植酸酶活性测定方法的研究进展

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植酸酶酶活测定

植酸酶酶活测定

四.实验步骤: 实验步骤:
1. 标准曲线的制作
(1)按下表的比例稀释成不同磷浓度溶液 (1)按下表的比例稀释成不同磷浓度溶液
标准符 标准 号 磷液 /ml 蒸馏 水/ml 相当于 无机磷 /ug 显色液 /ml OD660nm
1 2 3 4 5 6
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0
0.9ml(TCA) 0.9ml(植酸 ( ) ( 钠) 3ml √ 3ml √
水浴显色20min 水浴显色
20分钟后, 20分钟后,四只 分钟后 试管中现象
用分光光度 计测OD值 计测 值
实验得到四只试管中的样液的OD值 值 实验得到四只试管中的样液的
A0(参照 = 0 A1= 0.547 参照) 参照 A2= 0.490 A3= 0.523
实验用品: 三.实验用品: 实验用品
• 试剂 乙酸缓冲液、植酸钠溶液、10%三 试剂:乙酸缓冲液、植酸钠溶液、 乙酸缓冲液 三 氯醋酸溶液、 钼酸铵溶液、 氯醋酸溶液、2.5%钼酸铵溶液、10%Vc 钼酸铵溶液 溶液、 硫酸溶液、 溶液、17%硫酸溶液、磷酸二氢钾、显色 硫酸溶液 磷酸二氢钾、 液配制: ) 液配制:(6)︰(水)︰(4)︰(5)=1︰2︰1︰1 ) ) ︰ ︰ ︰ • 仪器:恒温水浴锅、分光光度计、离心机、 仪器:恒温水浴锅、分光光度计、离心机、 烧杯、容量瓶、 烧杯、容量瓶、移液管
摇瓶
3000r/min离心 min 离心15
(2) 酶活测定 )
反应顺序
1. 加酶液 2. 加植酸钠 加植酸钠/TCA溶液 溶液 3. 加乙酸缓冲液 4. 混合均匀 5. 37℃水解 ℃
样品
0.3ml 0.9ml(植酸钠) (植酸钠) 0.9ml √

发酵液中植酸酶活力测定方法的改进

发酵液中植酸酶活力测定方法的改进
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含有植酸酶的发酵液同缓冲溶液在 +,- 条件下保温 取 出 后 加 入 等 体 积 123 将 酶 灭 活 , 然后加入 +#%./ , 底物植酸钠, 其它操作步骤和样品的测定相同。
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植酸酶酶活力计算
参照文献 6*7 。
!
结果与讨论
利用标准溶液,采用两种不同的分析方法对无机
%
结论
经比较发现, 对植酸酶酶活力进行评价 时 , 若采

植酸酶活性的测定方法

植酸酶活性的测定方法

植酸酶活性的测定方法计算机在生命科学中的运用植酸酶的活性测定方案生132-2 201370502239熊雨洁一、基本原理随着植酸酶的大规模应用,饲料企业如何选择和鉴别植酸酶产品,已成为使用者的当务之急。

在众多影响使用效果的因素中,产品本身的因素主要包括酶的种源、含量、温度稳定性、容重、pH 值曲线特性及体内水解效率等,其中酶活含量是最重要的质量指标。

饲用植酸酶酶活性的定量分析至今没有普遍公认的检测方法,在参考了 AOAC 方法的基础上采用分光光度法测定饲用植酸酶活性。

酶活性对反应条件十分敏感,测定条件和测定程序的不同对结果有极大的影响。

一个植酸酶活性单位 U定义“在温度为 37 ℃、pH 值 5.5 的条件下,每分钟从植酸钠浓度为 5.0 mmol/l 植酸钠溶液中释放1 μmol 无机磷,二、仪器试剂植酸酶(Sigma公司)、钼酸铵、钒酸铵、稀硝酸、植酸钠、乙酸钠均为分析纯。

