植酸酶
表1.植酸酶在畜禽各类饲料中的应用方法

植酸酶的使用方法(实例)
1.溢多利植酸酶在畜、禽配合饲料中的使用:
植酸酶在畜、禽饲料产品中替代磷酸氢钙的方法:(以每克含5000单位植酸酶为例) 在肉鸡、肉鸭、肉猪饲料中: 每吨饲料添加植酸酶100克生长前期(小、中号料)替代量30-50%;
生长后期(大号料)替代量50-75%,产蛋鸡、鸭每吨饲料添加植酸酶80克替代量50-75%具体
2.
比例折算添加如:配合饲料中每吨饲料添加100克的植酸酶4%的预混料经折算后为每吨添加2500克的植酸酶。
3.浓缩饲料添加植酸酶: 浓缩饲料配方中植酸酶的添加量按在配合饲料中的添加量和预混料在配合料中的添加比例折算添加如:配合饲料中每吨饲料添加100克的植酸酶20%(1:5)的肉猪浓缩料经折算后为,每吨添加的植酸酶为500克;40%(1:2.5)的肉鸡浓缩料为250克;35%(1:2.86)的蛋鸡浓缩料经折算后,
2
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2006-02--26
3。
运用紫外诱变获得并筛选植酸酶高产菌株

运用紫外诱变获得并筛选植酸酶高产菌株摘要本文介绍了运用紫外诱变技术获得植酸酶高产菌株的方法,并对其进行筛选、鉴定及酶活测定。
通过实验验证,成功选育出一株植酸酶高产菌株,其酶活达到了较高水平。
介绍植酸酶是一种具有解除植物中植酸盐抗营养因子作用的酶。
在动物、人类体内,它能够释放无机磷以提高对磷的利用效率。
因此,植酸酶在生物技术和农业生产中具有极高的价值。
目前,获得植酸酶高产菌株的方法有很多,例如基因工程、长期培养筛选等。
然而,这些方法对设备、时间、技术水平等要求比较高,成本也比较高。
相比之下,运用紫外诱变技术获得植酸酶高产菌株更具优势。
紫外诱变是一种传统的微生物术语。
它是指用紫外线辐射处理微生物,产生突变,从而改变微生物的某些性状的过程。
它有着速度快、操作简便、筛选效果显著等优点。
实验材料和方法实验菌株以原繁压菌作为研究对象。
原繁压菌是一种常见的生物菌株,可用于生物技术、医药、环保等领域。
实验中使用的原繁压菌来自于某生物技术公司。
实验设备和试剂实验设备包括无菌工作台、高压灭菌器、紫外线灯、恒温振荡培养箱、分光光度计等。
试剂包括琼脂、LB培养基、植酸盐、硝酸钠、Na2HPO4等。
实验步骤1.取10微升的原繁压菌液放置于琼脂平板上,待其全面涂布后将其放入无菌工作台上恒温培养。
2.取1平板用紫外线灯辐照1分钟,同时对照组以同样方式处理。
3.将受照试验组培养菌悬浮于LB液体培养基中,恒温振荡培养,选取菌株后进行次级发酵。
4.通过过筛试验及酶活测定鉴定所获得的高产菌株。
实验结果及分析经过实验验证,紫外诱变成功激发原繁压菌中某些菌株的植酸酶高产潜力。
在恒温振荡扩大培养的过程中,筛选和鉴定了一类植酸酶高产菌株。
经过次级发酵,该高产菌株平均比对照组酶活测定提高了50%左右,酶活达到了200u/g左右。
本实验成功地运用了紫外诱变技术获得植酸酶高产菌株。
该方法操作简便,快速,能够筛选出带有目的性的高产菌株。
本实验结果可以为利用微生物生产高附加值产品提供实验参考。
植酸酶添加量和磷酸氢钙替代量问题

植酸酶添加量和磷酸氢钙替代量问题选自《畜牧人》杂志总第五期小杰子小杰子楼主我从网上看到很多应用,一般每kg料中添加500U,可替代0.1%的有效磷,一吨料可节约6kg磷酸氢钙。
这只是大概的用法,可以计算具体添加量吗?怎么计算呢?如一配方含玉米64%,豆粕23%(玉米含植酸磷0.15%,豆粕含植酸磷0.41%),那么此配方含植酸磷共64%×0.15%+23%×0.41%=0.19%,那么一吨料中含1.9g植酸磷,假设用5000U/g植酸酶(定义每分钟从植酸钠中释放1umol无机磷为一个酶活),怎么根据植酸磷含量计算植酸酶的添加量呢?山中的漫游者2楼呵呵,这个理论行不通,因为植酸酶的活性表现,与动物胃肠道酸碱度,有无嗉囊相关性很大。
