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
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）.
植酸酶在水产中的应用
植酸酶在水产中的应用说起植酸酶在水产中的应用，这事儿得从咱水产养殖的那些个日常说起。
你知道不，那些鱼虾蟹啥的，一个个看着挺欢实，其实它们吃食儿的时候，也有不少讲究。
就拿饲料来说吧，里面含有大量的磷，但这些磷啊，大部分都以植酸磷的形式存在着。
植酸磷这东西，对于单胃动物，尤其是咱们的水产朋友们来说，简直就是“难啃的骨头”。
为啥呢？因为它们体内缺少一种能分解植酸的酶，结果这磷的利用率，低得可怜，有时候连一成都不到。
咱就说这罗非鱼吧，一个个长得挺肥美，但要是饲料里的磷它们吸收不了，那长得再肥也是白搭。
这时候，植酸酶就派上用场了。
植酸酶啊，就像是个“磷的解放者”，它能把植酸磷水解成无机磷，这样一来，水产朋友们就能更好地吸收利用磷了。
你别说，这植酸酶的作用可不止于此。
它还能提高饲料的利用率，让水产朋友们吃得少，长得快。
这不，我隔壁老王家的鱼塘，自从用了植酸酶，那鱼长得跟吃了激素似的，个儿大肉厚，看得我都眼馋。
而且啊，植酸酶还是个环保小能手。
你没见那些没被吸收利用的植酸磷和无机磷酸盐，被水产朋友们排出体外后，对环境造成了多大的污染。
用了植酸酶，这些问题就迎刃而解了。
它能让磷的排泄量大大降低，减少了对土壤和水体的污染，实现了绿色水产养殖。
有一天，我去老王家串门，看着他那鱼塘里欢腾的鱼儿，忍不住打趣道：“老王啊，你这鱼塘是用了啥仙丹妙药啊，鱼儿们一个个都这么精神？”老王笑得合不拢嘴，说：“嗨，还不是用了植酸酶嘛！这东西真好使，鱼儿长得快，水质也干净多了。
”我跟老王聊得正起劲，他儿子小王也凑了过来。
小王是个大学生，学的是水产养殖专业。
他跟我说：“叔啊，这植酸酶啊，不仅能让鱼儿长得好，还能减少饲料的浪费呢。
你想啊，鱼儿吸收得多了，排出来的就少，这样一来，饲料利用率不就上去了嘛。
”我一听，心里那叫一个感慨啊。
这植酸酶，真是个好东西，既能让咱的水产朋友们吃得香、长得壮，又能保护环境、减少浪费。
这不就是咱们水产养殖者梦寐以求的吗？所以啊，我现在逢人就推荐植酸酶。
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。
植酸酶在水产饲料中的研究进展
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。
植酸酶测定
植酸酶活性测定植酸(Phyticacid).其化学名称为六磷酸肌醇，由1分子肌醇和6分于鳞酸结合而成，分子式是C6H18O24P6,通式为C6H6[OPO(OH)2]6,分子660.8。
植酸及植酸盐中的磷即为植酸磷，植酸广泛存在于谷物籽实和油料作物种子。
植酸酶(phytases)能将磷酸残基从植酸上水解下来，因此破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力，所以说植酸酶能增加矿物元素的营养效价，而且由于释放出的Ca2÷可参加交联或其他反应中去，从而改变了植物性食品的质地。
植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。
反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。
植物体中的植酸一般不以游离形式存在，而是与钙、镁、钠、钾等结合形成复合盐，植酸盐在多数植物中以植酸钙镁复盐的形式存在，但大麦中主要是植酸钾镁复盐，小麦中主要是植酸铁。
饲料中的无机磷可直接为肠道所吸收，而有机磷则需要先经酶的作用水解为无机磷，然后方能为肠道吸收。
单胃动物消化道中无分解植酸的植酸酶，故对植酸磷的利用率很低。
植酸的抗营养作用不仅表现在植酸磷的低利用率上，还通过整合或络合作用影响其它矿物元素如铁、锌、铜、钙以及蛋白质的可消化性，并抑制淀粉酶、胰蛋白酶、胄蛋白酶的活性。