三、主要设备超净工作台,721型分光光度计,PHS-3TC型精密数显酸度计,80-2型离心沉淀器。

四、实验步骤无机磷测定方法:准确称取0.6804g在105℃烘至恒重的基准磷酸二氢钾于100mL容量瓶中,用乙酸缓冲液溶解,并定容至100mL,浓度为50.0mmol/L,加显色液显色,以无机磷浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,在波长415nm处测定吸光度值。

植酸酶活性测定方法:发酵液经3000r/min离心去除菌体,上清液利用截留分子量为10000U的透析袋在去离子水中透析2h得到去除无机磷的酶液,将酶液用pH5.5的乙酸钠缓冲液稀释至合适浓度,取1mL于37℃预热5 min。

然后加入2倍体积的5mmol/L植酸钠溶液,37℃恒温反应15min后立即加入2mL颜色终止液。

室温条件下静置10min后于3000r/min离心10min。

空白对照是将酶液和终止液37℃温浴15min后再加入底物植酸钠。

五、结果与讨论1. 同一底物的不同酸碱度对植酸酶活性影响的试验方法在 37 ℃的试验条件下,改变底物植酸钠(P8810)pH ,测定酶促反应的初速度。

植酸酶研究进展及土壤植酸酶应用展望

植酸酶研究进展及土壤植酸酶应用展望

·综述与专论·2019, 35(7):190-195生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN磷是植物生长发育必需的营养元素,同时也是许多国家农业生产重要的限制因素。

从世界范围来看,土壤中的总磷含量较丰富,但95%以上都以无效磷的形式存在而不能被植物吸收利用,因此施加外源磷肥一直被作为农业生产中维持作物产量的重要手段[1]。

然而,作物对磷肥的利用率较低,大部分磷肥施用后会迅速与土壤中的物质发生磷的固定,形成难溶性的磷酸盐而累积在土壤中[2]。

长期持续施用磷肥不但会造成磷矿资源的巨大浪费,同时也容易引起土壤板结、酸化、面源污染及水体污染等一系列生态问题[3]。

要想解决土壤中磷素的限制问题,根源在于解决磷的利用问题,提高土壤中磷素的利用率对可持续农业的发展具有战略意义[4]。

植酸是土壤有机磷的主要形态,也是植物生长所需磷素的重要供给源之一[5-7]。

植酸中固定的磷不能被植物直接利用,需要降解为无机磷酸根后才能被植物吸收。

土壤中植酸的降解属于酶促反应,主要依靠土壤微生物产生植酸酶,因此植酸酶在自收稿日期:2018-11-28基金项目:国家自然科学基金项目(31670378),沈阳农业大学青年教师科研启动基金(880416040)作者简介:丁锐,男,博士,研究方向:微生物代谢工程;E -mail :enixer2002@ 通讯作者:陈旭辉,女,博士,研究方向:菌根生态学;E -mail :chenxh017@植酸酶研究进展及土壤植酸酶应用展望丁锐1 陈旭辉2 李炳学1(1. 沈阳农业大学土地与环境学院,沈阳 110866;2. 沈阳农业大学生物科学技术学院,沈阳 110866)摘 要: 磷元素是农作物的主要营养限制因子之一,开发利用土壤中的磷资源对解决作物的磷素限制意义深远。

植酸是土壤有机磷的主要形态,其矿化分解并释放有效磷的过程是一个酶促反应,植酸酶是这一过程的关键酶。

植酸酶的现状及其研究进展

植酸酶的现状及其研究进展
摘要
40 1 ) 34 5
综述 了植 酸酶 的 种 类 、 用 机 理 、 化 特 性 、 作 理 酸活 的测 定 方 法 、 前 国 内外 对 植 酸酶 高 产 菌 株 的研 究 进 展 以及 植 酸 当
酶 的 应 用和 发 展 趋 势 。 关 键 词 植 酸 酶 应 用 现 状 研 究 进 展
物 、 料 作 物 中 的 植 酸 含 量 高 选 I ~3 , 中 钙 、 油 % % 其