还与产品本身的理化性质,是否经过后处理(包被等)相关。
一般的,我们认为它可以释放50-60%植酸磷。
而它的用量,都是按照厂家推荐用量使用的。
如果使用国产的(国产的植酸酶,效果可靠的),因为价格便宜,建议至少3倍量使用。
---这是经验。
小杰子3楼回复2楼那像非淀粉多糖酶的应用量也是相同道理了?不能准确计算酶的添加量,但可以根据推荐添加量估算是否合适?但我看有些公司如诺伟司,已经设计出软件计算非淀粉多糖酶的含量,并给出他们产品的添加量,他们怎么计算的呢?比如木聚糖酶2000U/ml,计算得木聚糖含量5.53%,假如每kg饲料加100ml酶,消化3h,则理论消耗200U×150ug木糖×3×60min=5.4g木糖,一共1000g×5.53%=55.3g木聚糖。
5.4/55.3=10%>1% 认为已经抗营养因子基本消除。
这样来估算添加量没什么问题吧?能根据55.3g的木聚糖计算添加酶量吗?“释放50-60%植酸磷”的意思是什么呢?不能靠增加植酸酶的量来完全释放吗?还是植酸酶添加剂量大了确实有害呢?山中的漫游者5楼酶促反应,都是动态平衡,有个平衡位点,你懂的。
植酸酶的作用及其应用

植酸酶的作用及其应用摘要:磷是畜禽营养物质中功能最多的营养素之一;家畜必须从饲料中得到充足的磷才能维持正常生命和生产活动;本文简要的介绍了植酸酶的来源、作用,并阐明了植酸酶在不同动物不同生长阶段添加植酸酶对其生产性能、饲料利用率的影响,以及植酸磷影响植酸磷作用的因素关键词:植酸酶生产性能饲料利用率磷是畜禽营养物质中功能最多的营养素之一;畜禽必须从饲料中得到充足的磷才能维持正常生命和生产活动,单胃动物猪、鸡饲料中植物性饲料所占比例很大,虽然饲料中总磷含量较高,但可被单胃动物利用的有效磷却不足;谷物饲料中磷的主要以植酸和植酸盐的形式存在,绝大多数单胃动物不能充分消化、利用植酸和植酸盐中的磷, 这不仅增加了饲养成本而且,未被动物消化吸收的磷还会对环境造成污染;此外,植酸盐能络合某些营养物质,降低其在动物体内的消化吸收率, 是一种抗营养因子;因此,因此就需要在畜禽的饲料中需要添加一种易于被肠道消化的磷饲料;通常添加无机态的磷酸氢钙;但是磷酸氢钙是不可再生的矿物资源,并且在市场上的价格很昂贵,最近的研究表明,日粮中添加植酸酶可取代磷酸氢钙,他可分解植酸和植酸盐,促进饲料中植酸和植酸盐的分解,使与磷及磷酸根结合的内源性酶和其他营养素得以释放和利用,减少粪磷对环境的污染,节省无机磷酸盐的添加;提高植物性饲料中磷的利用率;11植酸酶植酸酶的来源在自然界中,植酸酶广泛存在于动植物组织和微生物中;相对于植物和动物来源的植酸酶说,来源于微生物的植酸酶作用范围广和稳定性较好,易规模化生产,畜禽日粮中植酸酶的来源主要有两个途径:1 有些植物及其加工副产品本身含有较高活性的植酸酶,如小麦和小麦麸本身含有的植酸酶活高达1 193 IU/kg和2 957 IU/kg,且通过发芽或发酵还可进一步提高其活性;2 在饲料里添加微生物来源的植酸酶;而在畜禽消化道作用的植酸酶有4个可能来源:①小肠内分泌;②肠道微生物产生;③饲料中的内源性植酸酶;④外源微生物产生的植酸酶;其中,外源植酸酶是植酸水解的主要催化剂;3植酸酶的功能节磷我国磷资源并不丰富,磷矿资源具有不可替代性和不可再生性,植酸酶的使用可有效节约无机磷的消耗;据试验,在蛋鸡配合饲料中,每吨添加1008 500〕单位乍的植酸酶,可降低%的有效磷使用,相当于每吨饲料中减少kglttJ磷酸氢钙,节磷潜力巨大;提高植酸磷的利用率.