植酸酶的作用及影响其活性的因子
www.xbxmw.com 2007-11-13 15:21:18 来源： 阅读：次
基因重组微生物和植物植酸酶以推荐量（500U/kg）的5-20倍添加于猪和禽日粮中，在仔猪（5周龄）和肉仔鸡（4周龄）的试验里，生产性能、磷存留率和骨骼矿化程度随植酸酶添加量的增加而增加（增加率越来越低），至到添加到2500U/kg，是两个试验的最高水平（Zhang等，1998a，b）。对肝脏、肾脏和胫骨组织的解剖和组织检查表明没有副作用。猪（初重29kg，试验期6周，Harper等，1999）和火鸡（7天的预试期，4周试验期，Kornegay等1999）的试验，均没有表明磷和微生物植酸酶处理之间，对动物死亡率的不同。有证据表明添加植酸酶10000U/kg的试验，通过对肝脏、肾脏和胫骨组织的解剖和组织学检查表明没有任何副作用，而且能改善生产性能、骨骼矿化和提高磷的利用率。
植酸酶活性的位点
以猪做的几个屠宰试验和漏管试验表明，日粮植酸酶活性不管是来自植物（Gueguen等，1968；Schulz和Oslage，1972；Lantzsch等，1992；Kemme等，1998）还是来自真菌（Jongbloed等，1992；Mroz等，1994；Yi和Kornegay，1996）都是胃中的主要酶活性。对猪来说，植酸酶活性或者破坏植酸态磷的能力非常低（或者在小肠后段根本就没有），所以大量植酸态磷（总磷的40%-50%）通过小肠进入大肠，在大肠里大部分的植酸态磷被降解，但很少被吸收（Jongbloed等，1992；Lantzsch等，1992；Kemme等，1998）。小肠中植酸酶的活性较低，是因为空肠和回肠的pH（6.5-7.6）（VanderMeulen和Bakker，1991）不适于高植酸酶活性的发挥，或因为小肠中的蛋白水解酶将植酸酶水解。
Liebert等（1993）报道，在禽类的嗉囊中可以检查到，向日粮中添加的微生物植酸酶活性的69%-86%，在禽的前胃可检测到31%-38%的酶活存在，在小肠中没有检测到植酸酶活性。植酸态磷在嗉囊和前胃的消失，充分表明家禽嗉囊和前胃是主要的植酸酶活性位点。
微生物植酸酶在猪和禽日粮中添加的有效性
添加植酸酶可以改善含有高水平植酸态磷的植物性饲料原料的磷的利用率。还有些研究报道了日粮中添加植酸酶能改善钙、锌、氨基酸以及能量的利用率。但是，微生物植酸酶在猪禽日粮中的使用还受很多因素的影响，包括磷和植酸酶的成本，植酸酶对释放磷和其他营养素的总体效益，需要减少磷和其他营养成分的环境转化为处理成本。本章的余下部分将要讨论微生物植酸酶在猪鸡日粮中的使用，来改善磷、钙、锌、氨基酸和能量的利用率，降低这些营养成分的排泄。这些日粮中影响微生物植酸酶的因素也要考虑。
植酸酶对改善磷生物学利用率的作用
Kornegay等（1998a）综述了32篇文献的52个养猪试验，得出了磷消化率的平衡方程，以及13篇文献的23个养禽试验，求出了磷的存留平衡方程（图10.2，Kornegay，1999）。所列方程已经排除了采用非常高的日粮磷水平（NRC或更高）的研究用作负对照日粮。因为资料有限，没有尝试分离和评价商品无机磷源的资料。有些方程来自猪和禽的有关数据，但植酸酶水平均较高（从600到800、1000、1200或者1500U/kg日粮），使用这些方程之一即可评估磷的消化率（存留率）。在100-600U/kg（猪）和200-800U/kg（禽）范围内添加植酸酶，不同方程估测的磷的消化率值近似。这决定于使用来自较宽范围的资料的方程，但是方程对高水平的植酸酶（600或800U/kg）添加也在图10.2中给出了相应的磷的消化率值。除非有其他说明，所有磷的消化率或者存留率均为表观消化率或存留率。
图10.2向低磷、低植酸酶活性的植物日粮中添加微生物植酸酶后，对采食此类日粮的猪和家禽磷利用率提高的作用。
表10.3基于以猪喂试验动物，进行的添加植酸酶的研究，而得出的有关数据，来预测磷的利用率和降低磷排泄率的情况
a：由图10.2提供的方程[Y=54.86（1-0.4908e-0.00263X）]计算而得；