植 酸 酶 作 用 于 植 酸 时 , 先 从 植 酸 的 第 3碳 位 点 开 首
始 水 解 酯 键 而 释 放 出 无 机 磷 , 后 再 依 次 释 放 出 其 他 然 碳 位 点 的 磷 , 终 酯 解 整 个 植 酸 分 子 此 酶 需 要 2价 最 镁 离 子( M ) 与 催 化 过 程 来 源 于 植 物 的 6一植 参 酸 酶 , 首 先 在 植 酸 的 第 6碳 位 点 开 始 催 化 而 释 放 出 它
式 存在 , 猪 、 的 饲 料 中大 量 的植 酸磷 因 不 能被 利 而 禽 用 而 从 粪 便 中 排 出 , 成 环 境 污 染 ( 富 集 化 污 染 ) 造 磷 。 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 , 但 能 提 高 食 物 及 饲 料 对 磷 的 吸 收 不 利 用 率 , 可 降 解 植 酸 蛋 白 质 络 合 物 , 少 植 酸 盐 对 还 减 微 量 元 素 的 螫 台 , 高 动 物 对 植 物 蛋 白 的 利 用 率 段 其 提
Ke wo d P te:Ap le lo a O d n: Re e r h a v nc y rs hy s p ia n lc n O sac d a e

植酸酶及其基因工程改造研究进展

植酸酶及其基因工程改造研究进展
植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸的
一类酶的总称,自然界存在很多能水解植酸盐的酶类,
统称“植酸酶”。植酸酶广泛存在于动植物组织和微生
物细胞中,在植物中主要存在于谷物和豆科植物的种
摘要 植酸酶做为一种新型的酶制剂,引起了国内外研究者的极大关注。植酸酶广泛存在于动植物组织和微生物细
胞中,分解植酸磷,降低磷的排放量。文章综述了植酸酶的分类、理化性质、作用机理、菌种选育,并着重讨论了近
酶之困”转变为“植酸酶之盛”, 是每个从业者应该思
考的问题。
2 植酸酶的理化性质
2.1植酸酶的分子量
植酸酶的物理性质植酸酶的分子量依来源不同差异
很大,主要分布在35~200 KDa 之间,最大达700 KDa ,
最小仅10~13 KDa。Quan等[12]从Cladosporium sp. FP - 1 分
酶被认为是活性最强的[3,4]。
植酸酶按结构的不同主要可以分为三类:霉菌及部
分细菌来源的PhyA 与PhyB、Bacillus subtilis 来源的
PhyC、玉米植酸酶[2]。3 - 植酸酶( EC. 3. 1. 3. 8) PhyA
与6 - 植酸酶( EC. 3. 1. 3. 26) PhyB属于同一酶家族,
年来植酸酶基因工程改造等问题。
关键词 植酸酶; 基因工程;
植酸酶及其基因工程改造研究进展
武燕平 刘霞1 张彦杰2 罗俊彩2 王燕1 杨平平1
( 1 山东轻工业学院,山东济南 250353;2 山东理工大学,山东淄博 255049)
作者介绍:武燕平(1 9 8 3 - ),女,山东菏泽人,山东轻工业学院研究生。
14

植酸酶生产技术研究进展

植酸酶生产技术研究进展摘要:植酸是一种抗营养因子,在动物体内易与矿物质形成不溶性盐类,络合蛋白质等,从而抑制胃蛋白酶、淀粉酶、胰蛋白酶的活性。

降低了蛋白质、淀粉、脂肪等营养因子的吸收利用。

植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸(盐)的一类酶的总称。

植酸酶可作为饲料添加在畜禽日粮中,可改善磷酸盐的利用度。

降低粪便中的磷含量,减轻对环境的污染,改善营养成分的吸收利用。

因而近年来对植酸酶的研究日益增多。

本文综述了植酸酶的生产现状,基因工程研究进展,以及植酸酶的应用,并对其发展做了展望。

关键词:植酸酶,基因工程,应用植酸(phytic acid)又名肌醇六磷酸(myoinositol hexakisphosphate),一种抗营养因子,具有极强的螯合能力,可以与钙、镁、钾、钠、锌、铁、铜、锰等矿物质形成不溶性的盐类,是影响多种矿物质吸收的最重要的因素。