植物性饲料都含有1%~5%的植酸盐,这些盐的含磷量占饲料总含磷量的60%~80%;由于单胃动物消化道内不含植酸酶,导致其无法或不能很好的利用植物性饲料中的磷,而磷在动物体内的作用是不可代替的;研究表明,植酸酶能有效地提高植酸的利用率,其可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%7;消除植酸对矿物元素和蛋白质的抗营养作用植酸具有很强的络合能力,可与许多矿物元素和蛋白质络合形成稳定的复合物,从而降低了这些营养物质的利用率;植酸被植酸酶水解后,络合的营养物质即被释放出来,提高了畜禽对矿物质的利用率及蛋白质、氨基酸的消化率;对Zn2+、Cu2+Fe2+、Mg2+尤其明显,并维持了动物矿物营养的平衡,进而改善了动物组织健康;恢复消化酶的活性植酸可以络合蛋白质,因此会抑制体内多种水解酶的活性;日粮中添加植酸酶可以分解被植酸络合的蛋白质和氨基酸,并终止植酸对其他消化酶的抑制作用,从而促进机体的消化和吸收;Lei等对猪的试验表明,植酸酶可以提高蛋白质消化率另有研究表明,在玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶,可提高火鸡对氨基酸的消化率,而且日粮蛋白质水平越低,提高程度越大;这说明植酸和蛋白质络合键被植酸酶打开,并降低了植酸的水平,从而减轻了植酸对胃蛋白酶和胰蛋白酶等消化酶的影响; 2减少磷的排泄,降低环境污染植物性饲料中,三分之二的磷以植酸磷的形式存在,而单胃动物由于体内无相应的分解酶很难利用,饲料中的植酉鳞大部分通过粪便排出,对土壤、江河湖泊、池塘造成严重污染;植酸酶可提高植酸磷利用率30%一40%,即意味着降低了30%一40%的植酸磷的排出量,具有巨大的生态效益;2植酸酶在动物生产中的应用由于反刍动物瘤胃内微生物能合成包括植酸酶在内的多种消化酶,所以植酸酶多数情况下在非反刍动物饲料中使用;5在家禽生产中的应用由于单胃动物自身不能分泌分解植酸盐的植酸酶,故其不能利用植酸盐中的磷,在饲粮中添加植酸酶可以有效地分解饲料中的植酸,释放无机磷,提高饲料中植酸磷的利用率;在加成年公鸡日粮中添加植酸酶,结果显示,与对照组相比,磷真消化率分别提高%、%、%、%和%P<,蛋白质表观消化率提高%~%;赖氨酸表观消化率提高%~%,且磷真消化率、表观代谢能、蛋白质和赖氨酸表观消化率分别与日粮的植酸含量呈负线性关系;在30周龄海兰白蛋鸡日粮中添加不同水平的植酸酶及磷酸氢钙,结果表明,同时添加植酸酶和磷酸氢钙的试验组比对照组产蛋率、蛋重、蛋壳强度及饲料转化率均有提高,且试验组产蛋率与对照组相比差异显著P<;在肉鸭基础日粮玉米-豆粕型中添加植酸酶400 U•kg-1,结果表明,添加植酸酶可改善鸭生长性能,提高胫骨中灰分、钙磷的沉积,提高钙、总磷和植酸磷的利用率,并减少粪磷的排出,同时使血钙、血磷浓度和碱性磷酸酶的活性维持在正常水平;6在低有效磷日粮中添加不同水平的植酸酶对肉鸭胫骨、血清、肝脏、排泄物中矿物元素的沉积和利用的影响,指出低有效磷日粮中添加植酸酶可以提高肉鸭对植酸磷、总磷、钙的利用率,减少排泄物中植酸磷、总磷和钙的含量P<,提高肉鸭胫骨中灰分、灰分中钙、磷及血清中无机磷的含量P<,提高了肉鸭对锰、锌的利用率,降低铜、铁的利用率P<,且植酸酶促进了肉鸭肝脏中锰、锌的沉积,降低了铜、铁在肝脏中的沉积P<;4在猪生产中的应用许多研究证明,猪只能利用玉米中磷的10%~20%,豆饼中磷的25%~35%,表明在猪生长和肥育过程中只有少量的磷被利用,而在饲料中添加植酸酶则可以显著改善这一状况;9在生长育肥猪日粮中添加植酸酶替代%的磷酸氢钙,可以改善生长育肥猪的生长性能及营养物质的表观消化率,并显著降低了粪中氮、磷的排泄;在仔猪饲粮中添加植酸酶500 