磷是維持動物生長發育等生命活動必需的重要礦物質，同時也是飼料中最昂貴的組分之一，磷在動物體內與鈣構成骨骼和牙齒，還以磷酸根的形式參與機體代謝活動，如磷酸化、DNA和RNA合成及糖代謝等。如何將飼料中有害的植酸磷轉化為可利用的磷，提高飼料的營養特性成為眾多學者探求的課題。

　　1植酸的抗營養特性

　　畜禽要利用植酸磷，首先必須在消化道內使植酸水解成含磷的無機物。它的利用效率取決于畜禽種類、年齡、小腸中植酸酶含量等因素。單胃動物因缺乏內源性植酸酶，飼料中的植酸基本不能被單胃動物直接利用而隨糞便排出，造成磷的大量浪費和對土壤及水源的嚴重污染。

　　另外，植酸還會影響多種營養物質的消化吸收，它常和二價或三價陽離子、蛋白質、胃蛋白酶、胰蛋白酶和OL--淀粉酶等絡合，形成不溶性的鹽，降低其生物利用率，所以植酸是一種抗營養因子。

　　對于水產動物，高水平的植酸還會降低魚類的生長速率、飼料利用率、成活率以及甲狀腺功能。此外，未被動物體利用的大量植酸磷排出體外，一方面造成磷的巨大浪費，另一方面排出體外的磷進入土壤和水中，造成生物耗氧量(BOD)和

　　化學溶氧量(COD)值升高，導致水質惡化、魚體生病或魚肉帶異味等，同時養殖水體中排放的飼料磷促使水體中浮游植物的大量繁殖，過剩的磷甚至可能誘發赤潮，給養殖業帶來巨大的損失。

　　2植酸酶的作用機理

　　植酸酶能將肌醇六磷酸(植酸)分解成為肌醇和磷酸。不同來源植酸酶作用機理有所不同。植酸的水解反應可在消化道內發生也可在飼料被采食前發生。在消化道作用的植酸酶有4個可能來源：1)小腸內分泌；2)腸道微生物產生；3)飼料中的內源性植酸酶；4)外源微生物產生的植酸酶。外源植酸酶是植酸水解的主要的催化劑。

　　3植酸酶在飼料中的應用

　　3．1提高植酸磷利用率試驗表明，添加植酸酶可促進雞對植酸磷的利用效果，一般認為，添加植酸酶可使磷的利用率提高20％～40％。樓洪興等(1999)在肉雞的玉米一豆粕型日糧中添加植酸酶，糞尿中排磷量減少17％～42％，肉仔雞體增重和飼料報酬與對照組無顯著差異。在家禽體內，植酸水解主要發生在嗉囊(pH值5～6)、肌胃和腺胃(pH值2～4)，在小腸中仍然發現植酸酶有活性，甚至在大腸中也有發現。

　　對于水產動物，Rodehutscord等(1995)以虹鱒為試驗對象，餌料以大豆為基礎，只含有植物性的磷源，磷的含量低于最適含量，在飼料中添加1000活性單位／kg餌料的植酸酶，結果在水溫15℃時，磷的利用率從17％提高到49％，水溫在10℃時，從6％提高到25％。用鯉魚作試驗，在以大豆粉、魚粉和大麥為基礎原料，總磷含量為7．2g／kg的飼料添加500、1000活性單位／kg的植酸酶，結果魚體增重和魚體灰分含量顯著提高，與不添加磷組和添加2g／kg磷酸二氫鈣的磷組相比，磷的排泄量分別降低28％和25％。

　　3．2提高飼料中微量元素的利用率植酸上的磷酸基團呈負電性，具有很強的絡合力，它與一些陽離子如Ca2+、Mg2+、zn2+、CC2+、Mn2+、Fe2+和K+等金屬離子及蛋白質螯合成穩定的復合物，形成不溶性鹽，從而降低這些營養成分的利用率。腸道中的pH值適于形成Zn-Ca-Cu-植酸鹽螯合物。在小腸上段，由于形成Zn-Cu-植酸鹽螯合物而使飼料中90％以上的Zn不可利用。可見植酸的存在不僅影響畜禽對磷的吸收和利用，對其他礦物元素也有影響。

　　3．3提高飼料中蛋白質和氨基酸的利用率植酸的抗營養作用主要指其與蛋白質形成植酸一蛋白質絡合物抑制蛋白質水解酶的事實。植酸和蛋白質的相互作用開始于種子成熟期，隨著種子的成熟，植酸逐漸在單子葉植物種子的糊粉層和雙子葉種子的蛋白體部位累積。植酸上磷酸基團可以與蛋白質上陽離子基團結合，使蛋白質溶解性降低，從而影響蛋白質消化。這種結合與pH值密切相關，在低pH值時，植酸與蛋白質中的精氨酸、賴氨酸及組氨酸產生靜電連接，形成不溶性復合物；當pH趨于等電點時，蛋白質呈電中性，植酸不能直接與之相吸附，但蛋白質上的羧基可通過二價正離子(如鈣、鎂、鋅等)與植酸連接起來，形成植酸鹽一蛋白質復合物。植酸與蛋白質的結合作用不但存在于飼料中，還可與動物體內的蛋白質如淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和酸性磷酸酶等結合，從而降低了這些酶的活性。植酸一蛋白質復合物對蛋白質的水解消化過程具有更強的反抗作用，而且植酸與蛋白質之間的作用是離子性的，反應程度主要取決于pH值。植酸在酸性和堿性環境中都可與蛋白質絡合。Cheryan(1980)認為，在酸性環境中(pH值為2)植酸為強負離子，蛋白質為強正離子，從而絡合形成復合物；在堿性環境中，與酸性環境情況不同，植酸和蛋白質勻為負離子，多價正離子如鈣等與植酸一蛋白質復合物絡合。二者的相互作用最終降低蛋白質的溶解性，從而影響蛋白質的功能作用。

　　添加植酸酶可以釋放部分被植酸絡合的蛋白質，從而提高蛋白質的利用率。在豬飼料中添加植酸酶，蛋白質和氨基酸的回腸消化率提高了7％～12％。可見，植酸酶對蛋白質和氨基酸利用率的促進作用具有重大意義。

　　3．4提高飼料中淀粉的消化率α一淀粉酶廣泛存在于植物、動物和微生物，其作用和穩定性需要鈣離子。植酸通過絡合α一淀粉酶需要的鈣離子可降低日糧中α一淀粉酶的活性，而植酸酶通過破壞植酸的這種絡合結構，從而提高淀粉的消化率。

　　4小結

　　植酸酶可以解除植酸的抗營養作用，使無機磷的用量大幅度降低，降低飼料成本；顯著降低豬、禽糞便排泄物中磷的含量，減少了磷對環境的污染；提高飼料中礦物元素，如鈣、鋅、銅、鎂和鐵等生物學利用率；增加飼料中蛋白質、氨基酸、淀粉和脂質等營養物質的利用率；提高動物采食量和日增重，改善動物生產性能。

　　目前研究的主要集中在通過基因工程手段克隆植酸酶基因，然后在生物反應器中高效表達植酸酶基因，以解決植酸酶在原始天然材料中含量太低而難以大量提取生產的問題；或在分子水平上改造植酸酶基因，從而改變植酸酶的酶學性質如耐溫性、pH適應性、催化活性等，提高其在飼料中使用的有效性。隨著植酸酶研究更深入地展開及人們環保意識的進一步加強，植酸酶產品在畜禽養殖中的應用將越來越廣泛。（選自互聯網）