测定原理植酸酶可以水解植酸钠释放出无机磷，通过加入锐铝酸核显色/终止液使水解反应停止，同时与水解释放出的无机磷产生颜色反应，形成黄色的帆铝磷络合物(NHQ PO4NH4VO3-16M O O3;,在415nm波长下测定磷的含量，以标准磷溶液为参照，计算酶活。
植酸酶的含量以酶活性单位表示。
1植酸酶单位定义为:在37℃、pH5.5的条件下，1分钟内从0.005ImOIL的植酸钠溶液中释放出1微摩尔(UmoD无机磷所需要的植酸酶量。
操作步骤样品准备样品粉碎过后过60目筛。
称取2.0g左右粉碎样品，放入4个IOomL烧杯中(每种样品4个重复)。
加入50 mL浓度为0.25 mL、PH为5.50、在冰箱中冷却的乙酸缓冲液并用磁力搅拌器搅动60分钟，使酶蛋白充分溶出，制成一个悬浮液。
植酸及植酸酶的工业用途
植酸及植酸酶的工业用途
一、植酸的工业用途
植酸呀，在工业里可是个小能手呢。
它可以用在金属防腐方面。
你想啊，金属制品要是生锈了多难看，还影响使用呢。
植酸就能在金属表面形成一层保护膜，就像给金属穿上了一件小铠甲，让金属不那么容易被腐蚀啦。
它在食品工业也有用处。
比如说在一些加工食品中，它可以作为抗氧化剂。
像那些油炸食品，很容易因为氧化变得不好吃，有了植酸就能延缓这个过程，让食物能保持比较好的口感和品质更久一些呢。
在纺织印染工业里，植酸可以用来处理织物。
它能够让织物变得更加柔软，穿起来就更舒服啦。
而且还能提高织物的染色性能，让颜色更好看，更持久呢。
二、植酸酶的工业用途
植酸酶也超厉害的。
在饲料工业中，它可是大明星。
因为很多植物性饲料中含有植酸，但是动物吃了却不好吸收里面的磷等营养成分。
有了植酸酶，就可以把植酸分解掉，这样动物就能更好地吸收营养啦，就像有个小助手在帮忙把食物变得更“易消化”。
在酿造工业里，植酸酶也能发挥作用。
它可以帮助分解原料中的植酸，这样能提高原料的利用率，让酿造的效率更高，酿出来的酒或者酱油之类的产品质量也能更好一些呢。
2024年植酸酶市场策略
2024年植酸酶市场策略引言植酸酶是一种广泛应用于畜牧业和饲料工业的酶类产品，可以有效降低植物中的植酸含量，提高饲料的营养价值。
随着畜牧业的发展和对饲料营养价值的要求不断增加，植酸酶市场需求也在持续增长。
本文将分析植酸酶市场的现状，并提出相应的市场策略。
现状分析市场规模和增长趋势植酸酶市场在过去几年中一直保持着良好的增长态势。
根据市场研究报告，2019年全球植酸酶市场规模达到了XX亿美元，预计到2025年，市场规模将增长到XX亿美元。
这显示了植酸酶市场潜力巨大且持续增长的趋势。
市场竞争格局目前，植酸酶市场存在着较为激烈的竞争。
主要的竞争者包括国内外知名酶制造商和供应商。
这些公司通过不断研发创新产品和提供技术支持来争夺市场份额。
另外，一些新进入市场的小型企业也逐渐崭露头角，加剧了市场的竞争。
技术创新和发展趋势随着技术的不断进步，植酸酶的质量和效果也在不断提高。
近年来，一些公司通过研发新的酶剂和改良配方，提高了植酸酶的稳定性和酶活力。
此外，还有不少研究机构在植酸酶领域进行了深入的研究，不断推动着植酸酶技术的发展。
市场策略定位与目标客户针对植酸酶市场的竞争格局和发展趋势，我们的市场策略应该从定位和目标客户着手。
我们将以高品质和高性能的植酸酶产品作为市场定位，主要面向畜牧业和饲料工业的企业和个体养殖户。
这些客户对饲料的营养价值要求较高，能够为我们提供稳定的需求。
产品创新与差异化为了在市场竞争中脱颖而出，我们需要通过产品创新和差异化来提升竞争力。
我们将加大研发投入，不断改进植酸酶的配方和制造工艺，提高产品的酶活力和稳定性。
此外，我们还将积极推广和宣传产品的优势，提高市场认可度。
渠道拓展与合作伙伴为了更好地服务目标客户，我们需要建立和拓展合理高效的销售渠道。
除了传统的经销商和代理商渠道外，我们还应积极寻求与养殖公司和饲料厂家建立合作伙伴关系，共同开发市场。
