文档介绍：植酸酶的生产技术及应用
 
 
尹学敏1 王兴国2 罗忠华2 陈 琛1*
（1．陕西理工学院生物科学与工程学院 汉中 723000；2．汉中市沣钰农业发展有限公司）
摘 要：植酸酶能水解植酸（盐），释放无机磷，提高矿质元素，利用DNA重组技术获得了第一株生产植酸酶的工程菌。而在国内，中国农科院饲料研究所1996年，选育出黑曲霉菌株963号，，1998年改造成基因工程菌后，酶活提高了3000倍。姚斌等[9]（1998），利用基因重组获得了高产毕赤酵母，该重组酵母经高密度发酵后，植酸酶的表达量达到5×105U/mL，。黄魁英等[10]（2011），人对耐高温植酸酶毕赤酵母工程菌发酵条件进行了优化，×103IU/mL。实现了高密度发酵，热稳定性试验表明：植酸酶pH ， 90℃热处理20min残留酶活性69%，， 90℃热处理20min残留酶活性75%，热稳定性良好，可以满足高温制粒的要求。
利用微生物生产植酸酶也有一定的缺陷，如原核生物不能对表达产物进行准确的翻译后加工及蛋白质的糖基化，因此植酸酶的研究热点转向了转基因动植物。
种子萌发时会合成植酸酶，植酸酶水解植酸又为种子的萌发提供必要的营养物质。因此，国内外植酸酶研究者在20世纪90年代已开始致力于将植酸酶基因导入油菜、大豆、烟草、小麦及玉米等植物中进行重组植酸酶表达的研究，成功培育了含高活性植酸酶的转基因植物。中国工程院范云六院士领导的课题组在第一代植酸酶产品的基础上，利用玉米种子反应器成功培育出高活性植酸酶并稳定遗传的转基因玉米，即第2代植酸酶产品，这种转基因玉米本身就含有植酸酶，相当于把玉米变成“工厂”生产植酸酶，在国际上开创了低成本、环保、节能、高效生产植酸酶的新兴领域。
转基因动物产植酸酶是植酸酶研究的另一个热点。Golovan等[11]（2000）人成功的将大肠杆菌的植酸酶基因appA与小白鼠唾液腺分泌蛋白的启动子连接，然后转到小白鼠中，发现小白鼠腮腺唾液中有植酸酶的表达，粪便中磷的排出量减少了11%。在此基础上，又将植酸酶基因导入猪的唾液腺，实验证明转基因猪的粪便中磷的含量降低了75%，减少了磷对环境造成的污染，并且粪便中合适的氮磷比适合作为长期使用的农田肥料。
转基因动植物的安全性是植酸酶生产面临的重要问题，这会对植酸酶的应用产生不良影响，成本和人们是否认可转基因产品也是不得不考虑的问题。
3 植酸酶的应用
植酸酶作为畜禽饲料添加剂
畜禽常规性饲料中有60%～80%的磷以植酸磷的形式存在与稳定的植酸盐复合物中（王红艳[12]，2010）。常用饲料中的植酸磷含量见表1。
提高磷的利用率，减少环境污染 在畜禽饲料中添加植酸酶可以分解植酸磷，不仅提高了植酸磷的利用率，同时也减少无机磷的额外添加，降低了饲料的成本，此外，还有助于降低磷的排放量，减少对周围土壤、水体的污染，增加了畜禽养殖者的经济效益 。研究证明在10kg的阉割公猪日粮中添加200U/kg的植酸酶，磷的利用率提高了32%。Leske等[13]（1998）报道，在***和蛋鸡豆粕、玉米和米糠三种日粮中添加200U/kg植酸酶，%、%%，%、%%。
提高蛋白质和矿质元素的利用率 植酸酶水解植酸磷后不仅释放有机磷，同时将与植酸络合的蛋白质和矿质元素释放出来，便于消化道消化吸收。此外，植酸酶水解植酸磷后，消除了植酸酶对体内许多酶的抑制作用，使畜禽的消化能力提高、吸收能力也得到了加强。植酸酶能提高猪回肠氮消化率和氮存留，800 U/ kg黑曲霉植酸酶可使氮沉积增加， g，%～%，赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、异亮氨酸、%～%、%～%、%～%、%～%、%～%%～%（任素兰[14]，2011）。Revy等[15]（2004）在研究过程中比较在含32mg/kg锌的仔猪日粮中添加20mg/kg 锌或者1200U/kg植酸锌的利用率，结果表明，添加
植酸酶组的效果优于添加锌组，同时植酸酶还可改善仔猪Ca、P、Mg、Fe和Cu的利用率。
提高畜禽的生产性能 在饲料中添加植酸酶，提高饲料的利用率，从而提高畜禽的生产性能。C