植酸酶
植酸酶
五 植酸酶的生产及工艺调控
1 植酸酶的生产
1.1 植酸酶的生产菌种
植酸酶广泛存在于自然界中，在植物、微生物中均有发现。早在 1907 年 Suzuki 等就在谷糠中发现了具有植酸酶活性的磷酸酶，据
报道，小麦、水稻、豆类、玉米及大麦等多种植物都能产生植酸酶，
但植物中植酸酶含量极低。为提高植酸酶的应用价值，人们将研究重 点转向了酶含量较高的微生物来源的植酸酶。
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植酸酶
植酸酶的理化性质
三 植酸酶的理化性质
植酸酶是一种单体蛋白, 其分子量因来源不同差异很大,一个大分子和一个小肽片断。研究发现无花果
曲霉植酸酶有594 个氨基酸残基, 其中包括 37% 的非极性氨基酸、 42% 的极性中性氨基酸、11. 5% 的酸性氨基酸和9. 5% 的碱性氨基
工业中的应用通过降解植酸盐, 提高饲料中磷利用率, 无机磷的用量
可以大幅度降低, 甚至可以完全被替代; 植酸酶有促生长作用
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植酸酶
植酸酶的应用及市场前景
, 可提高饲料中矿物元素,如钙、锌、铜、镁和铁的生物学利用率以
及饲料中蛋白质、氨基酸、淀粉和脂质等营养物质的利用率; 有利于 提高动物的生产性能。表 1列出了几种商品化植酸酶及其用于添加的
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植酸酶
植酸酶的生产及工艺调控
确定最适基质为椰子油饼，酶活达 30.1U/gds，其次是芝麻油饼，酶 活为 28.9 U/gds。在椰子油饼和芝麻油饼以1： 1的比例混合的基质 中，酶活可达 35 U/gds。在混合基质中补加 1%的葡萄糖可使酶活提 高至52 U/gds，进一步补加 0.5%的硝酸铵可使酶活提高到64 U/gds 。Singh 等研究了耐热霉菌 Sporotrichumthermophile Apinis 以芝 麻油饼为基质固态发酵生产植酸酶的工艺。利用 Plackett-Burman 试验确定影响发酵的主要因子为葡萄糖、硫酸铵和培养时间，然后以 响应面确定了最优发酵条件：葡萄糖 3%、硫酸铵0.5%、培养时间 120 h，优化后的发酵酶活较优化前提高了 2.6 倍，达 348.76 U/g DMR。
植酸酶的发酵生产及应用
植酸酶的发酵生产及应用植酸酶是一种能够水解植酸的酶类，在发酵生产和应用领域具有广泛的应用前景。
本文将从植酸酶的发酵生产和应用两个方面进行详细的探讨。
首先，植酸酶的发酵生产。
目前植酸酶的发酵生产主要采用真菌发酵的方法。
常用的真菌有产酸曲霉、黄曲霉、木霉等。
发酵过程主要包括菌种培养、培养基制备、发酵过程控制等几个步骤。
首先，菌种培养是植酸酶发酵生产的首要步骤。
优良的菌株是植酸酶产生的关键，需要通过筛选获得。
一般通过在选择性培养基中进行培养，利用染色剂或基因工程方法筛选得到高产酶菌株。
其次，培养基的制备对植酸酶的产量和质量也有直接影响。
植酸酶的合成需要碳源、氮源、矿质盐和适宜的pH等，因此，优化培养基的配方十分重要。
常用的碳源有蔗糖、葡萄糖等，氮源有蛋白酵解物、酵母粉等。
此外，培养基pH的调节也是关键之一，一般在酸性环境下植酸酶的产量较高。
最后，发酵过程的控制也是影响植酸酶产量的重要因素。
温度、pH、氧气供应等都会影响菌体的生长和酶的合成。
一般发酵温度在25-30摄氏度之间，发酵时间约为48-72小时。
其次，植酸酶的应用领域广泛。
由于植酸酶能够降解植物组织中的植酸，因此在农业、饲料、食品加工等领域都有广泛的应用。
植酸酶在农业领域的应用主要是改善土壤中的磷素利用率。
土壤中的磷素主要以植酸形式存在，但植酸对植物来说是不可利用的。
通过添加植酸酶可以将土壤中的植酸降解为可利用的无机磷，提高植物对磷素的吸收利用率，从而提高农作物的产量和质量。
