酶源果木应用

酶源果木应用
酶源果木应用

酶源果树应用

绝色无边一号(防病)

通过有益菌群的繁殖去抑制有害菌的生存与繁殖,减轻并逐步消除土壤病害、作物病害和连作障碍。能有效的预防根腐病、脐腐病、立枯病、白粉病、灰霉病、霜霉病、黑斑病、炭疽病、病毒病以及各种果树腐烂病等各种霉菌病。

使用方法:

1、生长期每隔7---10天叶面喷施800倍的稀释液,移栽时用800倍稀释液浸根或喷洒根部均可能有效预防果树生长期各类病害。

2、现蕾期及花谢末期各喷洒一次500-800倍稀释液,预防花期花蕊病,能有效提高座果率。但要注意:开花期不宜喷洒,以免影响授粉。

4、稳果期、壮果期及采茶、采桑叶前各喷洒一次800倍稀释液,用以预防脐腐病畸形果、烂果、有利于提高产量及品质。

5、秋季采果(叶)后在鲜果四周喷洒100倍原菌液,可延长水果留枝时间以及保鲜期。

绝色无边二号(防虫)

本品是由生物菌的吞噬性、侵袭性作用到害虫体表,让害虫体内的有益菌类不能再生繁殖,从而达到防治害虫的效果,而且安全环保无污染。喷洒于作物地表、叶面、茎、果实上,可以形成保护膜并且散发出害虫惧怕的气味,让其他区域的害虫远离。

使用方法:

1、生长期定期叶面喷施800倍的稀释液。移栽时用800倍稀释液浸根或喷洒根部均可,有效防止地下害虫的侵害。

2、发芽长至1cm时每隔7-10天叶面喷洒500-1000倍防虫液,9-10月重点喷洒防虫液。但要注意:防虫液只防虫,如已出现病虫害仍需喷洒农药,但需与酶源一号间隔10天左右。

3、现蕾期及花谢末期各喷洒一次500-800倍稀释液,能有效防止落花结果期的虫害,例如:食心虫、梨木虱,桃小食心虫等害虫,用以提高座果率。但要注意:开花期不宜喷洒,以免影响授粉。

4、稳果期、壮果期及采茶、采桑叶前各喷洒一次800倍稀释液,有利于隔离外来虫害和提高产量及品质。

绝色无边三号(增产)

本品主要加入了枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黄腐酸、氨基酸、活性钾、多糖、油菜素内酯等多种国内外原药复配而成。适合任何作物,喷施后在作物体表形成保护膜,能有效的防治病菌浸染,养分流失。同时具有解除药害、促根壮苗、保花保果、膨大果实、度籽粒、防早衰、抗倒伏、抗重茬等功效,增产增收效果明显。

使用方法:

1、移栽时用800倍稀释液浸根或喷洒根部均可,能促进移栽苗木快速生根,全面吸收营养,提高苗木成活率。生长期定期叶面喷施800倍的稀释液,能促进苗木快速生长,迅速进入成长期。

2、现蕾期及花谢末期各喷洒一次500-800倍稀释液,以提高座果率。但要注意:开花期不宜喷洒,以免影响授粉。。

3、稳果期、壮果期及采茶、采桑叶前各喷洒一次800倍稀释液,有利于提高产量及品质。

4、秋季采果(叶)后喷洒一次800倍稀释液,可延长果实的生殖生长,减少落果,提高单果重,增产15—25%以上。

绝色无边组合(一二三号组合)

抗病虫害,增产,增甜,促进种子发芽,根系发达,保花保果,降低移栽死苗率,提前并延长产果期,果形美观,延长存储期;本品能有效的改良土壤,抑制土壤和皮内的虫卵繁殖。增强地力,提高光合作用,连用使用三年以后,可以根治土传病害,果木常见病害,并可达到免耕效果。

使用方法:

1、生长期定期叶面喷施800倍的稀释液。移栽时用800倍稀释液浸根或喷洒根部均可。

2、发芽长至1cm时每隔7-10天叶面喷洒500-1000倍防虫液,9-10月重点喷洒防虫液。但要注意:防虫液只防虫,如已出现病虫害仍需喷洒农药,但需与酶源一号间隔10天左右。

3、现蕾期及花谢末期各喷洒一次500-800倍稀释液,以提高座果率。但要注意:开花期不宜喷洒,以免影响授粉。

4、稳果期、壮果期及采茶、采桑叶前各喷洒一次800倍稀释液,有利于提高产量及品质。

5、秋季采果(叶)后及春季萌芽前各施一次。

6、水果保鲜.采果前3天,在鲜果四周喷洒100倍原菌液,可延长保鲜期并可去除一部分残存农药。采摘后也可将摘下的表皮无损的鲜果用100倍原菌液喷洒一遍,经此法处理的水果可延长保鲜时间1-2倍。

