目前，商用植酸酶在其特性方面明顯不同，使得進(jìn)行直接比較非常困難。最近市場上推出的多種新產(chǎn)品僅增加了這種多樣性，而且增加了需要對(duì)供應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)行鑒別的終端用戶的挑戰(zhàn)。

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2014）01-0020-02

雖然植酸酶按照標(biāo)準(zhǔn)劑量添加后其在磷（Phosphorus，P）的釋放上的主要區(qū)別與每種植酸酶公布的營養(yǎng)基質(zhì)有關(guān)，但在較高添加水平或超劑量添加以消除作為抗?fàn)I養(yǎng)因子的植酸時(shí)，這種情況則沒有多大的關(guān)聯(lián)性。大多數(shù)的終端用戶很大程度上仍依賴于動(dòng)物試驗(yàn)來區(qū)別不同的產(chǎn)品，由于這些試驗(yàn)通常在非理想條件下進(jìn)行，因此會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)潛在的誤差，對(duì)隨后的產(chǎn)品購買決策產(chǎn)生負(fù)面影響。

我們需要的是一種比較植酸酶的新方法，并可能對(duì)每種植酸酶的各種特性有一個(gè)更好的理解，其它們的相互作用可能是關(guān)鍵。去年12月在羅馬舉行的第二屆植酸酶國際峰會(huì)上，這種思路得到了一些報(bào)告的支持，這些報(bào)告強(qiáng)調(diào)了在分析植酸酶的潛在性能時(shí)，植酸酶的一些特性是非常重要的。

例如，相對(duì)于傳統(tǒng)上來自隔孢伏革菌（Peniophora lycii，P. lycii）和黑曲霉（Aspergillus niger，A. niger）的商用真菌類植酸酶，來自大腸桿菌（E. coli）的產(chǎn)品通常更耐高溫、耐酸以及更具蛋白酶抗性。它們在酸性pH環(huán)境下也具有較高的活性，通常發(fā)現(xiàn)其在動(dòng)物腸道中發(fā)揮作用。

更重要的是，這些特性在第2和3代大腸桿菌類植酸酶中得到了進(jìn)一步的增強(qiáng)。人們認(rèn)為，目前第3代增強(qiáng)型大腸桿菌類植酸酶已經(jīng)提升了“熔點(diǎn)”（一種用于測定酶開始變性時(shí)的溫度的簡單實(shí)驗(yàn)室方法），從60 ℃提高到了89 ℃。這顯著提高了植酸酶的熱穩(wěn)定性。

由于眾多原因，這種特性具有潛在的重要性，因此當(dāng)需要分解大量的植酸時(shí)，這種特性更加重要。較高的熱穩(wěn)定性便是一個(gè)很好的例子，并可以不必使用會(huì)推遲植酸酶在胃或砂囊中釋放的包被技術(shù)。任何這樣的推遲會(huì)降低植酸酶的功效，尤其是在超劑量添加時(shí)（當(dāng)每增加二次破壞植酸是有價(jià)值時(shí)），因此在評(píng)估和比較不同植酸酶的性能潛力時(shí)，這種特性變得至關(guān)重要。

植酸酶在胃腸道內(nèi)的作用效果也存在差異。植酸在胃或砂囊的酸性環(huán)境中很容易遭到破壞，因此，植酸酶在pH 2～4范圍內(nèi)的活性是其效率的另一個(gè)有用的度量值。

然而，近年出現(xiàn)的會(huì)影響植酸酶性能的最重要的特性是Km值，其定義為酶達(dá)到其最大作用能力的50 %時(shí)所需的植酸濃度。Km值低，表明植酸酶能夠在低濃度植酸的日糧中發(fā)揮作用，而且這會(huì)產(chǎn)生多項(xiàng)非常重要的影響。

首先，當(dāng)可用植酸在胃中的濃度隨著進(jìn)食上升時(shí)，Km值低的商用植酸酶產(chǎn)品發(fā)揮作用會(huì)更快，而且隨著植酸的降解，它會(huì)繼續(xù)發(fā)揮作用，最終濃度開始下降。圖2比較了2種植酸酶的活性，在植酸含量低時(shí)，第3代E. coli植酸酶（Km=5 μm）明顯比第1代產(chǎn)品（Km=150 μm）具有更高的活性。