在饲料领域，植酸酶的应用主要是改善畜禽对植物饲料的饲用价值。
植物饲料中植酸的含量较高，会对畜禽的消化系统造成不利影响。
通过添加植酸酶，可以降解植酸，提高植物饲料的能量价值和营养利用率。
在食品加工领域，植酸酶的应用主要是改善食品品质和可溶性磷含量。
植酸对人体来说是不可消化的，容易形成不可溶性盐类。
在食品制作过程中，通过添加植酸酶，可以将食品中的植酸降解为可溶性磷，提高食品的可溶性磷含量，同时改善食品的品质。
高效植酸酶的选择标准
高效植酸酶的选择标准植酸酶是一种用于降低食品中植酸含量的酶类。
其对于畜禽生长性能和健康均有积极的影响，因此被广泛应用于畜禽、水产、饲料等领域。
随着市场需求的增加，高效的植酸酶越来越受到关注。
本文将从选择标准角度介绍高效植酸酶的选取。
1. 活性植酸酶的活性水平是选择中最重要的因素。
活性水平直接影响到酶的植酸降解能力。
因此，在选择植酸酶时应该优先考虑选择活性高的酶。
活性水平可通过内部检测、第三方实验室检测等方式进行评估。
同时，考虑到植酸酶的存在形式、添加量等因素，需根据具体情况来确定酶的活性水平。
2. 温度适应性不同的畜禽种类和生长阶段对植酸酶的理想工作温度有所不同。
因此，在选取植酸酶时需考虑其温度适应性。
通常而言，工业使用中的植酸酶温度适应范围为30-60℃，因此酶的活性在这一温度范围内表现出较好的稳定性。
3. 耐酸碱性不同饲料中的pH值不同，植酸酶的活性受到pH的影响较大。
因此，选择耐酸碱性能好的植酸酶可以增加植酸酶在饲料中的稳定性。
一般情况下，植酸酶的pH适应范围在4.0-7.0之间，同时一些高耐酸碱性的植酸酶也能在pH较低或较高的环境下表现出较好的酶效。
4. 经济性植酸酶的选择还需要考虑其经济性。
经济性不仅包括酶的价格，也包括酶的加工使用成本、保鲜条件、添加量等因素。
因此，在选择酶时除了要考虑酶的活性等性能，还需要分析酶的经济性以保证其在工业生产中的应用。
5. 安全性饲料添加剂对动物健康和人类健康具有重要影响，因此在选择酶时也需要考虑酶的安全性。
需要确定酶本身不会对动植物的生长及健康产生负面影响。
在选择酶的过程中应当选取具有相关安全认证的酶，确保酶的安全性。
综上所述，选择高效植酸酶需考虑其活性、温度适应性、耐酸碱性、经济性和安全性等多个因素，以保证酶在工业生产中的应用。
酶的选取和应用具有一定的复杂性，需要合理分析和评估，以满足生产的需求。
植酸酶
植酸酶的作用及应用郑扬云•植酸(肌醇六磷酸)具有强大的络合力，通常与钙、镁、锌、钾等矿物质元素结合，形成不溶性盐类。
植酸(盐)广泛存在于农作物及农副产品中，很多谷物、油料作物中的植酸含量高达1％一3％，其中钙、镁、锌、钾等元素以植酸盐的形式存在。
因此植酸是一种抗营养因子．大大降低了微量矿物质的营养有效性。
植酸的这种性质会导致人和动物钙、镁、锌、钾等元素的不平衡性。
因此必须在动物的饲料中掭加钙钾等以补充矿物质，这大大提高了饲料成本。
同时饲料中天然磷的含量约为40％一70％，且以植酸磷的形式存在，而猪、禽的饲料中大量的植酸磷因不能被利用而从粪便中排出，造成环境枵染(磷富集化污染)。
•植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇和磷酸的一类酶的总称。
将植酸酶添加到动物性饲料中释放植酸中的磷分。
不但能提高食物及饲料对磷的吸收利用率，还可降解植酸蛋白质络合物，减少植酸盐对傲量元素的螯合，提高动物对植物蛋白的利用率及其植物饲料的营养价值。
同时也减少动物排泄物中有机磷的含量，减少对大自然的污染。
一、植酸酶的作用机理•植酸酶能将肌醇六磷酸(植酸)分解成为肌醇和磷酸。
植酸酶将植酸分子上的磷酸基团逐个切下，形成中间产物IP5，IP4，IP3，IP,.终产物为肌醇和磷酸。
不同来源植酸酶作用机理有所不同。