酶工程发展概况及应用前景

酶工程发展概况及应用前景 【摘要】酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。其主要任务是通过预先设计,经人工操作而获得大量所需的酶,并利用各种方法使酶发挥其最大的催化功能。本文意在阐述近年来酶工程在分子水平的研究进展,展示酶工程在医药、农业、食品、环境保护等领域的应用进展,并对其未来前景进行了展望。 【关键词】酶工程;概况;应用;前景 酶工程,从定义上来说,是酶制剂在工业上的大规模应用,主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成。简而言之,酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶的反应器等方面内容。 酶工程的前景 酶因其反应的专一性,高效性和温和性的特点,已和生物工程,信息科学和材料科学构成了当今的三大前沿科学。而作为生物工程的重要组成部分,将在未来的发展中,在世界科技和经济发展中起着主导和支柱作用。而工业用酶日益广泛地应用于化学,医药,纺织,农业,日化,食品,能源,化妆品以及环保等行业。据报道,到2003年,欧洲工业用酶的市场增加至9亿美元,年增长率达百分之十;而2000年的中国,酶制剂总产量达272吨,同比增长8.8%,可谓发展迅速,前景十分广阔。 酶工程的发展 酶工程的发展,是一部科学的成长史。在二次世界大战后,酶工程发展成为新的工业领域—酶工程工业。酶工程的发展历史从那时算起, 至今已经三十多个年头了。六十年代以后, 由于固定化酶、固定化细胞及固定化活细胞的崛起, 使酶制剂的应用技术面貌一新。七十年代以后,伴随着第二代酶——固定化酶及其相关技术的产生,酶工程才算真正登上了历史舞台。固定化酶正日益成为工业生产的主力军,在化工医药、轻工食品、环境保护等领域发挥着巨大的作用。几十年来酶制剂的品种和应用不断扩大。不仅如此,还产生了威力更大的第三代酶,它是包括辅助因子再生系统在内的固定化多酶系统,它正在成为酶工程应用的主角。近年来, 国际上酶工程技术发展迅速, 硕果累累,主要有基因工程、蛋白质工程、人工合成酶、模拟酶、核酸酶、抗体酶、酶的定向固定化技术、酶化学技术、非水酶学、糖生物学、糖基转移酶、极端环境微生物和不可培养微生物的新品种等。 酶工程的应用 酶工程的发展日新月异,现举几个例子更加形象地说明酶工程地应用: 酶工程在污染处理中的作用:可利用过氧化物酶和聚酚氧化酶处理含酚废水和造纸废水,如辣根过氧化物酶,木质素过氧化物酶,植物来源的过氧化物酶;酪氨酸酶,漆酶等;可利用氰化物酶和氰化物水合酶处理含氰废水;利用蛋白酶,淀粉酶处理食品加工废水;并且,可以通过设计复合代谢途径,拓宽氧化酶的专一性等基因工程的运用,提高微生物的降解速率;拓宽底物的专一性;维持低浓度下的代谢活性;改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性等。酶在废物处理及资源化过程中正在发挥重要作用, 利用基因工程和蛋白质工程扩展酶的代谢途经, 是治理难降解有毒污染物的重要方法。

酶工程的研究进展及前景展望

酶工程的研究进展及前景展望 摘要:概述了21 世纪国际上酶工程研究的新进展和新趋势。本文意在阐述近年来酶工程在分子水平的研究进展,并对其未来前景进行了展望。简单介绍了酶工程研究的进展, 对酶工程的发展前景进行了探讨。介绍了酶工程的应用现状,并对酶工程的作用和发展做出了展望。 关键词: 酶工程; 抗体酶;酶的固定化;开发研究; 进展; Abstract:An overview of the enzyme engineering in the 21st century international research progress and new trends. This paper aims to elaborate in recent years, progress in enzyme engineering research at the molecular level, and its future prospects. Briefly introduced the progress of the study of enzyme engineering, discussed the prospects for the development of enzyme engineering. Introduced the application status of the enzyme works , and the role and development of enzyme engineering to make the outlook. Keywords:Enzyme Engineering; Antibody enzyme; Immobilization; Research and development;Progress 1 前言 跨入21 世纪,人们在20 世纪认识生命本质高度一致性的基础上,迎来了后基因组时代,将有可能从整个基因组及其全套蛋白质产物的结构- 功能机理的角度,进一步阐明生命现象的核心和本质, 并系统整合生物学的全部知识,建立起真