植酸在低pH值时可与蛋白质分子的碱性基团结合,络合蛋白质,抑制消化酶如胃蛋白酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活性。

所以植酸的存在使多种常量和微量元素的利用率下降,降低了蛋白质、淀粉、脂类物质等营养因子的消化吸收利用。

植酸酶(phytase),是催化植酸和植酸盐水解成肌醇和磷酸(或盐)的一类酶的总称,系统名称为肌醇六磷酸酶,属于磷酸单脂水解酶,是一类特殊的酸性磷酸酶,能水解植酸最终释放出无机磷。

在植物来源的动物饲料中,大部分磷酸盐是以植酸的形式存在的。

而单胃动物例如猪和家禽缺少分解植酸的酶。

在动物饲料中添加异种植酸酶可以改良磷酸盐的生物利用度,消除植酸的抗营养作用;减少磷在环境中的排泄,由此降低了农业生态的负担,并减缓了水生环境的富营养化;同时也减少了动物饲料中无机磷的添加,后者是一种不可再生的资源。

1 植酸酶的生产植酸酶在自然界分布很广泛,存在于动物、植物和微生物中。

但就商业化生产植酸酶而言,微生物是最有前景的。

1.1 微生物生产植酸酶由于来源于微生物的植酸酶作用范围和稳定性较好,易规模化生产,近几年的研究大都集中在微生物生产植酸酶。

植酸酶的研究进展及应用前景

植酸酶的研究进展及应用前景赵翠燕 许钦坤 柯 野(韶关学院英东生物工程学院农业科学系 广东韶关 512005) 随着人们对绿色食品消费需求的增加和对畜牧业生产与过程中生态环境保护的重视,饲用酶制剂以其高效、安全、低成本等特点,已成为世界新型饲料添加剂研究和应用的热点。

植酸酶是催化植酸(肌醇六磷酸)及植酸盐水解成肌醇与磷酸(或磷酸盐)的一类酶的总称,它使植物性饲料中磷的利用率提高60%,粪便中磷的排出量减少40%,从而减少饲料中磷的添加量,它还可降解植酸盐的抗营养作用,因此对提高畜牧生产效益及降低其对环境的污染有重要意义。

1 植酸酶的来源1.1 微生物来源植酸酶植酸酶来源广泛,包括植物、动物和微生物。

由于来源于微生物的植酸酶作用范围和稳定性较好,易规模化生产,近几年的研究大都集中在微生物来源植酸酶。

产植酸酶的微生物有丝状真菌、酵母和细菌等。

丝状真菌是植酸酶存在的主要领域,Shiel等〔1〕对200种微生物进行了筛选,发现大量的曲霉菌能产生胞外植酸酶,并由土壤中分离到的无花果曲霉NRRL3135能产生最大的酶活性。

产植酸酶的细菌有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)如嗜酸乳酸杆菌和干酪乳酸杆菌、链球菌(Strepococcus)和大肠杆菌(Escherichia coli)等。

真菌如黑曲霉是富产植酸酶的主要领域,真菌产生的酸性植酸酶,其最适温度在53~70℃〔2〕,最适p H范围在2.0~6.0〔3〕之间,适用于胃p H值呈酸性的单胃动物。

芽孢杆菌产植酸酶具有近乎中性的最适p H值,酶活性高,热稳定性好,可广泛应用于鱼类饲料中〔4,5〕,大肠杆菌植酸酶良好的热稳定性和蛋白酶抗性也深受人们关注。

1.2 植物来源植酸酶在植物中广泛存在着植酸酶,在种子或花粉发芽时,植酸酶将植酸水解为肌醇和磷酸盐,为种子萌发和幼苗生长提供必要营养。

其作为植物储存磷酸和肌醇的一种重要形式,在静止的种子中起到抗氧化的作用,植物种子在萌发时会合成能够分解植酸的植酸酶,从中分离出具有植酸酶活性的有小麦、玉米、大麦、稻、番茄及麸皮等。