U•kg-1能够明显提高仔猪生产性能,改善磷和蛋白质的利用率,且植酸酶的作用效果受饲粮磷和赖氨酸水平的影响,低磷饲粮加酶的改善程度高于高磷饲粮;在断奶仔猪日粮中添加植酸酶,研究其对生长和营养物质回肠表观消化率的影响,结果表明,玉米豆粕型日粮中添加植酸酶降低了断奶仔猪的采食量,提高了日粮中干物质、能量、蛋白质的消化率,改善了回肠营养物质的表观消化率;降低了血清中的葡萄糖、血清尿素氮和血清碱性磷酸酶水平,提高了血清T3、T4和胰岛素水平;11还有学者研究了不同日粮条件下植酸酶对磷利用率的影响,结果表明,添加植酸酶试验组猪的骨骼折断强度均好于不加酶组,但未表现出显著差异P>,添加植酸酶组能显提高饲料磷表观消化率P<;植酸酶在水产中的应用大量研究表明,在饲料中添加植酸酶,可以改善水产养殖动物对植物性饲料中磷的利用,减少无机磷源添加量,利于以植物蛋白源部分替代鱼粉,同时减少了水体中磷的排放,有利于减轻对水体的污染;王爱民等2007报道,在异育银鲫饲料中添加不同浓度的植酸酶,提高了异育银鲫对蛋白质和矿物质元素的利用率,促进鱼体生长,提高饲料利用率,减少磷排泄,并以日粮中添加1 000 FTU/kg的植酸酶效果显著;在其他动物方面的应用在獭兔、樱桃谷鸭、鹌鹑的饲粮中添加不同水平的植酸磷均可以不同程度的增加其对饲料的利用率,生产性能都有明显的提高;3使用植酸酶的注意事项3. 1饲料种类及饲粮的组成成分植酸酶只作用于植酸,饲料中有足量的植酸,添加植酸酶才有实际价值;研究表明,饲料中植酸磷含量在0. 2%以上时使用植酸酶才有效;饼粕类饲料中植酸磷含量较高,应用植酸酶可充分发挥其作用;玉米-豆粕型日粮中植酸磷含量虽不高,但因玉米、豆粕自身植酸酶活性很低,添加植酸酶也有一定作用;家禽日粮中缺乏维生素D和钙时植酸酶的利用率降低,添加维生素D和钙可提高植酸酶的利用率2;3. 2动物种类及年龄反刍动物瘤胃微生物能产生植酸酶,可以有效地水解植酸盐,因此反刍动物不用考虑植酸酶的添加问题;单胃动物肠道黏膜中的内源性植酸酶及肠道微生物产生的植酸酶活性很差,一般认为成年单胃动物肠道中植酸酶活性高于幼龄动物,猪高于鸡;因为猪的消化道比禽类长,猪进食后需要18~24 h才开始排出粪便,约12 h 才能排完;相比之下,禽类则要快得多,如鸡进食后需要2~4 h开始排出粪便,禽消化道比较短,饲料利用率低,故酶的添加比例或酶活性要求高一些;3. 3酶的来源、含量、活性和稳定性酶具有高度的专一性和特异性;不同动物品种和不同生长阶段要求植酸酶的种类和数量不同;一般消化道前段的酸性环境适合来自于真菌的植酸酶,消化道中段的偏酸性环境到中性环境适合来自于细菌的植酸酶;植酸酶生产所用的菌种及生产工艺对酶活性及稳定性有很大影响,因此在选择使用产品时应对厂家的生产条件有所了解;在一定范围内,植酸酶含量升高酶催化反应的速度也随之加快,但当其超过临界浓度时,植酸酶的活性可被抑制;3. 4饲料加工工艺在植酸酶应用过程中,一些饲料添加剂成分对植酸酶的活性也有一定影响;特别是在饲料加工储存过程中,液体胆碱和含水的金属硫酸盐都能导致植酸酶部分失活,这可能是水分与植酸酶相互作用的结果;因此,在饲料加工过程中应尽量避免植酸酶与高水分含量的饲料添加剂长时间混合;植酸酶对热、光较敏感,在饲料生产过程中,由于粉碎、预混、制粒及其他添加剂的影响都可能使酶的活性受损甚至变性;使用酶制剂应尽可能减少生产工艺对酶活性的影响,特别是制粒温度最好不超过75℃,以保证酶制剂有较好的作用效果;在颗粒饲料中应用植酸酶最好选用包膜型等耐高温的植酸酶品种或用液体植酸酶在制粒后喷涂;3. 5温度、水分和pH值不同来源植酸酶的最适pH值不同,植物性植酸酶的最适pH值在4. 8~6. 0之间,微生物植酸酶所耐受的pH值范围比大多数植物性植酸酶要宽,一般pH值在2. 5~6. 0之间,植物性植酸酶的最适温度为47~62℃;另外添加植酸酶的饲料应保持适宜的水分;3. 6钙和总磷的比例植酸酶提高磷利用率的作用与日粮中钙水平有关,高钙可降低植酸酶的活性和效率;4结语众多的研究表明在畜禽的饲粮中添加植酸酶可以降低畜禽粪便中磷的含量,提高了饲料的利用率和动物的生产性能;他作为一种性能优良、环保型饲料添加酶制剂,另外还由于人们对环保的日益关注,生产并使用高质量、功能强、低污染型日粮, 植酸酶产品具有广泛的应用前景和潜在的商业价值;目前,植酸酶已经被应用在多种动物饲料中,以蛋鸡料中的应用最成熟;然而事实上,肉鸡、猪以及水产种还有很大的发展空间,而这类饲料对植酸酶产品的高温稳定性要求比较高;这就要求植酸酶在生产中必须能耐受制粒过程的高温、消化道的pH值和胃蛋白酶的消化作用;因此,利用基因工程技术构建热稳定性好、具有特异性的高产植酸酶菌株显得尤为重要;2008年2月,欧盟发出了磷资源的红色预警,我国专家称中国的磷资源也只能开采20年;伴随着世界能源危机加重,原料价格普遍上涨,环保压力日益昭显,国家法规执行力度的加强,这无疑为植酸酶的发展提供良机,相信在未来植酸酶产品在畜禽养殖业中的应用必将越来越广泛;。
