)量越多表示植酸酶的活性越高。生產(chǎn)植酸酶所用的工藝不同，所產(chǎn)生的產(chǎn)品劑型也不同，一般可分為包被型植酸酶和未包被型植酸酶。仇趙春等[4]證明，包被型植酸酶對植酸和植酸鹽的水解作用好于未包被植酸酶的。豬的胃液能夠降解未包被型植酸酶，使其失去活性，因此在選擇植酸酶添加劑時，要選擇用包被工藝生產(chǎn)的植酸酶，即包被型植酸酶，以避免添加的植酸酶在豬胃中被降解而失去活性。在提高畜禽生產(chǎn)性能上，植酸酶的添加效果不僅與添加的數(shù)量有關(guān)，還受其他因素影響。

2.2 水解作用環(huán)境的溫度和pH

作為一類蛋白質(zhì)酶，植酸酶水解植酸鹽的過程是酶促反應(yīng)的化學(xué)過程，水解效果明顯受所處環(huán)境的溫度和酸堿度的影響。植酸酶表現(xiàn)出最高活性時的溫度稱為適宜溫度，不同種類的植酸酶所對應(yīng)的適宜溫度不同。另外，在飼料加工過程中，由于加工工藝一般要求在較高的溫度如? ? ? ? 70 ℃～80 ℃下進行，所以在選擇植酸酶時酶的熱穩(wěn)定性是一個需要考慮的重要特性。熱穩(wěn)定性越高的植酸酶，在飼料加工的高溫條件下能夠保持活性而不會大量損失的能力越強。所以，在選擇飼用植酸酶的種類時要綜合和平衡考慮植酸酶在37 ℃下的活性和加工時高溫條件下的熱穩(wěn)定性。目前，植酸酶的研究主要集中在發(fā)現(xiàn)既耐高溫又具有最適宜的反應(yīng)溫度的植酸酶。植酸酶的最適宜pH一般在2.5～6.0。

2.3 日糧類型

在眾多畜禽飼料添加劑中，飼用植酸酶添加劑已經(jīng)越來越受到飼料生產(chǎn)企業(yè)和養(yǎng)殖場的重視，因此植酸酶的應(yīng)用越來越普遍。在選擇植酸酶時，應(yīng)根據(jù)日糧的類型選擇合適種類的植酸酶，真正做到科學(xué)搭配。在投入數(shù)量上，應(yīng)根據(jù)飼料配方，預(yù)先計算飼料中植酸和植酸鹽的含量，再根據(jù)計算值確定植酸酶的添加量，以滿足充分催化水解植酸所需的量。一般而言，日糧中植酸的總含量低，需要添加的植酸酶數(shù)量就要少，否則會造成浪費，增加飼養(yǎng)成本。在提高飼料中鈣和磷的利用率上，植酸酶對大麥和高粱中植酸的水解效果不明顯，但對豆粕、菜籽粕和花生粕中植酸的作用明顯。這說明，日糧類型不同，植酸酶在提高鈣和磷利用率的效果上也不同。飼料生產(chǎn)企業(yè)或養(yǎng)殖場要根據(jù)日糧類型有選擇性地使用植酸酶。

3? 小結(jié)

在降低養(yǎng)殖場飼料成本、提高畜禽生產(chǎn)性能、降低畜禽糞便中磷排放量和減少環(huán)境污染上，植酸酶能夠產(chǎn)生顯著的有益效果。基于添加植酸酶的研究結(jié)果和在飼料工業(yè)中的應(yīng)用情況，選擇植酸酶時要綜合考慮植酸酶的作用原理和具有最適活性的條件以及日糧類型等多種因素，以提高植酸酶的應(yīng)用效果，降低飼料成本和對環(huán)境的污染。

參考文獻：（4篇，略）