复合酶制剂的研究及应用进展

复合酶制剂的研究及应用进展 农业大学动物科学技术学院/罗士津瞿明仁 中国农业科学院畜牧兽医研究所动物营养国家重点实验室/铁鹰 原刊于《新饲料》杂志2007年第4期 摘要:复合酶制剂在现代畜牧业生产中的应用非常广泛,而且起到了令人鼓舞的效果,该文综述了饲料中的抗营养因子、复合酶制剂的作用机制、影响复合酶作用效果的因素以及复合酶制剂在畜牧业中的作用效果,旨在为畜牧业生产提供理论依据。 关键词:复合酶制剂;作用机制;生产性能 酶是一种生物催化剂,对畜禽的消化吸收极为重要。酶制剂是应用物理或化学的方法,将生物体产生的酶提取出来制成的产品。近年来,随着中国畜牧业的快速发展和微生物技术在畜牧业上的应用,国已开发生产出许多不同类型的畜禽用复合酶制剂。 复合酶中存在多种酶活,其中主要为非淀粉多糖酶(NSP酶)。复合酶中的各种酶活起着互相补充、相辅相成的作用,在各种酶的共同作用下,动物饲料中的一些抗营养因子被破坏,其抗营养作用消失,因而可以促进动物的生长,提高动物的免疫力,增进动物健康。饲用复合酶中各种酶的种类和比例与动物饲粮有关.不同饲粮所含抗营养因子的种类和比例不同,需要饲用酶制剂所含酶的种类和比例也不同。 1 复合酶制剂分类 抗生素是应用最广泛的抗菌类药物之一。在过去的5O多年中,由于抗生素的长期使用,导致大量耐药菌株的产生,且病原菌抗药性逐年增强,致使疗效下降,剂量提高。为此,世界卫生组织于1994年就细菌耐药性的监测结果给全世界提出了警告:细菌对抗生素产生的耐药性正在以惊人的速度增加。而现有的抗生素药物正在失去原来的疗效。因此,寻求一种高效的绿色产品已成为当今畜牧生产的迫切需求。 酶广泛存在于生物体,参与新代等多种生理功能,其中对微生物细胞壁有水解功能的酶能够溶解微生物细胞壁而使其死亡。由于水解酶的特异性很强,微生物的细胞壁结构和化学组成又存在差异,因此一种酶只能对某一类微生物有水解作用。即使对于某一特定微生物,由于细胞壁化学组成的复杂性,也需要不同类型水解酶的组合,才能有更好的作用效果。 水解酶具有对某一病原菌所有血清型都有效的优点,当几种酶复合后,对不同类型的病原菌均有效,克服了一种抗生素只能预防一种病原菌或一种血清型病原菌的不足,也不存在药物残留和耐药性的问题。 溶菌酶在医药和食品行业中已开始使用,作为畜禽饲料添加剂则刚刚起步,仅前联、法国、德国和美国做了一些初步研究,目前国也已开始了相关研究。而对复合杀菌酶药物的研究,国外均刚刚起步。高效、绿色养殖已成为当今养殖的主题,而复合酶制剂正是这个情况下诞生的产物,复合酶制剂将为养鸡业生产带来福音。

植酸酶在饲料中的应用及其研究进展(精)

植酸酶在饲料中的应用及其研究进展 植酸酶是一种新型的、可作为动物饲料添加剂的重要酶制剂。它对提高饲料中磷利用率,提高动物的生产性能,以及减轻高磷粪便对环境水域的磷污染有重要意义。本文综述了植酸酶在饲料中的应用现状及工业化生产方法,讨论了其进一步的研究发展方向。 植酸酶是一种水解酶,它能将植酸磷(六磷酸肌醇)降解为肌醇和无机磷酸。此酶分两类:3-植酸酶和6-植酸酶。植酸酶广泛存在于植物和微生物中。磷在植物中的主要存在形式为植酸磷,由于植酸磷不能被单胃动物直接利用,从而造成磷源浪费和形成高磷粪便污染环境。另外,植酸磷还是一种抗营养因子,它在动物胃肠道的消化吸收过程中会与多种金属离子如Zn2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+等以及蛋白质螯合成不溶性复合物,降低了动物对这些营养物质的利用。因此,开展饲用植酸酶的研究,对提高畜禽业生产效益及降低磷对环境的污染有重要意义。1植酸酶的来源及酶学性质 早在1907年Suzuki等就在谷粮中发现了具有植酸酶活性的磷酸酶。第一个纯化的植酸来源于麸皮,研究发现它虽具有植酸酶活性,但植酸并不是它特异性底物。来源于植物的植酸酶均属于6-植酸酶,最适pH范围在5.0~7.5,在单胃动物酸性的胃环境中不起作用。60年代末植酸酶的研究转向最适pH为酸性、酶含量较高的微生物来源的植酸酶。 许多微生物都能产生植酸酶,尤其在曲霉属中。1968年Shien等从68个土样中对2000个菌株进行考察发现,在所用的22株黑霉菌中有21株能产生植酸酶。第一个被分离纯化的植酸酶来源于Aspergillus terreus NO.9A-1,它的最适pH为 4.5,最适反应温度为70℃,此酶在pH1.2~9.0均能稳定维持活性。从此以后,陆续从十几种微生物中分离得到植酸酶,其中来源于A.ficcum NR-RL3135(A.niger var.awamori)的植酸酶phyA具有较好的耐热性,在酸性的条件下有较高酶活性,被认为是目前最具应用前景的饲用植酸梅,其酶学性质的研究也较为深入。 植酸酶phyA属于3-植酸酶,是一种糖基化蛋白,表观分子量为85KD。它的最适pH为2.5和5.5,最适反应温度为55℃。在37℃、pH2.5的条件下,以植酸为底物的Km值为50mmol,Ca2+、Fe2+对酶活性无影响,Mn2+、Co2+有激活作用,能使酶活性分别提高30%和13%。Cu2+、Zn2+、Fe2+、Cu+对酶活性有抑制作用,其中前两种为非竞争性抑制,后两种为竞争性抑制。对酸性磷酸酶有抑制作用的抑制剂如L(+)-酒石酸对它却没有抑制作用。它是目前发现的比活性最高的植酸酶之一,它降解植酸磷形成的终产物是单磷酸肌醇和无机正磷酸。 2植酸酶在饲料中的应用效果