夏季使用植酸酶注意事项

夏季使用植酸酶注意事项气温对植酸酶作用的影响:植酸酶的功能,主要是分解植物性饲料中的植酸磷,释放出无机磷,满足畜禽对磷的需求,减少鳞源饲料在饲料配方中的添加量。
植酸酶的水解反应与反应环境温度有关,由于畜禽体内的体温相对比较稳定,气候对体温的影响不大,因此高温季节不会影响植酸酶在体内分解植酸磷的功效。
气温和水分对植酸酶酶活的影响:植酸酶的最佳反应温度虽然在20-55℃,但必要条件是要有充足的水分参与。
植酸酶活性至少要求20—25%的水分含量,而且在60℃以上时,植酸酶的活性才会受到损害。
通常饲料的水分含量低于13%,发生酶反应的机率比较低,不会对植酸酶质量产生影响。
夏季气温较高,空气湿度大,要特别注意防止植酸酶受潮,请按贮存要求保存植酸酶产品,以确保质量。
PH值的影响:在动物体内,因夏季气温高,动物饮水量大,且由于胃肠蠕动缓慢,消化液分泌受到影响,胃内PH值波动范围较大,因强化植酸酶内含有特定的激活剂和保护剂,使用PH值更宽,所以夏天最好使用强化植酸酶。
夏季使用注意各营养物质浓度的调整:畜禽在夏季易受高温气候的影响。
特别是家禽,对热应激较为突出。
正常情况下,一只蛋鸡每日的近食量在120克左右,重型蛋鸡进食可达到140克左右,夏季高温时,蛋鸡的进食量在70—100克之间,这在很大程度上影响了家禽的氨基酸、维生素、矿物质元素等的进食量。
因此,要求适当调整日粮营养水平。
夏季使用注意各营养物质浓度的调整由于采食量下降,直接导致磷摄入量减少,因此应适当增加磷源饲料在配方中的含量,以增加饲料中磷和钙的浓度,弥补因采食量下降而导致的磷、钙不足。
外界气温高,因此不需要增加能量的含量;蛋白质和必需氨基酸水平可以适当增加。
在夏季畜禽饲料配方设计中可适量增加复合维生素的添加量,以增强畜禽抗应激能力。
夏季畜禽面临的应激是其他季节所没有的,降低应激的方法之一就是适当增加复合维生素和甜菜碱在饲料中的添加量,减少畜禽对疾病和高温的应激,能有效提高畜禽在夏季的生产性能。
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。
植酸酶的测定

植酸酶活性的测定一、测定原理铝黄法(偏帆酸钱法)原理:植酸酶在一定温度和pH值条件下,水解底物植酸钠,生成正磷酸和肌醇衍生物,在酸牲环境中,用锐钳酸诫处理生成黄色复合物,在415nm波长卜进行比色分析。
二.反应条件的探讨r反应体系的温度及加热时间的探讨图1酶活性随温度的变化由上图町知,在温度为45摄氏度左右时,植酸酶的活性达到垠人,所以在酶促反应时应使温度稳定在45C左右,植酸酶的作用效率才最人。
2酶活性随pH变化pH由匕图可知,在PH为5左右时,植酸酶的活性达到最人,所以植酸酶缓冲液提供的的PH 环境应在5左右3、不同的离子及离子浓度对植酸稱活性的影响图3离子对酶活性的影响由上图町知,Ca离子和Na离子对酶的活性影响最小.Zn离子利Cu离子对酶的活•性抑制影响较大。
图4离子浓度对酶的影响Con圆点系列表示Cu"浓度对酶的活性的影响,随着浓度增加,酶的活性增加: 三角形系列表示Zn 2*浓度对酶活性的影响,随着Zn"浓度增加,酚的活性増加。
4、不同反应体系条件对植酸酶活性测定影响不同温度和PH 下的酶比活性变化3.64.2 55.86.87.2PH图5所示为正交实验时,不同温度和pH 的组介的条件下测得的植酸酚的比活性,在pH 为 5,温度在45C 左右时植酸酶活性达到最大。