微生物产生的3一植酸酶作用于植酸时，首先从植酸的第3碳位点开始水解酯键而释放出无机磷，然后再依次释放出其他碳位点的磷，最终酯解整个植酸分子，此酶需要2价镁离子(Mg2+)参与催化过程。
来源于植物的6-植酸酶，它首先在植酸的第6碳位点开始催化而释放出无机磷。
1g植酸完全分解理论上可释放出无机磷281．6mg。
植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸酯，不能彻底分解成肌醇和磷酸，要彻底分解肌醇磷酸酯，需酸性磷酸酶的帮助，酸性磷酸酶可以将单磷酸酯、二磷酸酯彻底分解成肌醇和磷酸。
大多数微生物来源的植酸酶的作用机理如下。
•植酸→1,2,4,5-,6-五磷酸肌醇+D-1,2,3,4,5-五磷酸肌醇→1,,2,5,6-四磷酸肌醇→1,2,5-三磷酸肌醇或1,2,6-三磷酸肌醇→1,2-二磷酸肌醇→2-磷酸肌醇。
植酸酶的运用与作用
植酸酶的运用与作用
自然界的植酸酶来源有3种：动物肠道细胞、植物的种子和组织、微生物，其中微生物是植酸酶的主要来源。
目前分离出的植酸酶主要有两种3-植酸酶和6-植酸酶前者最先水解的是肌醇3号碳原子位置的磷酸根，主要存在于动物和微生物中；后者最先水解的是6号碳原子的磷酸根，主要存在于植物组织。
1、植物来源
大多数的植物中都含有植酸酶，但植物种子中的植酸酶在干燥状态下没有活性，只有在种子吸水萌芽的过程中才被激活，水解植酸磷供植物生长。
另外，植物来源植酸酶易被过多的底物和产物抵制。
2、动物来源
动物来源的植酸酶存在于各种脊椎动物的红细胞和血浆中，也存在于哺乳动物小肠中。
反刍动物瘤胃微生物可产生大量的植酸酶，因而它能很好地利用植酸磷，而猪和家禽等单胃动物由于其肠道中植酸酶活性极其微弱，对植酸磷的利用率很低，需额外添加无机磷。
3、微生物来源
微生物来源的植酸酶为肌醇六磷酸3-磷酸水解酶，简称3-植酸酶，主要有霉菌、酵母菌和细菌产生，只所以微生物作为产酶基因库日益受到重视。
不同来源的植酸酶均能促进动物的生长和提高磷的消化利用率。
在玉米-豆粕型饲粮中添加微生物植酸酶可促进钙，磷消化利用，促进了骨骼生长，降低粪磷的排出量。
植酸酶作为单一酶制剂在饲料工业中的应用已经获得了良好的效果。
添加饲料中的植酸酶能有效的分解植酸，提高钙、磷的利用率，降低环境污染并消除植酸的抗营养作用，同时又改善了对蛋白质和矿物质等营养物质的利用率，给养殖业带来较大的经济效益。
植酸酶的作用及其应用
植酸酶的作用及其应用植酸酶（Phytase）是一种催化植物中非生物无机磷酸四酯（植酸）水解为无机磷酸和可溶性低磷酸盐的酶。
在植物界中，植酸是主要的磷酸盐贮存形式，但对于非反刍动物来说，植酸不能被直接利用，因为它们缺乏植酸酶。
植酸酶的作用就是通过水解植酸，释放出可利用的无机磷酸，提高非反刍动物对于植物性饲料中磷的利用效率。
植酸酶的应用非常广泛，主要应用于以下几个领域：1.饲料行业：由于植酸是植物中主要的磷酸盐贮存形式，几乎所有的植物性饲料中都含有大量的植酸，而非反刍动物缺乏植酸酶，无法直接利用植酸中的磷。
因此，将植酸酶添加到饲料中可以降低饲料中植酸的含量，提高磷的利用效果，从而减少磷的排放，降低环境污染。
2. 增强矿物质吸收：植酸酶不仅可以水解植酸中的磷酸盐，还能水解酰胺多磷酸盐（phytate）和亚磷酸盐（insoluble phosphates）中的铁、锌、钙等微量元素。
因此，植酸酶在植物学和食品科学领域被广泛应用于增强矿物元素的吸收效率，改善植物的营养价值。
3.饲料改良和环境保护：饲料中含有大量的植酸，而动物对植酸的利用率较低，通过添加植酸酶可以实现饲料的高效利用，减少对矿物质的补充。
这不仅可以节省饲料成本，还可以减少磷的排放，降低对环境的污染。
除了以上应用以外，植酸酶还可以在食品加工和农业生产中发挥作用。
在食品加工过程中，植酸酶可以降低食品中植酸的含量，进而改善食品的口感和品质。
在农业生产中，植酸酶可以促进植物的生长和发育，提高农作物的产量和品质。