酶在纺织中的应用

植物、动物以及微生物中都有酶,它们对细胞的功能具有重要的作用。酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。在这些行业中,它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。在纺织工业中,较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用,而随着生物技术的发展,在纺织生产中酶的应用越来越多,从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。 1酶的认识 1.1酶的特性 催化剂是一类能改变反应速度,但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。酶是一种特殊的催化剂,作为催化剂它有一定的特点。 (1)高催化效率:在与无机或有机催化剂相比的情况下,酶的催化效率高达107 ~ 1012倍,某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。 (2)高度的专一性:酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处,这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。 图1 锁-玥匙原理 (3)反应条件温和:酶来自生物体,因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行,有利于生产控制,并可节约能源,降低设备成本。另外,酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行,对环境污染小,对设备的腐蚀小,生产安全性高。 1.2酶的作用机理和过程 酶和底物的作用机理和过程如下表示:酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。 1.3影响酶活性的因素 酶催化反应的效率取决于以下因素:酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。 在最佳的温度和PH值下,酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。要使复合物易于形成, 酶的浓度应足够高。且在酶附近的反应物浓度也应较高。反应物的浓度太高,反而不利于反应进行。这是因为过多的反应集中于酶的连接点或反应点上, 形成瓶颈其中的一种或两种情况发生都会降低反应速率。若反应时间较长, 酶的用量应低一些,较高用量的酶可降低总的反应时间, 但也不能过高。

植酸酶活性测定方法的研究进展

中国饲料2010年第20期 植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中,能将植酸分解为肌醇和无机磷的一类磷酸单脂水解酶。文章介绍了植酸酶活性的测定方法,除了以前的传统方法外,近10多年植酸酶活性检测出现了许多新的方法,如近红外光谱法、琼脂平板法、酶联免疫吸附法、生物传感器法、高效液相色谱法等,这些新方法为植酸酶活性测定开辟了新的检测途径。 1植酸酶活性测定方法的发展及意义 1.1植酸酶活性测定方法的发展植酸酶发现至今已经有100余年,植酸酶的研究已经取得了丰硕的成果。回顾植酸酶活性的测定方法:1925年Fiske-SubbaRow法,即钼黄法,因由Fiske和SubbaRow两人发现,所以早期钼黄法也叫Fiske-SubbaRow法;1943年Holman等发现了硫酸亚铁-钼蓝法,曾在国外许多国家发展为植酸酶测定的标准方法,至今还在许多研究中采用(Fu等,2008;Huang等,2008);1981年Heinonen和Lahti 建立了丙酮-磷钼酸铵法。植酸酶活性的测定方法除了这些传统的方法外,近10多年来随着科学技术和检测手段的提高,植酸酶活性分析检测及标准化方面出现了许多新的方法,并颁布了新的标准,如近红外光谱法(NIR)、琼脂平板法、酶联免疫吸附法(ELISA)、生物传感器法、反相高效液相色谱法(RP-HPLC)等。 1.2植酸酶活性测定意义植酸酶没有特定光吸收波和鉴定试剂,所以植酸酶的分析和活性测定比较困难(Lasztity等,1990)。动、植物植酸酶的提取、分离纯化,微生物植酸酶菌株的筛选,基因工程植酸酶表达产物等研究中都需要测定植酸酶活性。随着植酸酶在饲料中的广泛应用,饲料管理部门、饲料质检机构、科研部门以及生产企业均面临植酸酶定量测定的工作。目前存在着植酸酶酶活单位混乱、检测手段落后,测定结果误差大等一些问题,所以规范植酸酶酶活性定义和检测方法势在必行。 植酸酶活性的定义方法主要有以下几种:(1)酶活定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1μmol的无机磷为一个酶活单位。(2)酶活定义为每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1 nmol的无机磷为一个酶活单位。(3)酶活定义为每秒钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1nmol 的无机磷为一个酶活单位。(4)酶活定义为每小时从一定浓度的植酸钠溶液中释放1mg的无机磷为一个酶活单位。这四种定义中第一种的酶活单位最大,国外采用此种单位较多,我们称之为国际单位;第二种酶活单位是第一种的1000倍;第三种为第一种酶活单位的17倍;第四种与第一种酶活单位大小相近。 目前,植酸酶活性单位大多用FTU(fytase u-nit)表示。植酸酶样品在植酸钠浓度为5.0mmol/L、温度37℃、pH值5.50的条件下,每分钟从植酸钠中释放1μmol无机磷,即为一个植酸酶活性单位,以U表示。1994年该标准被AOAC(美国公定 植酸酶活性测定方法的研究进展 陕西理工学院陈琛 [摘要]本文综述了植酸酶的分析测定方法,包括传统的分光光度法及近年来新发展起来的近红外光谱法、琼脂平板法、酶联免疫吸附法、生物传感器法、反相高效液相色谱法等。 [关键词]植酸酶;测定方法;活性 [中图分类号]S816.17[文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2010)20-0016-03 [Abstract]This article gave a review on determination methods of phytase activity.These methods include traditional spectrophotometry,near infrared spectroscopy,enzyme-linked immunosorbent assay,agar plate assay,biosensor method re-versed-phase high performance liquid chromatography. [Key words]phytase;method for determining enzyme activity;activity 16

酶工程的应用及发展前景.