酶比活性5.酶促反应时间的确定0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.537rhr由上图町知,在05h以前,酶作用底物的速度呈直线关系.所以测定时反应的时间应该在30mm左右。
斜率=0.854523227相关性=0.997923599碱距=3.383740831根据上图町求得[S m]=2.53mmol/L7.酶的稳定性图8酶的稳定性time 由图町得,酶活性随时间而降低,故酚样品溶液需要现配现用三、实验步骤1、标准曲线的制作准确称取0.680g在105-C烘至恒朿的基准磷酸二氢钾()于100ml容最瓶中,用乙酸缓冲液溶解,并定容至刻度,浓度为50.0mmol/L按卜表的比例用乙酸缓冲液稀释成不同的浓度,与待测样-•起反应测定。
中国植酸酶创新发展历程

中国植酸酶创新发展历程植酸酶是一种非常重要的专用酶产品,其广泛应用在食品加工、药品合成、化工行业等多个领域,在这些领域发挥着重要作用。
近年来,随着技术的进步和发展,中国植酸酶发展迅速,在国际市场上发挥着重要作用,为世界植酸酶市场注入新的活力和动能。
中国植酸酶产业发展可以追溯到上个世纪60年代末开始,当时国家特意成立了植酸酶工程技术研究中心,负责各类植酸酶的开发和应用研究。
这一政策的出台,为中国植酸酶企业的发展提供了重要技术支持。
1978年,经过长期的研究,中国第一个植酸酶产品α-植酸脱水酶正式投入市场;1980年,中国第一个植物酶生产企业河南天源植物酶有限公司在河南省郑州成立;1982年,国家发布植物酶产品行业标准,标志着中国植酸酶行业正式发展起步;1985年,中国最大的植物酶企业河南天源加工了首批50吨植物酶的生产,开启了中国植物酶产业的发展历程。
进入90年代以后,在政府政策和技术支持的推动下,中国植物酶产业迅速发展,行业规模不断扩大,产品类型也不断开发新品种。
尤其是在市场营销上,植物酶企业在国内外市场上开展了积极有效的活动,在短短几年时间内,植物酶的市场销售额有了质的飞跃,植物酶的客户群体日趋扩大,使得中国植物酶产业进一步发展壮大。
随着现代生物技术的发展,中国植物酶产业发展进入一个新的阶段,新一轮发展期开始了。
自20世纪90年代以来,这一新阶段的发展特征主要体现在技术、科研、产品、市场等方面,特别是在技术方面,植物酶企业不断推出具有国际竞争力的植物酶产品,使中国植物酶产品在国内外市场占据了重要地位。
未来,中国植物酶的发展前景一片光明。
中国植物酶行业随着市场规模的不断扩大,产品质量的提高,市场竞争不断加剧,面临着前所未有的机遇和挑战,中国植物酶企业将进一步增强生产力,提高国际竞争力,为世界植物酶市场注入新的活力,实现植物酶行业的快速发展。
经过三十多年的发展,中国植物酶发展取得了突出的成绩,在国际市场上占据了重要地位。
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植酸酶的研究
一:植酸酶的概念
植酸酶又称肌醇六磷酸水解酶,是一种能降解植酸及其盐类的酯酶,属于蛋白质,是磷酸单脂水解酶。
其具有特殊空间结构,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)结合的其他营养物质。
二:植酸酶的发现
植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中,而植物、动物中的植酸酶含量低,所以人们对植酸酶的研究重点转向了酶含量较高的微生物。
目前市场所售植酸酶制剂绝大多数属于微生物植酸酶。
自然界中许多微生物(丝状真菌、酵母和细菌等)都能产生植酸酶,尤其是米曲霉和黑曲霉都能分泌具有高活力的植酸酶。
三:菌种选育
以黑曲霉霉菌为例从中得到植酸酶:
1.) 采样:可以从植株、果实中采样。
2). 产植酸酶菌株的分离筛选