標(biāo)準(zhǔn)添加水平可以釋放日糧中植酸內(nèi)50 %～60 %的磷，相當(dāng)于使日糧的有效磷（available P，avP）增加0.10 %～0.13 %，這些差異通常并不重要。然而，人們已經(jīng)需要降解更高水平的植酸：高達(dá)70 %～75 %的磷被釋放產(chǎn)生0.15 %～0.17 %的avP，可以進(jìn)一步降低飼料成本；而當(dāng)超劑量添加以消除植酸對(duì)養(yǎng)分消化的負(fù)面影響時(shí)，則可以釋放高達(dá)80 %～85 %的磷，因此，Km值非常重要。

事實(shí)上，鑒于一些植酸不可溶（不可作用），如此高水平的植酸降解可能需要胃中可用的植酸濃度要降至0.05 %或更低。對(duì)高Km值的商用植酸酶產(chǎn)品來說，這是不可能的，在可用的植酸濃度達(dá)到該低水平之前，活性將完全停止。

另一個(gè)影響會(huì)圍繞超劑量添加，以及當(dāng)植酸變得可用但它在達(dá)到會(huì)對(duì)其它養(yǎng)分產(chǎn)生不利影響的濃度前時(shí)植酸酶有效“中和”植酸的能力。不管這種可溶性植酸的增加是由于飼料的攝入，還是由于當(dāng)胃中可溶性植酸水平下降時(shí)不溶性植酸釋放的增加，這種影響是相同的。

圖3表明，在日糧中添加2種不同類型的植酸酶（一種具有高Km值，一種具有低Km值）一段時(shí)間后，胃中的可用植酸濃度會(huì)增加。如果對(duì)消化產(chǎn)生負(fù)面影響的點(diǎn)似乎在圖4中的0.6處（紅線處），那么植酸酶能夠馬上開始作用（低Km值），并能夠達(dá)到可滿足植酸釋放速率低于0.6的活性速率將是非常高效的——植酸的臨界濃度將根本無法達(dá)到。

對(duì)于高Km值的植酸酶產(chǎn)品來說，它們需要更高的植酸濃度以達(dá)到相同的活性速率，植酸釋放與降解之間的平衡可能太高，不管植酸酶添加劑量率有多高都無法阻止植酸對(duì)養(yǎng)分利用率產(chǎn)生的負(fù)面影響。

結(jié)論是，不是所有能夠釋放0.10 %avP的植酸酶都適合釋放較高水平的avP，甚至極少有植酸酶能夠通過完整的植酸降解來產(chǎn)自超劑量添加的益處。簡單的說，在植酸分解時(shí)植酸酶快速作用植酸以及持續(xù)作用直至幾乎不剩植酸的能力，對(duì)根除日糧中抗?fàn)I養(yǎng)因子的植酸是必不可少的。

當(dāng)試圖區(qū)別不同的商用植酸酶時(shí)，尤其是當(dāng)希望使用高添加率或從潛在的超劑量益處上充分獲準(zhǔn)時(shí)，對(duì)這些特性的理解是至關(guān)重要的。同樣的，當(dāng)購買新的植酸酶時(shí)，對(duì)公布有關(guān)植酸酶特性的數(shù)據(jù)，如熱穩(wěn)定性、pH值和Km值，的需求提高，并且其性能界限將拓展。

對(duì)終端用戶來說，處于不斷改善之中的植酸酶應(yīng)該是一類更好選擇、更有效的產(chǎn)品，且具有更大的投資回報(bào)。然而，這種商業(yè)上的成功仍將依賴于根據(jù)會(huì)直接影響動(dòng)物生產(chǎn)性能的產(chǎn)品特性進(jìn)行的有效、準(zhǔn)確的比較。

Mike Bedford博士（圖4）負(fù)責(zé)用于反芻動(dòng)物和非反芻動(dòng)物飼料的酶制劑和酵母產(chǎn)品的研發(fā)。通過在不同研發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作，他在飼料添加劑行業(yè)擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

在加拿大圭爾夫大學(xué)獲得了家禽營養(yǎng)和生物化學(xué)的博士學(xué)位之后，Bedford博士在加拿大又攻讀了分子生物學(xué)和家禽營養(yǎng)2個(gè)博士后。從那時(shí)起，Mike撰寫或參與了200多篇文章，包括76篇科技論文，92篇會(huì)議論文的摘要。