植酸酶在水产饲料中的研究进展

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结合,形成不易被消化的物质,而植酸酶能够分解植酸,释放出蛋白
质,从而提高蛋白质的利用率。
CHAPTER 02
植酸酶在水产饲料中的应用
植酸酶对水产饲料营养价值的影响
提高饲料中磷的利用率
植酸酶可以水解植酸,释放出磷,提高饲料中磷的利用率,减少 磷的排放,降低环境染。
促进水产动物的生长
植酸酶可以释放出植酸中的营养物质,提高饲料的营养价值,促 进水产动物的生长。
植酸酶在水产饲料中的前景 展望
提高植酸酶的活性与稳定性
探索适合水产饲料的植酸酶品种
01
通过基因工程或筛选具有高活性的植酸酶品种,提高其在水产
饲料中的活性。
优化发酵工艺
02
通过改进发酵工艺,提高植酸酶的产量和纯度,进而提高其在
水产饲料中的稳定性。
添加辅酶或激活剂
03
寻找能够提高植酸酶活性或稳定性的辅酶或激活剂,以改善其
基因克隆与表达
通过基因工程技术,将植酸酶基因克隆到 表达载体中,实现植酸酶的高效表达。
VS
基因改造
对植酸酶基因进行定点突变或插入等改造 ,提高植酸酶的活性、稳定性或抗逆性。
植酸酶的生产工艺研究
微生物发酵
利用微生物发酵法生产植酸酶,研究发酵条件、工艺参数等对植酸酶产量的影响。
化学合成
研究化学合成法生产植酸酶的工艺路线及优化方法。
植酸酶的作用机制
01
破坏植物细胞壁
植酸酶能够分解植物细胞壁中的植酸,从而释放出其中的营养物质,
提高饲料的营养价值。
02
促进矿物质吸收
植酸酶能够分解植酸,释放出磷酸和肌醇等矿物质,这些矿物质能够
被动物吸收利用,促进动物的生长和发育。

饲料中植酸酶活性检测方法的比较与研究

饲料中植酸酶活性检测方法的比较与研究植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸(盐)的一类酶的总称,属磷酸单酯水解酶。

植酸酶具有特殊的空间结构,能够依次分离植酸分子中的磷,将植酸(盐)降解为肌醇和无机磷,同时释放出与植酸(盐)结合的其它营养物质。

由于植酸酶可将底物植酸钠水解,生成正磷酸和肌醇衍生物,并在酸性溶液中与钒钼酸铵生成黄色的复合物,因此,在波长 415 nm 下进行比色,可测定植酸酶活性。

目前已形成国标GB/T 18634—2009《饲用植酸酶活性的测定分光光度法》。

但是,饲料中植酸酶活性的测定却存在以下问题:①由于植酸酶在饲料中的添加量较低,现有方法不能将饲料中的植酸酶完全浸提出来;②饲料中存在大量物质可在酸性条件下与钒钼酸铵发生显色反应,干扰 415 nm 波长下的比色反应,从而影响酶活测定。

本实验旨在研究现有饲料中植酸酶测定方法的优势与缺陷,并寻找有效的检测途径。

1 材料与方法1.1 主要试剂与仪器1.1.1 仪器分析天平;恒温水浴锅;分光光度计;磁力搅拌器;涡流式混合器;酸度计;离心机:转速为4 000 r/min以上;超声波溶解器;回旋式振荡器;透析袋(截留分子量 1 万、10 万和 30~100 万);超滤离心柱(YM-30,密理博公司生产)。