分离培养基(%):植酸钙0.1,葡萄糖3.0,硝酸铵0.5,硫酸镁0.05,硫酸锰0.005,硫酸亚铁0.005,氯化钾0.05
分离样品稀释后涂平板,一定温度培养2—5天,产植酸梅的菌株水解植酸钙形成透明圈,以透明圈与菌落直径之比为粗筛的依据。
粗筛菌株发酵,测定发酵产物植酸酶的活性,保留活性高的菌株进一步研究。
3). 产酶菌株的诱变
采用紫外线照射对分离菌株进行诱变,将诱变后的菌体做适当稀释后涂布于平板上,培养2—3d后,挑取单菌落接种到活化斜面上,用摇瓶进行初筛和复筛。
细胞破碎提取粗酶液,适当稀释后测酶活(植酸酶活性单位定义:37摄氏度,pH5.5的条件下,1分钟从底物释放1mol无机磷所需要的植酸酶量)。
4). 产酶条件优化
(1)原料配比对产酶的影响麸皮和米糠为畜禽常用的饲料,具有来源广泛价廉等特点,同时还富含植酸盐,对植酸酶的产生有一定的诱导作用。
用不同比例麸皮和米糠混合物配制发酵培养基,接种后培养96h,测其酶活。
(2)起始pH值对产酶的影响选用不同起始pH值(4.5,5.0,5.5,6.0,6.5,7.0,7.5,8.0)发酵培养基,接种后培养96h,测其酶活。
(3)培养温度对产酶的影响在不同温度(25,30,35,40,45摄氏度)下接种培养96h,测其酶活。
(4)培养基含水量对产酶的影响培养基加水量选用10个(40,45,50,55,60,65,70,75,80,85%)梯度,接种后在30摄氏度培养96h,测其酶活。
(5)硫酸铵的流加量对产酶的影响在发酵过程中采用流加硫酸铵的形式补充一定的N 源
四:酶的提取及分离纯化
1)提取方法:
盐溶液提取:大多数蛋白类酶都溶于水,而且在低浓度的盐存在的条件下,酶的溶解度随盐浓度的升高而增加,这称为盐溶现象。
当盐浓度达到某一界限后,酶的溶解度随盐浓度升高而降低,这称为盐析现象。
所以一般采用稀盐溶液进行酶的提取,盐的浓度一般控制在0.02~0.5mol/L。
酸溶液提取:有些酶在酸性条件下溶解度较大,且稳定性较好,宜用酸溶液提取。
提取时要注意溶液的pH不能太低以免使酶变性失活。
碱溶液提取:在碱性条件下溶解度较大且稳定性较好的酶,应采用碱溶液提取。
有机溶剂提取:与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶,可以采用能与水混溶的乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂提取。
2)影响提取的因素:温度、pH、提取液的体积:增加提取液的用量可以提高酶的提取率。
3)酶的分离纯化:
盐析沉淀法:利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性,通过在酶液中添加一定浓度的中性盐,使酶或杂质从溶液中析出沉底,从而使酶与杂质分离的过程。
还有:等电点沉淀法、有机溶剂沉淀法、复合沉淀法、选择性变性沉淀法。
五:酶的性质
1)植酸酶生长的最适PH:因为植酸酶属于磷酸单酯水解酶,是一种特殊的酸性磷酸酶,适合pH为4~6。
2)植酸酶生长的最适温度:其对温度的适应性要求较高,一般适宜温度在46~57℃,当超过60℃时,植酸酶的活性有部分损失,温度达70℃时,则酶活性大部分丧失。
经制粒镶嵌成型的植酸酶,最高耐温达85℃。
3)植酸酶的稳定性研究:植酸酶是蛋白质,对光较敏感。
使用酶制剂,尽量避光保存以保证植酸酶有较好的作用效果。
注意:在进行酶性质测定时注意化学试剂和金属离子的影响。
六:植酸酶的改造
1.合理设计:合理设计是基于已知氨基酸序列,结构与功能关系而发展起来的蛋白质改性策略。
通常合理设计必须依赖植酸酶氨基酸比较,三维结构和活性中心分析等方法确定那些氨基酸或结构单元对植酸梅性质改变起关键作用。
然后借助定点突变或杂合酶技术改变植酸梅基因,从而改变氨基酸序列,最终获得高产酶。