总之，植酸酶作为一种重要的酶类，在饲料行业和农业生产中有着广泛的应用前景。
通过植酸酶的添加，可以提高植物性饲料中磷和微量元素的利用率，减少对矿物质的依赖，降低环境污染，同时也可以改善饲料的营养品质和动物的生产性能。
随着科学技术的不断进步，相信植酸酶的研究和应用会更加深入和广泛。
植酸酶及其生产应用
植酸酶及其生产应用植酸即肌醇六磷酸，作为磷酸的储存库，广泛存在于植物中。
植物组织中的磷主要是以肌醇六磷酸钠的形式存在，难以被单胃动物吸收。
而且，肌醇六磷酸分子可以螯合金属离子，其作用相当于抗营养因子，抑制了营养的吸收。
没有被充分的利用磷，通过动物排泄进入水体最终导致水体富营养化。
植酸酶是水解植酸及其盐类生成肌醇和磷酸的一类酶的总称，破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力。
因而，在动物饲料中添加微生物植酸酶正在逐渐被推广和应用，可以解决磷的利用问题。
一、植酸酶及其分类植酸酶是对可水解植酸磷释放磷酸基团形成肌醇衍生物的一类酶的总称，属于磷酸单酯水解酶。
广义植酸酶包括三种类型：肌醇六磷酸-3-磷酸水解酶（3-植酸酶），肌醇六磷酸-6-磷酸水解酶（6-植酸酶）及非特异性的正磷酸酯磷酸水解酶（酸性磷酸酶），该类酶可将肌醇磷酸脂彻底分解成肌醇和磷酸。
根据植酸酶结构上的差异将植酸酶分为组氨酸酸性磷酸酶、β-螺旋植酸酶和紫色酸性磷酸酶。
同时植酸酶还可根据酶的最适pH可分为酸性植酸酶、中性植酸酶、碱性植酸酶。
二、植酸酶来源植酸酶是一种胞外酶，广泛存在于自然界中，在动物、植物、微生物中均有发现。
在植物组织如谷物、豆类、蔬菜,特别是萌发的种子和花粉中都发现了植酸酶。
此外，自然界中产植酸酶的微生物种类繁多,如细菌、霉菌、真菌等。
1．植物源植酸酶1907年，Suzuki等在米糠内首次发现具有植酸酶活性的磷酸酶。
到目前为止，已经从小麦、大豆、玉米、水稻分离纯化得到植酸酶。
研究表明，当温度在47~62℃时植物源植酸酶酶活较稳定，但当温度达到70℃以上，酶活几乎完全丧失。
而在饲料的加工过程中制粒温度高（80~90℃），显然植物源植酸酶不适合应用到饲料添加剂中。
2．动物源植酸酶动物源植酸酶主要存在于哺乳动物的小肠和脊椎动物的红细胞中，其活性一般较低。
研究表明，鼠、牛、鸡、人肠道黏膜中的植酸酶最适pH分别为7.0、8.2~8.4、7.5~7.8、7.4，且体内或体外条件对动物源植酸酶活性影响较大，可能和碱性磷酸酶是属于同种酶，但对该酶亚基结构了解甚少。
植酸酶
植酸酶
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1.植酸酶的定义 植酸酶的定义 2.植酸酶酶活的定义 植酸酶酶活的定义 3.植酸酶的作用 3.植酸酶的作用 4.植酸酶酶活的测定方法 植酸酶酶活的测定方法 5.植酸酶的应用 植酸酶的应用 6.植酸酶的未来发展 植酸酶的未来发展
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植酸酶的定义、 植酸酶的定义、酶活的定义和作用
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1.植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（盐） 植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（ 植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸 的一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。 的一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。 