1.1.2 试剂植酸酶:市售商品,酶活 5 000 U/g,酶活定义参照GB-T 18634—2009。

饲料:市售商品蛋鸡料,原配方中不含植酸酶。

磷酸二氢钾(KH2PO4)基准物。

乙酸缓冲液(1),c (CH3COONa) =0.25 mol/l:称取20.52 g 无水乙酸钠于 1 000 ml 烧杯中,加入 900 ml水搅拌溶解,用冰乙酸调节pH 值至(5.50±0.01),再转移至 1 000 ml 容量瓶中,并用蒸馏水定容至刻度;室温下存放 2 个月内有效。

乙酸缓冲液(2),c(CHCOONa) =0.25 mol/l:称取20.52 g 无水乙酸钠,0.5 g 曲拉通 X-100 (Triton X- 100),0.5 g 牛血清白蛋白(BSA)于 1 000 ml 烧杯中,加入900 ml 水搅拌溶解,用冰乙酸调节 pH 值至(5.50±0.01),再转移至 1 000 ml 容量瓶中,并用蒸馏水定容至刻度;室温下存放 2 个月内有效。

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中国饲料2010年第20期植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中,能将植酸分解为肌醇和无机磷的一类磷酸单脂水解酶。

文章介绍了植酸酶活性的测定方法,除了以前的传统方法外,近10多年植酸酶活性检测出现了许多新的方法,如近红外光谱法、琼脂平板法、酶联免疫吸附法、生物传感器法、高效液相色谱法等,这些新方法为植酸酶活性测定开辟了新的检测途径。

1植酸酶活性测定方法的发展及意义1.1植酸酶活性测定方法的发展植酸酶发现至今已经有100余年,植酸酶的研究已经取得了丰硕的成果。

回顾植酸酶活性的测定方法:1925年Fiske-SubbaRow法,即钼黄法,因由Fiske和SubbaRow两人发现,所以早期钼黄法也叫Fiske-SubbaRow法;1943年Holman等发现了硫酸亚铁-钼蓝法,曾在国外许多国家发展为植酸酶测定的标准方法,至今还在许多研究中采用(Fu等,2008;Huang等,2008);1981年Heinonen和Lahti 建立了丙酮-磷钼酸铵法。

植酸酶活性的测定方法除了这些传统的方法外,近10多年来随着科学技术和检测手段的提高,植酸酶活性分析检测及标准化方面出现了许多新的方法,并颁布了新的标准,如近红外光谱法(NIR)、琼脂平板法、酶联免疫吸附法(ELISA)、生物传感器法、反相高效液相色谱法(RP-HPLC)等。

1.2植酸酶活性测定意义植酸酶没有特定光吸收波和鉴定试剂,所以植酸酶的分析和活性测定比较困难(Lasztity等,1990)。

动、植物植酸酶的提取、分离纯化,微生物植酸酶菌株的筛选,基因工程植酸酶表达产物等研究中都需要测定植酸酶活性。

随着植酸酶在饲料中的广泛应用,饲料管理部门、饲料质检机构、科研部门以及生产企业均面临植酸酶定量测定的工作。

目前存在着植酸酶酶活单位混乱、检测手段落后,测定结果误差大等一些问题,所以规范植酸酶酶活性定义和检测方法势在必行。

植酸酶活性的定义方法主要有以下几种:(1)酶活定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1μmol的无机磷为一个酶活单位。

(2)酶活定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1 nmol的无机磷为一个酶活单位。

(3)酶活定义为每秒钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1nmol 的无机磷为一个酶活单位。

(4)酶活定义为每小时从一定浓度的植酸钠溶液中释放1mg的无机磷为一个酶活单位。

这四种定义中第一种的酶活单位最大,国外采用此种单位较多,我们称之为国际单位;第二种酶活单位是第一种的1000倍;第三种为第一种酶活单位的17倍;第四种与第一种酶活单位大小相近。