酶工程的应用及发展前景 生物技术一班 41208220 杨青青

酶工程的应用及发展前景 杨青青 (陕西师范大学生命科学学院生物技术专业1201班) 摘要:酶工程是现代生物技术的重要组成部分,它作为一项高新技术将为各工业的发展起重要推动作用。本文概要介绍了酶工程的概念,酶工程在农产品加工、医药工业、食品工业、污染治理工业、蛋白质高值化加工等方面的应用以及探讨了在各个工业中的发展前景。 关键词:酶工程、应用、发展前景 一、酶工程的概念 酶是由生物体产生的具有催化活性的蛋白质,它能特定的促成某个化学反应而本身却不参加反应,且具有反应率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点。这些特点比传统的化学反应具有较大的优越性。酶的应用不仅可以增强产量,提高质量,降低原材料和能源消耗,改善劳动条件,降低成本,而且可以生产出用其他方法难得到的产品,促进新产品、新技术和新工艺迅速发展。随着现代生物技术的兴起,酶工程技术应运而生,并在制药、食品工业和农产品加工显示出强大的生命力。酶工程就是利用酶催化作用,

通过适当的反应器工业化的生产人类所需的产品或是达到某一目的,它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。酶工程包括自然酶的开发和利用、固定化酶、固定化细胞、多酶反应器(生物反应器)、酶传感器等。 二、酶工程的应用以及发展前景 1、酶工程在农产品加工上的应用与前景 以前,人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主要途径。随着研究的发现,蛋白质经消化道中的酶水解后,主要以小肽的形式被吸收,比完全游离的氨基酸更易吸收利用。这一发现启发了科研工作者采用酶工程技术用蛋白质生产生物活性肽的新思路。生物活性肽是蛋白质中20种天然氨基酸以不同排列组合方式构成的从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能。主要是通过酶法降解蛋白质而制得。 目前已经从大豆蛋白、玉米蛋白、牛奶蛋白、水产蛋白的酶解物中制得一系列功能各异的生物活性肽。因为各类蛋白质存在的差异性,所以在生产活性肽方面有略微的不同。不论哪种方法,都会用到一定的酶类水解蛋白质。比如:文献报道采用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶水解大豆蛋白,配合活性炭的吸附处理、超滤、真空浓缩和喷雾干

植酸酶活力的测定方法及应注意问题(精)

科技信息 植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸的一类酶的总称 [1]。植酸酶是一种胞外酶 [2], 广泛存在于自然界中, 植物、动物、微生物均可产生植酸酶。植酸酶的活性因来源不同而有差异。 植酸酶能将肌醇六磷酸 (植酸分解成为肌醇和磷酸。植酸酶可以专一性地水解植酸中的磷酯键, 使磷酸游离出来, 植酸酶将植酸分子上的 磷酸基团逐个切下, 形成中间产物肌醇五磷酸、肌醇四磷酸、肌醇三磷酸、肌醇二磷酸、肌醇一磷酸、终产物为肌醇和磷酸 [3] 。植酸酶的作用机理见图 1。 图 1植酸酶的作用机理 1. 植酸酶酶活力测定的意义酶活力也称酶活性, 是指酶催化一定化学反应的能力, 用在一定条件下, 酶所催化某一反应的速率表示。酶活性是研究酶的特性, 分离纯化以及酶制剂生产和应用时的一项不可缺少的指标。 酶活力单位是以酶活力为根据而定义的。国际生化协会酶委员会规定, 1min 内将1μmol 的底物转化为产物的酶量定为 1个单位,称为标准单位, 同时规定了酶作用的条件。因标准单位在实际应用时不够方便, 故在生产上往往根据不同的酶, 制定各自不同的酶活力单位。在测定酶活力时, 对反应温度、 pH 、底物浓度、作用时间都有统一规定, 以便同类产品互相比较。但是酶活力单位并不能直接反映酶的绝对数量, 只不过是一种相对比较的依据 [4]。 植酸酶活性的定义为:在最适宜条件下, 每分钟从一定浓度的植酸钠溶液中释放1μmol 的无机磷所需要的酶量为一个酶活力单位。确定植酸酶的酶活, 可以提高实验的标准性和效率。

2. 植酸酶活力测定的原理及方法 酶活力测定的原理都是利用酶水解植酸钠形成无机磷,然后测定无机磷的释放量。 植酸酶活性的测定方法较多 , 但至今尚没有被世界普遍公认的植酸酶的定量分析方法。方法包括:钒 -钼酸铵法、硫酸亚铁 -钼蓝法、 Vc-钼蓝法、丙酮 -磷钼酸铵法、微板法和微量比色法等 [5]。可根据实验需要选择不同的方法。 2.1钒 -钼酸铵法 该方法是利用植酸酶可以水解植酸磷释放出无机磷的原理。通过加入酸性钼-钒试剂使水解反应停止 , 同时与水解释放出来的无机磷产生颜色反应 , 形成黄色的钒钼磷络合物 , 在 415nm 波长下测定磷的含量。以标准植酸酶为参照物 , 间接计算被测样品中植酸酶的含量。本法于 1994年列入 AOAC, 我国也已将此法的测定结果作为审批商品植酸酶注册许可证和验收进口产品的法定商检依据。 2.2硫酸亚铁 -钼蓝法 该方法利用植酸酶可以水解植酸磷释放无机磷的原理 , 通过加入三盐酸使水解反应停止 , 然后加入钼酸铵及 FeSO 4·7H 20的混合液使溶液显色 , 在 720nm 波长下测定其吸收值 , 以标准酶为参照物 , 间接计算被测样品中植酸酶的含量。 2.3Vc-钼蓝法 该方法是利用植酸酶可以水解植酸磷释放无机磷的原理 , 通过加入三氯乙酸使反应停止 , 然后加入钼酸铵与 Vc 的混合液 , 使溶液显色 , 在 820nm 波长下测定吸光度 , 再以标准磷溶液的吸光度及磷溶液浓度对应的酶活单位建立直线回归方程 , 最后以待测样品吸光度代入方程 , 计算出酶活性。 2.4丙酮 -磷钼酸铵法