2.在37.0℃、pH5.50条件下，每分钟从 条件下， 在 ℃ 条件下 每分钟从0.005mol/L 的植酸钠溶液中释放出1微摩尔的无机磷所需要的酶 的植酸钠溶液中释放出 微摩尔的无机磷所需要的酶 即为1个酶活单位 个酶活单位， 表示。 量，即为 个酶活单位，以FTU/g表示。 表示 3.植酸酶具有特殊的空间结构，能够依次分离植酸分 植酸酶具有特殊的空间结构， 植酸酶具有特殊的空间结构 子中的磷，将植酸（ 降解为肌醇和无机磷， 子中的磷，将植酸（盐）降解为肌醇和无机磷，同时 释放出与植酸（ 结合的其它营养物质。 释放出与植酸（盐）结合的其它营养物质。
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植酸酶的应用
1.食品领域 食品领域 2.饲料领域 饲料领域
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食品领域
近年来，国内植酸的开发利用、 近年来，国内植酸的开发利用、特别是 作为食品保鲜剂已引起重视。 用途： 作为食品保鲜剂已引起重视。 用途： 1．饮料中添加 植酸， ．饮料中添加0.01-0.05%植酸，可除去过 植酸 多的金属离子。（ 。（特别是对人体有害的重 多的金属离子。（特别是对人体有害的重 金属）对人体有良好的保护作用。 金属）对人体有良好的保护作用。 2．将植酸加入含有单孢丝菌属介质中，可 ．将植酸加入含有单孢丝菌属介质中， 促进微生物的合成及抗氧化性， 促进微生物的合成及抗氧化性，在乳酸菌 的培养基里加入植酸，可促进乳菌的生长。 的培养基里加入植酸，可促进乳菌的生长。
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植酸酶的性质
• 植酸酶是一种能水解植酸为肌醇和磷酸的 一类酶的总称，它具有特殊的空间结构可 将植酸磷(六磷酸肌醇)降解为肌醇和无机磷 酸，属于磷酸单酯水解酶。是胞外酶。 • 其分子量因来源不同存在很大差异，这主 要是由于糖基化的原因造成的。植酸酶基 因在不同的表达系统中, 糖基化程度不一样。
植酸酶高产菌株选育实例
5)、酶活测定 制作定磷标准曲线。取发酵液10mL， 4000 r/min离心15 min去菌体,10倍稀释： 取0.1 mL稀释液+1.9 mL Tris— HCI(p7．5)+4mL植酸钠(2 mmo1/L)，55℃ 反应30 min，再加入4 mL反应终止液。显 色10 min。4000r/min离心10 min。波长 415 nm处测定OD值。
植酸酶生产应用中存在的问题
利用转基因植物生产植酸酶 以微生物作为转化受体生产植酸酶存在以下缺点： 第一，微生物发酵需要庞大的设备投资和高成本的 培养基 第二，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 第三，通过微生物发酵生产的植酸酶能让动物感染 病原体
参考文献：
1.马俊孝.饲用植酸酶的研究进展 [J].饲料工业, 2010,31(16). 2.李晓宇，陈耀国，柳志强.植酸酶生产与应用的研究进展 [J]-中国农学通报， 2011,27（03）：257-261. 3.张若寒.饲用植酸酶应用技术现状及生产企业面临的挑战与机遇[J]-专家论坛， 2008,44（06）. 4.于平，陈益润.土壤中高产植酸酶芽孢杆菌菌株的筛选及鉴定[J]-中国食品学报， 2010,10(06). 5.贺建华.植酸磷和植酸酶研究进展[J]-动物营养学报，2005,17(01). 6.姚斌，范云六.植酸酶的分子生物学和基因工程[J]-生物工程学报，2000,16(01). 7.龙跃，杨博，王永华，等.植酸酶的高密度发酵、制备及其应用研究[J]-饲料工 业，2010,31(20). 8.汪世华，吕茂洲，等.植酸酶的现状及其研究进展[J]-广州食品工业科技， 2010,1（18）.