通过与合作伙伴的互利合作，我们可以共同提高市场份额，实现互赢。
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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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现代发展
众所周知，植酸酶这个产业不管如何发展， 众所周知，植酸酶这个产业不管如何发展，它从添 加剂行业的热点到慢慢退色将是必然， 加剂行业的热点到慢慢退色将是必然，毕竟它支撑不了一 个规模的行业， 个规模的行业，但它将一定能继续为中国饲料业的发展作 出它的贡献，它带来更多的将是行业社会效益， 出它的贡献，它带来更多的将是行业社会效益，而不一定 是企业效益。 是企业效益。在中国饲料酶制剂行业扮演重要的角色的挑 战集团，一直在为行业的有序发展作着不懈的努力！ 战集团，一直在为行业的有序发展作着不懈的努力！ 当今科学以令人讶然的速度在发展， 当今科学以令人讶然的速度在发展，世人的思想也随之在 改变：过去，我们何尝会想到“为了环保”去做些什么， 改变：过去，我们何尝会想到“为了环保”去做些什么， 眼下，就是在偏僻的农村，人们也知道保护环境就是保护 眼下，就是在偏僻的农村， 自己。 自己。——“加上”一点植酸酶，就可以“减少”很多污 “加上”一点植酸酶，就可以“减少” 染，这种加减法其中的精妙之处让人无限遐思：沿着科技 这种加减法其中的精妙之处让人无限遐思： 的轨道前行， 的轨道前行，我们拥有的将会是一个苍苍横翠微的绿色家 园！
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植酸酶酶活的测定方法
称取磷标准溶液、样品溶液、 称取磷标准溶液、样品溶液、空白醋酸 缓冲液各1g（精确至0.0001g）于试管 进行反应。 （18Ｘ180mm）中，按表3进行反应。 样品反应操作间隔时间为30秒
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酶活的计算公式
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反应完毕后静置10min，再将反应溶液于4000rpm离心10min。取上清 液于波长415nm测定其吸收度。根据磷标准液的反应总磷量和吸收度 绘制标准曲线并求取二次曲线方程，再根据下式计算样品酶活： P*F 酶活（ 酶活（FTU/g）= ———— ） W*30 式中， 由样品吸收度根据二次曲线方程求得的反应总磷量， 式中，P——由样品吸收度根据二次曲线方程求得的反应总磷量， 由样品吸收度根据二次曲线方程求得的反应总磷量 µmol； ； W——样品重量，g; 样品重量， 样品重量 F——样品总稀释倍数； 样品总稀释倍数； 样品总稀释倍数 30——反应时间，s。 反应时间， 。 反应时间
PaБайду номын сангаасe 5
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饲料行业
1.中国近三十年的发展在很大的程度以牺牲环境为 中国近三十年的发展在很大的程度以牺牲环境为 代价，越来越多的人已经意识到添加一点植酸酶， 代价，越来越多的人已经意识到添加一点植酸酶， 原来就可以换一片绿意！ 原来就可以换一片绿意！ 2.由于植酸酶在饲料行业的应用，既具有安全、环 由于植酸酶在饲料行业的应用， 由于植酸酶在饲料行业的应用 既具有安全、 高效、经济的特点， 保、高效、经济的特点，又具有很好的社会生态环 境效益，因此， 境效益，因此，在欧洲大部分国家均已强制使用植 酸酶；东南亚的韩国、日本、 酸酶；东南亚的韩国、日本、台湾也在推进植酸酶 的使用；我国全面实施《 的使用；我国全面实施《畜禽养殖业污染物排放标 准》后，推动了中国植酸酶在饲料行业的更广泛应 用。