植酸酶
植酸酶是催化植酸及其鹽類水解為肌醇與磷酸(鹽)的一類酶的總稱,屬磷酸單酯水解酶。植酸酶具有特殊的空間結(jié)構(gòu),能夠依次分離植酸分子中的磷,將植酸(鹽)降解為肌醇和無機(jī)磷,同時釋放出與植酸(鹽)結(jié)合的其它營養(yǎng)物質(zhì)。
僅考慮植酸酶相對磷酸氫鈣的替代量,不參考植酸酶的潛在營養(yǎng)價值。按推薦量添加到飼料中,用石粉補(bǔ)充替代出的磷酸氫鈣的含鈣數(shù)量,其余空間用玉米、麩皮等填充.
根據(jù)飼料配方中實(shí)際植酸磷的含量確定規(guī)矩植酸酶的添加劑量和替代磷酸氫鈣的數(shù)量。首先計(jì)算出飼料配方中植酸磷的實(shí)際含量,以此為據(jù)確定植酸酶添加量(每克植酸磷添加植酸酶150單位)。然后計(jì)算出添加植酸酶后所提供的有效磷,進(jìn)而確定磷酸氫鈣替代量,以及石粉的添加數(shù)量,剩余空間用玉米、麥麩等原料填充。
將植酸酶的潛在有效磷的數(shù)值輸入配方原料數(shù)據(jù)庫,設(shè)定飼料配方中總磷需要量(如蛋雞飼料設(shè)定為0.40-0.42%),并設(shè)定規(guī)矩植酸酶的最高用量,最后利用配方軟件系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算。
將所提供的植酸酶的全部營養(yǎng)價值輸入配方原料數(shù)據(jù)庫中,在原料用量限制中設(shè)定植酸酶得最高用量,不用對配方需要量設(shè)定做任何調(diào)整,直接由配方系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算最優(yōu)配方。
植酸酶一般只適于在單胃動物中使用。反芻動物由于瘤胃微生物能合成植酸酶,因此在飼料中一般不需要使用植酸酶。
植酸酶作用效果與動物日糧中植酸磷的含量關(guān)系密切。植酸磷含量在0.2%以上時,使用植酸酶有效,植酸(鹽)含量越高,植酸酶效果越明顯。
植酸酶是蛋白質(zhì),對光、熱較敏感。而在飼料生產(chǎn)過程中,由于粉碎、預(yù)混、制粒以及其它添加劑的影響都可能使酶的活性受損甚至變性。使用酶制劑,應(yīng)盡可能減少生產(chǎn)工藝對酶的活性的影響,制粒溫度最好不要超過80度,以保證植酸酶有較好的作用效果。
大量研究證明,日糧中鈣元素含量過高會造成植酸酶活性下降,影響植酸酶使用效果,因此,切忌超量使用石粉作為填充物造成鈣超標(biāo)。
防潮:植酸酶一旦受潮易發(fā)生霉變且活力下降。
防止高溫:嚴(yán)禁烈日爆曬、烘烤等,否則均可導(dǎo)致酶活力降低或失活。
避免接觸強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬。
盡可能縮短貯存期,使用有效期內(nèi)的產(chǎn)品。產(chǎn)品應(yīng)置于通風(fēng)、干燥、陰涼、避光處。
植酸酶的市場應(yīng)用
植酸廣泛存在于植物種子內(nèi),屬天然營養(yǎng)品,植酸最顯著的特征是與金屬離子有極強(qiáng)絡(luò)合作用和抗氧化性。這種獨(dú)一無二的特性使之具有廣泛用途。在發(fā)達(dá)國家,植酸多已用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。
一、植酸在食品領(lǐng)域的應(yīng)用
近年來,國內(nèi)植酸的開發(fā)利用、特別是作為食品保鮮劑已引起重視。
用途:
1.飲料中添加0.01-0.05%植酸,可除去過多的金屬離子。(特別是對人體有害的重金屬)對人體有良好的保護(hù)作用。
2.將植酸加入含有單孢絲菌屬介質(zhì)中,可促進(jìn)微生物的合成及抗氧化性,在乳酸菌的培養(yǎng)基里加入植酸,可促進(jìn)乳菌的生長。
二、植酸在飼料行業(yè)的應(yīng)用
植酸酶在飼料行業(yè)的廣泛應(yīng)用,給這個行業(yè)帶來了很大的影響。也引起了業(yè)界的普遍關(guān)注,植酸酶不僅僅是一個產(chǎn)品,已經(jīng)成為一種社會現(xiàn)象。2005年挑戰(zhàn)集團(tuán)的植酸酶榮獲了中國重大科技進(jìn)步與應(yīng)用獎,現(xiàn)在先讓我們從歷史的角度來了解一下植酸酶。
