隨著市面上飼用植酸酶類(lèi)酶制劑數(shù)量的不斷增多，這些植酸酶的特性多樣性也在不斷擴(kuò)大。盡管植酸酶在正在研究與開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品中表現(xiàn)出了積極的作用，但是上述特性上的多樣性使得直接進(jìn)行性能的比較變得非常困難。這一挑戰(zhàn)在對(duì)超劑量使用植酸酶的效果進(jìn)行評(píng)估時(shí)將變得更加艱難，超劑量使用會(huì)把植酸酶的劑量按標(biāo)準(zhǔn)劑量的3～4倍添加，以便達(dá)到消除植酸鹽的抗?fàn)I養(yǎng)作用的目的。

1 植酸酶固有的熱穩(wěn)定性

因此，在超劑量使用植酸酶時(shí)，所需要的是使用新的方法對(duì)植酸酶的性能進(jìn)行比較；同時(shí)，更好地了解這些酶的關(guān)鍵特性以及它們之間潛在的相互作用，也許是進(jìn)行比較研究的最佳突破點(diǎn)。事實(shí)上，此類(lèi)想法已經(jīng)逐步形成，因?yàn)槎嗥c此相關(guān)的論文已于2012年12月在羅馬舉行的第二屆國(guó)際植酸酶峰會(huì)上進(jìn)行了宣讀。

這些特性中首要的就是熱穩(wěn)定性，它會(huì)對(duì)酶的功效產(chǎn)生巨大的影響，并會(huì)直接影響豬的生產(chǎn)性能。如果植酸酶表現(xiàn)出更好的天然熱穩(wěn)定性，這能使其在用于開(kāi)發(fā)能夠耐受正常制粒溫度的產(chǎn)品時(shí)無(wú)需使用包被技術(shù)。

目前，有關(guān)此類(lèi)包被可能會(huì)放緩植酸酶在胃中釋放速度的研究數(shù)據(jù)幾乎沒(méi)有。但是，當(dāng)使用植酸酶的目的是盡可能徹底消滅飼料中的植酸鹽時(shí)，每一種可用于胃內(nèi)植酸鹽分解的新附屬手段是非常有價(jià)值的。

2 優(yōu)化胃內(nèi)活性

植酸酶如何在胃腸道內(nèi)發(fā)揮作用也存在很大的差異。植酸鹽在胃內(nèi)的酸性環(huán)境中最易分解，因此植酸酶在pH為2.0～4.0環(huán)境下的活性是對(duì)其另一個(gè)需要了解的潛在有效性能的重要指標(biāo)。

然而，目前評(píng)估植酸酶效應(yīng)的基準(zhǔn)pH為5.5，圖1中的曲線清晰表明，在pH較低的情況下，植酸酶活性與pH幾乎沒(méi)有相關(guān)性。如果將終端用戶可用的植酸酶信息限制在pH為5.5時(shí)的酶活性，那么任何比較都可能存在巨大誤導(dǎo)性，這或許也是在超劑量使用植酸酶時(shí)結(jié)果時(shí)常存在巨大差異的原因。

3 不斷分解植酸鹽

但是，植酸酶最重要的特性應(yīng)該是在低植酸鹽濃度下仍保持高活性的能力。這包含以下多層含義。

首先，當(dāng)采食后胃內(nèi)可溶性植酸鹽濃度升高時(shí)，植酸酶能迅速發(fā)揮作用，且在植酸鹽已經(jīng)被植酸酶破壞且最后濃度開(kāi)始降低時(shí)仍能在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮效用。從圖2中可以清晰地看出這一過(guò)程的差異，圖中上方藍(lán)線代表在低植酸鹽濃度中植酸酶表現(xiàn)出更大活性的特性。

在植酸酶的標(biāo)準(zhǔn)劑量下，活性上的這些差異并不重要，因?yàn)槿占Z中僅有50 %～60 %的磷需要被釋放出，以使有效磷濃度提高0.10 %～0.13 %。但在超劑量使用時(shí)，植酸酶的活性必須達(dá)到能夠分解高達(dá)80 %～85 %的總植酸鹽，以消除植酸鹽對(duì)營(yíng)養(yǎng)吸收的不利影響。因此，在低濃度植酸鹽條件下，植酸酶的活性相當(dāng)重要。

實(shí)際上，考慮到某些植酸鹽是不可溶的（不能被利用），要分解85 %的植酸鹽可能需要胃中的植酸鹽濃度降低到0.05 %或更低。對(duì)許多商用植酸酶產(chǎn)品而言，這根本是不可能的，因?yàn)樵谥菜猁}濃度降至這一低水平前，植酸酶的活性可能就已經(jīng)喪失。

4 快速分解植酸鹽

另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)圍繞植酸酶在植酸鹽濃度變得可利用前其有效“中和”植酸鹽的能力，超過(guò)此濃度的植酸鹽會(huì)對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物的消化帶來(lái)不利影響。

在不考慮植酸鹽濃度的上升是否是由于采食或胃中可溶性植酸鹽水平下降的結(jié)果下，植酸酶的作用是相同的。

圖3描述了同一日糧添加兩種不同的植酸酶后，胃中可溶性植酸鹽水平如何才能隨著時(shí)間的推移而升高。能夠?qū)οa(chǎn)生不良影響的植酸鹽水平已用紅線標(biāo)出。

一個(gè)能夠在較低植酸鹽濃度（下方那根深藍(lán)線）達(dá)到最大活性進(jìn)而可以達(dá)到低于該紅線的植酸鹽釋放率（紅線平穩(wěn)段的那個(gè)點(diǎn)）的植酸酶，將是非常高效率的植酸酶。在此情況下，植酸鹽的抗?fàn)I養(yǎng)作用的閾值濃度將不會(huì)輕易達(dá)到。

對(duì)一個(gè)需要更高植酸鹽濃度才能達(dá)到相同活性（上方橙色點(diǎn)狀線）的植酸酶而言，該結(jié)果很可能是非常低效的。在這種情況下，在不考慮將使用多高劑量情況下，植酸鹽濃度可能會(huì)升高到會(huì)對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良影響的閾值以上。

5 高劑量植酸酶的適用性

現(xiàn)已明確的是，并不是所有能使有效磷增加0.10 %～ 0.13 %的植酸酶，或甚至是那些以釋放0.15 %～ 0.17 %有效磷為目標(biāo)的植酸酶，即使按超劑量的典型高劑量使用，會(huì)表現(xiàn)出確實(shí)達(dá)到近乎消滅植酸鹽所需要的特性。因此，在相同條件下，將以高劑量策略使用的植酸酶與僅僅用于增加有效磷的植酸酶進(jìn)行比較是不合適的，且可能會(huì)造成選擇那些明顯不能穩(wěn)定產(chǎn)生超高劑量效應(yīng)的植酸酶。

植酸酶在胃中具有高活性、在植酸降至極低水平前能夠穩(wěn)定持續(xù)分解時(shí)可快速分解植酸的能力，是消除作為抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的植酸都必需的。因此，如果終端用戶想要對(duì)推銷(xiāo)的各種植酸酶產(chǎn)品進(jìn)行有意義的直接比較，有關(guān)植酸熱穩(wěn)定性、活性的pH范圍以及最為重要的在低植酸濃度時(shí)的活性率的數(shù)據(jù)，同樣非常重要。

原題名：Key characteristics of high-dose pHytases （英文）

原作者：Mike Bedford博士（AB Vista全球研究室主任）