植酸酶生产
• 巴斯德毕赤酵母表达系统是目前最优秀、应用最 广泛的外源基因表达系统之一。它不但克服了大 肠杆菌表达系统不能表达结构复杂的蛋白质，表 达的蛋白多形成包涵体，背景蛋白多，表达量不 很高等缺陷，还具有与真核生物极其相似的分泌 途径和很强的真核蛋白质修饰功能，并且其自身 分泌的蛋白质很少且易于高密度发酵，因此，在 表达和分离纯化异源蛋白质等方面具有很强的优 势。
2、植酸酶在食品工业的应用
2.1 改善人体对矿物质的吸收 2.2提高食品加工技术 许多主要的食品原料，如：豆类、谷物和 油料作物中抗营养因子——植酸的含量很 高，由其加工的食品中植酸的含量也很高。 在人的小肠中，植酸酶活性极低，难以利 用植酸盐。所以在一些食品中添加植酸酶 是必要的，可提高其营养价值。
植酸酶生产应用的主要难题是其耐热性问题。 现有的用于商品化的植酸酶虽然具有较强的 耐热性，但在70℃下制粒试验表明，其活性损失25 ％，80℃以及更高的温度使酶活损失更大，而高温 制粒和高温消毒是现代饲料工业中常用的加工工艺。 另一方面，饲料用酶又必须在常温下具有较高的酶 活性，因为饲料用酶最终的作用场所在动物的肠道 中，一般在37℃左右，现有的植酸酶通常都存在这 样一种矛盾，即耐热性好但在37℃时酶活不高，或 者是37℃时酶活高却不耐高温。
植酸酶催化机制
胍基中的正电荷直接与底物植酸的磷酸基 团相互作用，使其对亲荷攻击更敏感。在共 价连接的磷-组氨酸中间物中，组氨酸残基作 为亲荷物质。C-末端序列HD的天门冬氨酸残 基提供质子给底物，释放磷。 杆状菌植酸酶催化机制存在特殊性，其稳 定性与活性依赖于Ca2+ 。
杆状菌植酸酶催化机制
• 植酸通过双降解途径产生三磷酸肌醇。 • 途径一：酶依次从3-位和1-位将磷酸盐水解下来， 将第一个磷水解后，酶与底物分离，然后底物再 结合到酶的活性位点水解第二个磷，产生中间物 2,4,5,6-四-磷酸肌醇，再将5-位磷水解下来，得到 产物2,4,6-三-磷酸肌醇。 • 途径二：首先是依次将6-位和4-位的磷水解，得 到的中间产物1,2,3,5-四-磷酸肌醇释放后，再与 酶结合，将2-位磷水解，得到终产物1,3,5-三-磷 酸肌醇
1、植酸酶在饲料工业的应用
1.2 促进动物对蛋白质、氨基酸及碳水化合物 的消化吸收 从理论上讲，植酸酶水解植酸释放磷的同时， 可以将与植酸络合的蛋白质释放出来，便 于消化道分泌的各种蛋白酶作用同时还可 以释放与植酸结合的内源性蛋白酶、淀粉 酶、脂肪酶等，从而使消化利用率提高。 1.3 提高动物的生产性能，提高总能利用率
植酸酶应用包含以下几个方面： 1、在饲料工业上的应用 2、在食品工业的应用 3、在医学上的应用
1、植酸酶在饲料工业上的应用
1.1提高磷及其它矿物元素的生物利用率 日粮中添加微生物植酸酶，磷的利用率可 以提高30%～50%。同时能增加钙镁、锌、 锰、铜和铁的生物利用率，促进了动物矿 物质营养的平衡，进而导致动物组织结构 改善。
谢谢！
制片人： 杨娇、陈丹丹、柯荣华、曹亚飞
植酸酶高产菌株选育实例
（3）种子培养 活化甘油管保存菌种，接种于种子培养基。 种子培养条件为50 mI/250mL，温度37℃， 摇床转速160dmin，培养时间24h。 （4）摇床发酵培养 按8%接种量接种，培养条件为50 mL/250 mL，温度34℃，摇床转速160 r／min，培 养时间72 h。