酶工程的发展状况及其应用前景

酶工程的发展状况及其应用前景 摘要:酶在现代生物生产中扮演着重要角色,酶作为一种生物催化剂,因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点,以及酶工程不断的技术性突破,使得酶在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。 关键词:酶工程生物催化剂酶的固定 正文: 随着酶生产的不断发展,酶的应用越来越广泛。现在,酶工程已在医药、食品工业、农业、饲料、环保、能源、科研等领域广泛应用。成为基因工程、细胞工程、蛋白质工程等新技术领域的科学研究和技术开发中不可取代的工具。 一、酶工程的发展及应用现状 (一)国内外酶制剂的发展现状 BCC最新研究报告显示,未来4年全球工业酶制剂市场价值将以%的复合年增长率继续增长,由2011年的39亿美元增加至2016年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分:生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011年生物酶的市场价值达12亿美元,预计还将以%的复合年增长率继续增长,2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元,未来4年还将以%的年均复合增长率增长,预计2016年达21亿美元。2011年其他酶制剂的市场价值为15亿美元,预计还将以%的复合年增长率增长,到2016年市场价值将达到22亿美元①。 我国酶制剂工业面经过近几十年的发展,初步具有一定的规模,取得了很大的进步。但是,国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位,特别是一些比较出色的公司,例如,诺和诺德公司(Novo Nordisk)、丹尼斯克公司(Danisco)等②。 (二)酶工程的应用现状 一、酶工程技术在医药工业中的应用 1、酶的固定化技术 酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有机或无机固体材料作为载体(carrierorsupport),将酶包埋起来或束缚、限制于载体的表面和微孔中,使其仍具有催化活性,并可回收及重复使用的酶化学方法与技术。不使用固体材料作为载体,通过酶分子之间的相互交联形成聚集体,也可将酶固定化,称为无载体酶固定化。由于酶的蛋白质属性,进人人体后产生免疫反应,因稀释效应,而无法集中于靶器官组织,常不能保持最适合的治疗浓度,而固定化酶则很好的克服了游离酶的这些缺点,应用于治疗镁缺乏症、代谢异常症及制造人工内脏方面,如固定化L-天冬酰胺酶用于治疗白血病。葡萄糖氧化酶被固定化在纳米微带金电极上可用于活体检测的微生物传感器③。 固定化酶技术可用于治疗一些代谢障碍疾病。已知人类关于新陈代谢的疾病已过120余种,很多病因归结为人体缺乏某种酶的活性,一种可能的治疗方法就是通过某种方式给病人提供他所缺乏的酶。其提供的方式主要有:①将固定化酶用于体内作为治疗药物;②将固定化酶组装成体外生物反应器,通过体外循环作为临床治疗剂。将固定化酶用于临床诊断的例子很多,如各种酶测试盒层出不穷,采用固定化酶柱反应器的FIA(流动注射法)可用于临床诊断检测尿酸、葡萄糖、氨、尿素、胆甾醇、谷氨酸、乳酸、无机磷等。 2、酶催化技术 主要介绍非水相介质中的酶催化,传统的酶催化反应主要在水相中进行,但自1987年Kilibanov等。用脂肪酶粉或固定化酶在几乎无水的有机溶剂中成功地催化合成了肽以及手性的醇、脂和酰胺以来,对酶在非水相介质的催化反应技术的开发及研究报道迅速增加,特别在手性药物的不对称合成及手性药物拆分的生物技术开发中得到了很多应用。目前非水相中的酶催化技术已衍生出以下几类体系:①水与有机溶剂的互溶均相体系;②水与有机溶剂形