目前,植酸酶活性单位大多用FTU(fytase u-nit)表示。

植酸酶样品在植酸钠浓度为5.0mmol/L、温度37℃、pH值5.50的条件下,每分钟从植酸钠中释放1μmol无机磷,即为一个植酸酶活性单位,以U表示。

1994年该标准被AOAC(美国公定植酸酶活性测定方法的研究进展陕西理工学院陈琛[摘要]本文综述了植酸酶的分析测定方法,包括传统的分光光度法及近年来新发展起来的近红外光谱法、琼脂平板法、酶联免疫吸附法、生物传感器法、反相高效液相色谱法等。

[关键词]植酸酶;测定方法;活性[中图分类号]S816.17[文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2010)20-0016-03 [Abstract]This article gave a review on determination methods of phytase activity.These methods include traditional spectrophotometry,near infrared spectroscopy,enzyme-linked immunosorbent assay,agar plate assay,biosensor method re-versed-phase high performance liquid chromatography.[Key words]phytase;method for determining enzyme activity;activity16中国饲料2010年20期化学分析)在推荐方法中直接引用,作为统一的标准使用。

国家标准GB/T18634-2002也采纳同样的定义。

2植酸酶活性测定方法2.1分光光度测定法分光光度法,也叫吸光光度法,是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法,包括可见分光光度法、紫外分光光度法及红外光谱法等。

植酸酶酶活力测定的基本原理是利用酶水解植酸钠(肌醇六磷酸十二钠)形成无机磷,然后测定无机磷的释放量。

常用底物植酸钠有两种型号:一种是Sigma p-3168,目前用p-0109替代,相对分子质量为923.8;另一种是Sigma p-8810,相对分子质量为660.03。

根据国标要求,植酸钠应为Sigma p-3168。

常用的方法有偏钒酸铵法、硫酸亚铁-钼蓝法、VC-钼蓝法、丙酮-磷钼酸铵法,其中前三种是基于可见分光光度法,丙酮-磷钼酸铵法是基于近紫外法测定。

2.1.1钒-钼酸铵法钒-钼酸铵法,又称钼黄法、偏钒酸铵法。

该方法是利用植酸酶可以水解植酸磷释放出无机磷的原理。

在酸性环境下,通过加入钼-钒试剂与水解释放出来的无机磷产生颜色反应,形成黄色的钒钼磷络合物,在415nm 波长下比色测定磷的含量,以标准植酸酶为参照物,间接计算被测样品中植酸酶的含量。

Kim和Lei(2005)系统研究了该方法的影响因素,并对该方法进行了优化研究,增加了该方法的精确性和重复性。

钼黄法因其标准曲线线性关系好,颜色稳定,干扰物质相对较少而成为测定低含量磷的经典方法。

本法于1994年列入AOAC,我国在参考AOAC方法的基础上制定了《饲用植酸酶活性的测定—分光光度法》(GB/T18634-2002,修订GB/ T18634-2009)。

2.1.2硫酸亚铁-钼蓝法该方法利用植酸酶可以水解植酸磷释放无机磷的原理,通过加入三盐酸使水解反应停止,然后加入钼酸铵及FeSO4·7H2O的混合液使溶液显色,在720nm波长下测定其吸收值,以标准酶为参照物,间接计算被测样品中植酸酶的含量,称该方法为FeSO4-钼蓝法。

2.1.3VC-钼蓝法该方法的原理是在酸性条件下,定磷试剂中的钼酸铵以钼酸形式与样品中的磷酸反应,当有还原剂存在时,磷钼酸立即变成蓝色的还原物质———钼蓝,形成的蓝色物质最大吸收峰在650~660nm,再以标准磷溶液的吸光度及磷溶液浓度对应的酶活单位建立直线回归方程,测定无机磷的含量,最后以待测样品吸光度代入方程,计算出酶活性。

2.1.4丙酮-磷钼酸铵法丙酮-磷钼酸铵法,依据的原理是磷酸盐与过量的钼酸铵在酸性条件下混合后,可缓慢生成黄色磷钼酸铵,加入丙酮后将黄色物质抽提出来,在355nm波长处测吸光度,灵敏度增加10倍。