2.半合理设计---同序列概念:同序列概念是将已知酶的氨基酸序列防在一起比较,借助计算机的帮助,从中选择对每一个氨基酸位点最保守的残基,拼成序列,然后将最后确定的氨基酸序列翻译成相应的DNA序列,再选用合适的表达系统对这个人造的目的基因进行表达,最后获得优于母本的新酶。
它不需要了解蛋白质的三维结构,所以它属于半合理设计实验。
3.非合理设计---定向进化:定向进化是酶分子改造的新策略,它主要通过体外模拟自然进化机制,利用基因随机突变,重组和定向筛选技术,使进化朝着人们需要的方向进行。
定向进化策略包括突变体库构建和定向筛选两个过程。
七:酶的产业化情况:
定向进化运用于酶分子改造已经取得大量突破性进展,大量酶通过定向改造后成功运用于工业生产。
工业化生产商用植酸酶现在市面上的商业植酸酶主要是通过液体发酵得到的,少数企业仍在使用固体发酵方法生产植酸酶。
发酵的菌株主要有曲霉和毕赤酵母两大类,他们在植酸酶的生产中只是一种表达系统而异,与产品特性并
没有太多的关系。
根据表达植酸酶的基因来源,又可以分为大肠杆菌和曲霉菌,这里指被改良基因的来源,其实在实验室已经被修改(例如定点突变)。
固体发酵在5年之前还在中国有一定市场,现在已经很少。
用家蚕生产植酸酶尽管有报道,但是在商业生产中很难见到。
酶的应用情况:植酸广泛存在于植物种子内,属天然营养品,植酸最显著的特征是与金属离子有极强络合作用和抗氧化性。
这种独一无二的特性使之具有广泛用途。
在发达国家,植酸多已用于食品、医药、化工等行业。
(1)植酸在食品领域的应用
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:
1.饮料中添加0.01-0.05%植酸,可除去过多的金属离子。
(特别是对人体有害的重金属)对人体有良好的保护作用。
2.将植酸加入含有单孢丝菌属介质中,可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。
(2)植酸在饲料行业的应用
植酸酶在饲料行业的广泛应用,给这个行业带来了很大的影响。
1、植酸酶改变了饲料企业对酶制剂的认识,推动了中国饲料添加剂行业的发展,成
为行业关注的热点,同时也成为很多企业重点开发追求经济效益的产品,从1994年进入中国,到1999年国内开始生产,再到2005年在国内市场进行生产或销售的企业大大小小达数十家,并且还有许多大型的饲料企业纷纷宣称要进入酶制剂这个生物技术领域,中国的植酸酶市场不由分说成了一个过度竞争的市场。
这种情况下,“价格竞争”几乎成为这些企业进入市场最重要的手段。
2、提高植物性饲料原料中磷的利用效率。
这是饲料厂和养殖场使用植酸酶的的重
要原因。
通过十年左右的推广,植酸酶已经广泛地用于蛋鸡、肉鸡、猪和鸭饲料中。
八:植酸酶的相关注意事项
1、植酸酶作用效果与动物日粮中植酸磷的含量关系密切。
植酸磷含量在0.2%以上时,使用
植酸酶有效,植酸(盐)含量越高,植酸酶效果越明显。
2、植酸酶是蛋白质,对光、热较敏感。
而在饲料生产过程中,由于粉碎、预混、制粒以及
其它添加剂的影响都可能使酶的活性受损甚至变性。
使用酶制剂,应尽可能减少生产工艺对酶的活性的影响,制粒温度最好不要超过80度,以保证植酸酶有较好的作用效果。
3、大量研究证明,日粮中钙元素含量过高会造成植酸酶活性下降,影响植酸酶使用效果,
因此,切忌超量使用石粉作为填充物造成钙超标。
4、防潮:植酸酶一旦受潮易发生霉变且活力下降。
5、防止高温:严禁烈日爆晒、烘烤等,否则均可导致酶活力降低或失活。
6、避免接触强酸、强碱、重金属。
7、尽可能缩短贮存期,使用有效期内的产品。
产品应置于通风、干燥、阴凉、避光处。
8、影响植酸酶品质的重要因素之一的pH值,应是人们在购买使用时所要首先考虑的。
储存时间是植酸酶品质的又一影响因素。
建议现买现用,最迟不宜超过出厂一个月使用。
温度对植酸酶活性有很大的影响,是影响植酸酶品质的又一因素。
如果有条件尽可能把植酸酶产品置于低温条件下储藏。