b：由每一个植酸酶添加水平的系数减去未添加植酸酶的基础日粮中磷的利用率计算而的；
c：由添加植酸酶后的磷的利用率与日粮平均总磷含量（0.381%）的乘积，此栏数据的计算方程是Y=0.1026（1-e-0.00263X），X=植酸酶的添加水平；
d：100减去总磷的利用系数后，与基础日粮平均总磷含量（0.381%）的乘积；
e：基于无机磷的消化率方程（Y=-0.167+0.755X，r2=0.24，X=以无机磷源添加的磷的百分数）；在基础日粮基础上添加0.1%单位的无机磷，其中0.0245%的磷排出体外，使得正对照（总磷0.481%）的总磷排泄达到了0.2995%（0.275+0.0245）。磷排泄的降低是用正对照的磷排泄（0.2995%）减去添加植酸酶的日粮的总磷的排泄，再除以正对照的磷排泄（0.2995%），再乘以100而得出。例如添加500U/kg植酸酶，33.2%=[（0.2995-0.200）/（0.2995）]×100。
表10.4基于以家禽为试验动物，进行的添加植酸酶的研究得出的有关数据，来预测磷的利用率、和降低磷排泄率的情况
|
植酸酶添加水平（U/kg） |
总磷消化率a（%） |
植酸酶对磷的消化率b（%） |
植酸酶对磷的消化率c（%） |
总磷排泄率d（%） |
降低磷的排泄率e（%） |
|
0
100
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500 |
27.9
34.2
38.9
40.9
42.6
44.1
45.5
46.6
47.6
48.5
49.3
50.0
50.6
51.1
51.6
52.3
52.9
53.4
53.7
54.0
54.2
54.3 |
0
6.2
11.0
13.0
14.7
16.2
17.5
18.7
19.7
20.6
21.4
22.1
22.7
23.2
23.6
24.4
25.0
25.4
25.8
26.0
26.2
26.4 |
0
0.024
0.042
0.049
0.056
0.062
0.067
0.071
0.075
0.078
0.081
0.084
0.086
0.088
0.090
0.093
0.095
0.097
0.098
0.099
0.100
0.101 |
0.275
0.251
0.233
0.225
0.219
0.213
0.208
0.203
0.200
0.196
0.193
0.191
0.188
0.186
0.184
0.182
0.179
0.178
0.176
0.175
0.175
0.174 |
8.3
16.3
22.3
24.8
27.0
28.9
30.6
32.1
33.2
34.5
35.5
36.4
37.1
37.8
38.4
39.4
40.1
40.7
41.1
41.5
41.7
41.9 |
a：由图10.1提供的方程[Y=68.18（1-0.2354e-0.00134X）]计算而得；
b：由每一个植酸酶水平的系数减去未添加植酸酶的基础日粮中磷的利用率计算而的；
c：由添加植酸酶后的磷的利用率与日粮平均总磷含量（0.478%）的乘积，此栏数据的计算方程是Y=0.07872（1-e-0.00134X），X=植酸酶的添加水平；
d：100减去总磷的利用系数后，与基础日粮平均总磷含量（0.478%）的乘积；
e：基于无机磷的消化率方程（Y=-0.000936+0.484X，r2=0.69，X=以无机磷源添加的磷的百分数）；在基础日粮基础上添加0.1%单位的无机磷，其中0.0516%的磷排出体外，使得正对照（总磷0.578%）的总磷排泄达到了0.2804%（0.2288+0.0516）。磷排泄的降低是用正对照的磷排泄（0.2804%）减去添加植酸酶的日粮的总磷的排泄，再除以正对照的磷排泄（0.2804%），再乘以100而得出。例如添加500U/kg植酸酶，31.9%=[（0.2804-0.191）/（0.2804）]×100。
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