畜禽饲料中添加植酸酶的应用探析

马向程

(临洮县畜牧兽医技术服务中心，甘肃 临洮 730500)

植物性饲料原料如玉米、麸皮和豆粕的植酸(或植酸盐)含量较高。植酸盐本身含有较高水平的磷，磷对畜禽的生长发育特别是对骨骼和肌肉的发育有着重要的作用[1]。畜禽主要由胃肠道分泌机体所需的植酸酶，但产量较少，因此仅依靠自身产生的植酸酶无法完全水解日粮中的植酸和植酸盐，未被水解的植酸和植酸盐会随动物的粪便排出体外，污染环境[2]。由于植酸或植酸盐所含的大量有机磷未被畜禽有效利用会造成浪费，同时猪生长发育所需的磷又得不到满足，因此在单胃动物饲料中添加外源性植酸酶显得非常必要。这不仅可以促进动物利用植酸和植酸盐水解后产生的磷，提高饲料中磷的利用率，而且水解产生的蛋白质、氨基酸及其他矿物质无形中提高了饲料的营养水平，因而可以相对减少这些营养物质的添加量，有效降低饲料成本。

1 植酸酶的来源和活性

很多植物种子(如豌豆、蚕豆和大豆等豆类)都含有植酸酶，小麦和玉米等作物种子也含植酸酶，但植酸酶的活性因植物种类的不同差异较大。就活性而言，植物性饲料原料的植酸酶活性的高低取决于饲料原料的种类及植物的生长环境和饲料加工工艺等因素。动物性植酸酶主要是指动物小肠黏膜分泌的植酸酶和肠道微生物菌群产生的植酸酶，其中前者的活性很低，而后者的活性较高。由于单胃动物的肠道菌群相对而言不如反刍动物的丰富，所以单胃动物菌群产生的植酸酶数量较少。微生物饲料添加剂中的植酸酶含量较高，且主要存在于真菌、细菌和酵母菌中。

2 影响植酸酶作用的因素

植酸和植酸盐经植酸酶水解后会分离出磷酸基团、蛋白质基团及氨基酸基团，从而完成植酸的分解[3]。另外，磷酸基团从磷酸中分离后会产生能被动物吸收利用的磷。植酸经植酸酶水解后还可以产生蛋白质、氨基酸和其他矿物质(如钙和铁等)，这些物质被畜禽消化利用后能够提高饲料的利用率。根据植酸酶的特点和日粮的类型，在选择植酸酶时要综合考虑各方面的影响因素，以便最大限度地发挥它们的作用。

2.1 植酸酶的活性、剂型和剂量

植酸酶的活性以其分解植酸同时产生植酸磷的数量来表示，产生磷的数量越多表示植酸酶的活性越高。生产植酸酶所用的工艺不同，所产生的产品剂型也不同，一般可分为包被型植酸酶和未包被型植酸酶。仇赵春等[4]证明，包被型植酸酶对植酸和植酸盐的水解作用好于未包被植酸酶的。猪的胃液能够降解未包被型植酸酶，使其失去活性，因此在选择植酸酶添加剂时，要选择用包被工艺生产的植酸酶，即包被型植酸酶，以避免添加的植酸酶在猪胃中被降解而失去活性。在提高畜禽生产性能上，植酸酶的添加效果不仅与添加的数量有关，还受其他因素影响。

2.2 水解作用环境的温度和pH

作为一类蛋白质酶，植酸酶水解植酸盐的过程是酶促反应的化学过程，水解效果明显受所处环境的温度和酸碱度的影响。植酸酶表现出最高活性时的温度称为适宜温度，不同种类的植酸酶所对应的适宜温度不同。另外，在饲料加工过程中，由于加工工艺一般要求在较高的温度如70 ℃～80 ℃下进行，所以在选择植酸酶时酶的热稳定性是一个需要考虑的重要特性。热稳定性越高的植酸酶，在饲料加工的高温条件下能够保持活性而不会大量损失的能力越强。所以，在选择饲用植酸酶的种类时要综合和平衡考虑植酸酶在37 ℃下的活性和加工时高温条件下的热稳定性。目前，植酸酶的研究主要集中在发现既耐高温又具有最适宜的反应温度的植酸酶。植酸酶的最适宜pH一般在2.5～6.0。

2.3 日粮类型

在众多畜禽饲料添加剂中，饲用植酸酶添加剂已经越来越受到饲料生产企业和养殖场的重视，因此植酸酶的应用越来越普遍。在选择植酸酶时，应根据日粮的类型选择合适种类的植酸酶，真正做到科学搭配。在投入数量上，应根据饲料配方，预先计算饲料中植酸和植酸盐的含量，再根据计算值确定植酸酶的添加量，以满足充分催化水解植酸所需的量。一般而言，日粮中植酸的总含量低，需要添加的植酸酶数量就要少，否则会造成浪费，增加饲养成本。在提高饲料中钙和磷的利用率上，植酸酶对大麦和高粱中植酸的水解效果不明显，但对豆粕、菜籽粕和花生粕中植酸的作用明显。这说明，日粮类型不同，植酸酶在提高钙和磷利用率的效果上也不同。饲料生产企业或养殖场要根据日粮类型有选择性地使用植酸酶。

3 小结

在降低养殖场饲料成本、提高畜禽生产性能、降低畜禽粪便中磷排放量和减少环境污染上，植酸酶能够产生显著的有益效果。基于添加植酸酶的研究结果和在饲料工业中的应用情况，选择植酸酶时要综合考虑植酸酶的作用原理和具有最适活性的条件以及日粮类型等多种因素，以提高植酸酶的应用效果，降低饲料成本和对环境的污染。