植酸酶的理化特性
• 最适PH： 植酸酶的最适pH 值一般在2～6 之间。植物 来源的植酸酶最适pH 为4. 0～7. 5 ,大多数在 5. 0～6. 0 。细菌来源的植酸酶最适pH 一般 为中性或偏碱性。真菌植酸酶为2. 5 ～ 7. 0。 最适温度： 植酸酶最适温度在40～60 ℃范围内。
植酸酶的理化特性
• 激活因子与抑制因子 多数二价阳离子(Ca2+ 、Fe2+ 、Zn2+ 、Mg2+ 、Cu2+ 等) 因与底物(植酸) 发生强烈的络合作用而抑制酶的 活力。草酸、柠檬酸等化合物也因与酶活性中心关 键氨基酸的侧链基因反应而降低酶活,常见的底物竞 争性抑制剂等的出现也会对酶的作用效果产生不利 的影响。 对于有的植酸酶,则存在某种特定的金属离子可以作 为电子转移载体起到酶的激活剂的作用, 如Fe2+激活 酿酒酵母, Ca2+激活枯草杆菌植酸酶等等。
植酸酶发酵生产
植酸酶发酵包含固态发酵和液态发酵。
固态发酵是以麸皮、玉米淀粉、黄豆饼粉等农副产 品或加工废弃物，如稻草、米糠等为主原料，微生 物此时发酵环境接近于自然状态下的微生物生长习 性，产生的酶系更全。固态培养设备比较简单、成 本低、产生的废弃物少、易推广，但放大比较困难、 培养参数控制较复杂、易染株选育实例
从自然界筛选高产菌株： （1）、初筛 采集各地土壤样品各取10g溶于50mL生理盐水， 80℃煮沸8min，菌液稀释涂布于初筛平板。挑取 产生较大水解圈的菌落，再次划线分离，将单菌 落保存于斜面培养基。 （2）、菌种复筛 挑取斜面菌落，经种子发酵培养，用偏钒酸铵法 测定植酸酶活力。挑选活力最高的菌株，保存。
植酸酶发酵生产
液态发酵 液态发酵培养条件易于控制，不易污染杂菌， 生产效率高。目前植酸酶的工业化生产主 要采用液态发酵工艺。
植酸酶的应用
植酸酶不仅可以解除植酸的抗营养作用,提高食物和 饲料中多种矿物元素和蛋白质、氨基酸的可利用性。 而且能够降低粪便排泄磷造成的环境污染,是一种新 型的绿色饲料添加剂。
3、植酸酶在医学上的应用
植酸的降解产物之一以1，2，6-IP3、1，2， 3-IP3和1，3，4-IP3等几种异构体为主的三 磷酸肌醇（IP3）具有广泛的生理功能。 此外，植酸酶还有其它用途，如开发植酸酶 菌肥，循环利用土壤中有机磷；还可用于 谷物沉淀加工废弃物的处理和玉米的湿磨 加工。
植酸酶生产应用中存在的问题
植酸酶高产菌株选育
目前，植酸酶生产主要是利用微生物发酵。 由于天然菌种的植酸酶产量较低，无商业利用价值。 目前都是以天然菌株进行改良获得的改良菌或通过 基因工程技术获得的基因工程菌。 Marisa K. Che - lius 等用紫外照射法对无花果 曲霉Asp . ficuum (NRRL31155)菌株进行改良,获得 的突变菌株其植酸酶产量为野生型的3. 3 倍。 此外，可以直接从自然界筛选、亚硝基胍处理、 复合处理、钴照射诱变等方法获得高产菌株。
植酸酶高产菌株选育实例
（6）、菌种鉴定 菌落形态观察和生理生化鉴定 （参照《伯杰士细菌鉴定手册》） 分子生物学鉴定 提取细菌基因组，根据16S rDNA中最保守序列设 计引物。 进行PCR，产物1%琼脂糖凝胶电泳，产物测序， 与Genebank中进行Blast比对，下载同源性最高的 菌株16S rDNA序列，采用N-J算法，用Mega软件构 建系统发育树。