早在1907年,Suzuki和其他學(xué)者就報道磷能從有機(jī)含磷底物中被釋放出來,植酸酶就引起了人們的注意,但那時生產(chǎn)成本太高無法應(yīng)用。直到90年代,國外幾家大公司利用基因工程技術(shù),成功開發(fā)出商品化產(chǎn)品。1996年巴斯夫的植酸酶產(chǎn)品最先開始在中國推廣。由于植酸酶在飼料行業(yè)的應(yīng)用,既具有安全、環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),又具有很好的社會生態(tài)環(huán)境效益,因此,在歐洲大部分國家均已強(qiáng)制使用植酸酶;東南亞的韓國、日本、臺灣也在推進(jìn)植酸酶的使用;我國全面實(shí)施《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》后,推動了中國植酸酶在飼料行業(yè)的更廣泛應(yīng)用。
中國的飼料企業(yè)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等原因很少考慮環(huán)境問題,因此在推廣植酸酶產(chǎn)品時,使企業(yè)不會因?yàn)榭梢詼p少磷、氮排放,減少環(huán)境污染而使用植酸酶。起初飼料企業(yè)使用植酸酶與使用磷酸氫鈣相比幾乎不降低成本,飼料企業(yè)使用植酸酶主要是為了提高磷的利用率、節(jié)省飼料配方空間。到1999年,“讓飼料企業(yè)添加植酸酶以后能降低飼料成本、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益是推動植酸酶在中國使用的真正動力?!币詣?chuàng)始人蔡輝益博士領(lǐng)導(dǎo)的挑戰(zhàn)集團(tuán)決心應(yīng)對這個富有時代意義的“挑戰(zhàn)”!
2004年下半年,由于磷礦石資源有限、相關(guān)原輔材料漲價及環(huán)保要求的提高,磷酸氫鈣生產(chǎn)成本大大提高,售價居高不下,這些原因使國內(nèi)許多企業(yè)開始大量使用植酸酶。在2004年,由于使用植酸酶,一年中我國的養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)少向環(huán)境排放了近4.2萬噸磷,折合25萬噸磷酸氫鈣?!袊甑陌l(fā)展在很大的程度以犧牲環(huán)境為代價,越來越多的人已經(jīng)意識到添加一點(diǎn)植酸酶,原來就可以換一片綠意!
植酸酶改變了飼料企業(yè)對酶制劑的認(rèn)識,推動了中國飼料添加劑行業(yè)的發(fā)展,成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn),同時也成為很多企業(yè)重點(diǎn)開發(fā)追求經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)品,從1994年進(jìn)入中國,到1999年國內(nèi)開始生產(chǎn),再到2005年在國內(nèi)市場進(jìn)行生產(chǎn)或銷售的企業(yè)大大小小達(dá)數(shù)十家,并且還有許多大型的飼料企業(yè)紛紛宣稱要進(jìn)入酶制劑這個生物技術(shù)領(lǐng)域,中國的植酸酶市場不由分說成了一個過度競爭的市場。這種情況下,“價格競爭”幾乎成為這些企業(yè)進(jìn)入市場最重要的手段。
眾所周知,植酸酶這個產(chǎn)業(yè)不管如何發(fā)展,它從添加劑行業(yè)的熱點(diǎn)到慢慢退色將是必然,畢竟它支撐不了一個規(guī)模的行業(yè),但它將一定能繼續(xù)為中國飼料業(yè)的發(fā)展作出它的貢獻(xiàn),它帶來更多的將是行業(yè)社會效益,而不一定是企業(yè)效益。在中國飼料酶制劑行業(yè)扮演重要的角色的挑戰(zhàn)集團(tuán),一直在為行業(yè)的有序發(fā)展作著不懈的努力!
當(dāng)今科學(xué)以令人訝然的速度在發(fā)展,世人的思想也隨之在改變:過去,我們何嘗會想到“為了環(huán)保”去做些什么,眼下,就是在偏僻的農(nóng)村,人們也知道保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)自己。——“加上”一點(diǎn)植酸酶,就可以“減少”很多污染,這種加減法其中的精妙之處讓人無限遐思:沿著科技的軌道前行,我們擁有的將會是一個蒼蒼橫翠微的綠色家園!
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