植酸酶的来源与应用1

植酸酶的来源与应用 1 植酸酶的来源 1. 1 植物来源的植酸酶植酸酶最早是在植物中发现的,早期的研究都集中在植物和动物器官中。尽管植酸酶存在于多种植物的种子和花粉中,其活性却因植物的种类不同而有很大差别, 如在豆类、谷类和油料作物中,植酸酶的活力一般都较低。许多谷物饲料中含有一定数量的植酸酶,如小麦来源的植酸酶可以使含小麦日粮中的植酸磷降解,但它们的酶活性变异很大。在机械制粒过程中小麦的植酸酶活性并未被破坏。在含豆科籽实的日粮中,鸡可以产生利用植酸的适应性,肉鸡降解植酸磷的能力受日粮钙[3]和磷[4]水平的影响,但玉米、高粱和油籽饼中的植酸酶活性很低[5] 。Viveros 等[6] 测定了24 种饲料的植酸酶活性,发现黑麦籽实的酶活性在所有谷物籽实中最高,其活性超过5 000 U/ kg ,黑小麦2 030 U/ kg ,小麦1 500 U/ kg ,而玉米胚、燕麦和高粱籽实几乎无植酸酶活性(小于100 U/ kg) 。此外,来源于植物的植酸酶多属于62植酸酶, 最适pH 值在5. 0~7. 5 , 不适合在单胃动物的酸性胃中起作用, 而且植酸酶在植物中含量较低,因而从应用角度出发,自20 世纪60 年代末植酸酶的研究转向最适pH值为酸性、酶含量较高的微生物来源的植酸酶。 1. 2 动物来源的植酸酶动物植酸酶存在于哺乳动物的红血球和血浆原生质中。比起植物和微生物植酸酶, 动物植酸酶方面的研究非常少,Patwardhan[7]首先证实小白鼠有从植酸磷释放磷的能力,从此,大量研究证实不同动物的小肠黏 膜具有植酸酶活性[8] 。植酸酶活性存在于小肠黏膜的刷状缘,十二指肠的酶活性最高。尽管在小鼠、鸡和牛的肠粘膜上植酸酶降解植酸盐的活性已得到证实,已测定了人体部分组织中植酸酶的活性,但仍不了解植酸酶在人胃和小肠中降解植酸盐的活性如何。有学者认为哺乳动物小肠中的植酸酶与碱性磷酸酶相同,因为碱性磷酸酶确实有水解植酸磷的作用,而且两种酶有类似的亚细胞分布,它们对镁、锌的依赖性以及最适pH 值也类似,两种酶的活性都受日粮因素如维生素D 或低磷水平的修饰。但是其他的一些证据又支持两种酶是不同的酶,如酶的底物依赖性不同,被苯丙氨酸和氟化钠的抑制特性不同。还有一个值得探讨的问题就是动物来源的酶是否是动物体内的微生物产生的。动物来源的植酸酶活性受动物的遗传特性和日粮营养因素的影响,如小白鼠的酶活性比兔的高[9] 。小白鼠成年后的酶活性比幼鼠的低,相反,猪和鸡则随年龄的

植酸酶

郑扬云

?植酸(肌醇六磷酸)具有强大的络合力,通常与钙、镁、锌、钾等矿 物质元素结合,形成不溶性盐类。 植酸(盐)广泛存在于农作物及农副 产品中,很多谷物、油料作物中的 植酸含量高达1%一3%,其中钙、镁、锌、钾等元素以植酸盐的形式 存在。因此植酸是一种抗营养因 子.大大降低了微量矿物质的营养 有效性。植酸的这种性质会导致人 和动物钙、镁、锌、钾等元素的不 平衡性。因此必须在动物的饲料中 掭加钙钾等以补充矿物质,这大大 提高了饲料成本。同时饲料中天然 磷的含量约为40%一70%,且以 植酸磷的形式存在,而猪、禽的饲 料中大量的植酸磷因不能被利用而 从粪便中排出,造成环境枵染(磷富集化污染)。

?植酸酶是催化植酸及其盐类水解为肌醇和磷酸的一 类酶的总称。将植酸酶添加 到动物性饲料中释放植酸中 的磷分。不但能提高食物及 饲料对磷的吸收利用率,还 可降解植酸蛋白质络合物, 减少植酸盐对傲量元素的螯 合,提高动物对植物蛋白的 利用率及其植物饲料的营养 价值。同时也减少动物排泄 物中有机磷的含量,减少对 大自然的污染。

一、植酸酶的作用机理 ?植酸酶能将肌醇六磷酸(植酸)分解成为肌醇和磷酸。植酸酶将植酸分子上的磷酸基团逐个切下,形成中间产物IP5,IP4,IP3,IP,.终产物为肌醇和磷酸。不同来源植酸酶作用机理有所不同。微生物产生的3一植酸酶作用于植酸时,首先从植酸的第3碳位点开始水解酯键而释放出无机磷,然后再依次释放出其他碳位点的磷,最终酯解整个植酸分子,此酶需要2价镁离子(Mg2+)参与催化过程。来源于植物的6-植酸酶,它首先在植酸的第6碳位点开始催化而释放出无机磷。1g植酸完全分解理论上可释放出无机磷281.6mg。植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸酯,不能彻底分解成肌醇和磷酸,要彻底分解肌醇磷酸酯,需酸性磷酸酶的帮助,酸性磷酸酶可以将单磷酸酯、二磷酸酯彻底分解成肌醇和磷酸。大多数微生物来源的植酸酶的作用机理如下。 ?植酸→1,2,4,5-,6-五磷酸肌醇+D-1,2,3,4,5-五磷酸肌醇→1,,2,5,6-四磷酸肌醇→1,2,5-三磷酸肌醇或1,2,6-三磷酸肌醇→1,2-二磷酸肌醇→2-磷酸肌醇。