评价一种测定方法重要的标准是精确度、灵敏度、稳定性、抗干扰能力、便宜和方便。

不同的测定方法,各有优缺点。

钒-钼酸铵法灵敏度最高,丙酮法稳定性最好,抗干扰能力较强,在测定饲料、发酵产物中植酸酶活性,采用丙酮-磷钼酸铵方法较好。

黄遵锡(1999)研究结果也表明:从灵敏度来说,钒-钼酸铵法最高,VC-钼蓝法和FeSO4-钼蓝法次之,丙酮法最低,丙酮法的灵敏度与后两者相比相差较大,近1倍。

但是,丙酮法较其他3种方法稳定性及抗干扰能力都较另外3种方法好。

2.1.5近红外光谱法近红外光谱是可见光与中红外光谱之间的一段谱区,其波长范围为750~2500nm,近红外光谱分析是指利用近红外光谱区包含的物质信息,主要用于有机物质定性和定量分析的一种分析技术,具有对样品无破坏性、操作简便、分析迅速、测量信号可以远距离传输和分析等特点。

Smith等(2001)利用近红外光谱技术,建立了鸡粪便中植酸磷的定量分析模型,对其进行了快速定量分析。

杨海锋等(2008)通过广谱分析建立了校正模型,认为近红外光谱技术快速检测植酸酶酶活含量可行。

Selle和Ravindran (2008)认为对近红外光谱在植酸酶活性分析中应用非常有前景。

2.2琼脂平板法Bae等(1999)建立并优化了琼脂平板法测定了微生物产植酸酶活性的方法,基于该方法,筛选了动物瘤胃内容物中产植酸酶厌氧细菌。

具体方法如下:分离细菌,在含有植酸钠的培养基(10%瘤胃液,0.25%葡萄糖,0.25%纤维二糖,0.3%淀粉,1.8%琼脂,1.0%植酸钠)上厌氧培养5d后,移出培养皿置于需氧环境下,洗去培养基表面的细菌,培养皿中加入2%的氯化17钴溶液,室温培养5min,倾倒出氯化钴溶液;培养皿中再加入6.25%的钼酸铵-0.42%钒酸铵溶液,室温培养5min,可产植酸酶的微生物在菌落周围可产生清晰的条带。

2.3基于高效液相色谱测定法Berry等(2009,2007,2005)人工合成了一个新的发色底物植酸的类似物(TInsP5),以TInsP5作为探针,建立一种快速、高效的测定土壤中植酸酶酶活性的反相高效液相色谱(RP-HPLC)-紫外(UV)检测方法。

方法色谱柱为Sigma公司Supelcosil LC-18-T(150mm×4.6mm ID,3μm);流动相为甲醇-0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.0),比例由19∶1变化为11.5∶1,流速1.0mL/min;检测波长为226 nm。

TInsP5与待测样品在45℃温孵80min,然后煮沸20min终止反应,离心用0.22μm滤膜过滤,样品与甲醇-0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.0)等体积混合用于HPLC分析。

该方法快速、稳定、灵敏度高,适合体外植酸酶活性的评价研究。

2.4酶联免疫吸附法酶联免疫吸附法是以免疫反应为基础,将抗原抗体的特异性反应与酶底物的高效催化产物作用相结合的一种敏感性很高的检测技术。

其具有特异性高、敏感性强、结果易于检测等特点。

Zahradnik等(2004)将酶联免疫吸附法用于检测了黑曲霉、大豆、小麦、大米、饲料等11种样品中的植酸酶活性,检测灵敏度均达到40 pg/mL,批间变异系数<10%。

2.5生物传感器法生物传感器是在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科,对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。

最早的生物传感器发明于1962年,Clark和Lyon利用不同的物质与不同的酶层发生反应的工作原理,在传统的离子选择性电极上固定了具有生物功能选择的酶,从而构成了最早的生物传感器———酶电极。

生物传感器是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)与适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。

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