酶工程在现实方面的应用

酶工程在现实生活的应用 学院:生命科学与食品工程学院 姓名:沈峰学号:5602209078 班级:生工092 摘要:酶是催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂,能通 过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。酶工程技术与我们生活息息相关,比如酿酒,制药工业等等。 Abstract:The enzyme is a specific protein, RNA or its complex which is used to catalytic specific chemical reaction.it's biological catalyst .It can accelerate reaction velocity by reduce the activation energy of reaction ,without changing the point of balance. The vast majority of enzyme's chemical nature is protein.so it have lots of Characteristics as high catalytic efficiency, high specificity, mild conditions and so on.The enzyme engineering is closely linked with our life ,for example,making wine pharmaceutical industry and so on. 关键字:酶工程酶啤酒制药 酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。 如果要了解酶工程在现实生活方面的应用的话,首先先要知道什么是酶,什么是酶工程,和哪些酶可以在起作用及酶的特性有哪些。 首先酶是催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。目前已发现有2000 多种。分子量在数万至数十万之间。生物体内的含量一般极少,它能参与生物体的各种生理生化活动,起催化剂的作用。酶的种类众多,而在酿酒等工业方面方面应用的酶也不少。比如,曲霉,根霉,红曲霉,拟内孢霉,木霉,青霉,等等。所以没对于现实生活有着广而深的影响,对于酶的特性的了解也就十分必要。 酶工程:酶制剂在工业上的大规模应用,主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成。 酶的特性主要四点:1、酶具有高效率的催化能力;其效率是一般无机催化剂的10的7次幂~~10的13次幂。2、酶具有专一性;(每一种酶只能催化一种或一类化学反应。)3、酶在生物体内参与每一次反应后,它本身的性质和数量都不会发生改变(与催化剂相似);4、酶的作用条件较温和。 一酶工程在酿酒制造业的作用 总所周知,现实生活中的许多家庭每天都或多或少会在酒的方面消费,还有社交

植酸酶及其生产应用

植酸酶及其生产应用 植酸即肌醇六磷酸,作为磷酸的储存库,广泛存在于植物中。植物组织中的磷主要是以肌醇六磷酸钠的形式存在,难以被单胃动物吸收。而且,肌醇六磷酸分子可以螯合金属离子,其作用相当于抗营养因子,抑制了营养的吸收。没有被充分的利用磷,通过动物排泄进入水体最终导致水体富营养化。 植酸酶是水解植酸及其盐类生成肌醇和磷酸的一类酶的总称,破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力。因而,在动物饲料中添加微生物植酸酶正在逐渐被推广和应用,可以解决磷的利用问题。 一、植酸酶及其分类 植酸酶是对可水解植酸磷释放磷酸基团形成肌醇衍生物的一类酶的总称,属于磷酸单酯水解酶。 广义植酸酶包括三种类型:肌醇六磷酸-3-磷酸水解酶(3-植酸酶),肌醇六磷酸-6-磷酸水解酶(6-植酸酶)及非特异性的正磷酸酯磷酸水解酶(酸性磷酸酶),该类酶可将肌醇磷酸脂彻底分解成肌醇和磷酸。 根据植酸酶结构上的差异将植酸酶分为组氨酸酸性磷酸酶、β-螺旋植酸酶和紫色酸性磷酸酶。同时植酸酶还可根据酶的最适pH可分为酸性植酸酶、中性植酸酶、碱性植酸酶。 二、植酸酶来源 植酸酶是一种胞外酶,广泛存在于自然界中,在动物、植物、微生物中均有发现。在植物组织如谷物、豆类、蔬菜,特别是萌发的种子和花粉中都发现了植酸酶。此外,自然界中产植酸酶的微生物种类繁多,如细菌、霉菌、真菌等。 1.植物源植酸酶

1907年,Suzuki等在米糠内首次发现具有植酸酶活性的磷酸酶。到目前为止,已经从小麦、大豆、玉米、水稻分离纯化得到植酸酶。 研究表明,当温度在47~62℃时植物源植酸酶酶活较稳定,但当温度达到70℃以上,酶活几乎完全丧失。而在饲料的加工过程中制粒温度高(80~90℃),显然植物源植酸酶不适合应用到饲料添加剂中。 2.动物源植酸酶 动物源植酸酶主要存在于哺乳动物的小肠和脊椎动物的红细胞中,其活性一般较低。 研究表明,鼠、牛、鸡、人肠道黏膜中的植酸酶最适pH分别为7.0、8.2~8.4、7.5~7.8、7.4,且体内或体外条件对动物源植酸酶活性影响较大,可能和碱性磷酸酶是属于同种酶,但对该酶亚基结构了解甚少。 3.微生物源植酸酶 目前,陆续发现各种产植酸酶的微生物,如枯草芽胞杆菌、假单孢杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌、克雷伯氏菌、黑曲霉、米曲霉、根霉、酵母等。不同菌种产植酸酶能力不同,研究表明,在土样产植酸酶的菌株中,真菌代谢磷的能力比细菌更高效。由于来源于微生物的植酸酶作用范围广,且微生物源植酸酶较适用于胃pH呈酸性的单胃动物及一些鱼类等,稳定性好,易规模化生产,使其成为研究的集中点。以下主要讨论关于微生物源植酸酶的生产及分离纯化技术。 三、植酸酶的应用 植酸酶作为一种新型饲料添加剂,在动物营养及环境保护等领域具有很大的应用潜力。植酸酶最主要的应用是作为饲料添加剂提高磷的利用率,减少环境中磷的排放。当前,植酸酶正被大量运用到不同的生物技术领域。 中国植酸酶产业在饲料添加剂领域的发展日渐成熟,在科研、创新和应用等方面也形成了较完整的体系,已经发展成为最为完善的饲用酶制剂产业。 1.饲料工业中的应用 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。植酸酶作为饲料添加剂已经广泛应用到猪、家禽、鱼饲料中,多数研究中发现,植酸酶可以释放磷酸盐中的磷。同时因其可提高不同营养物质的利用度,不同来源的植酸酶常被单独或混合使用在饲料工业领域中。饲用植酸酶已经成为工业酶产业中增长势头最快的一类且正呈逐年上升之势。 Simons等的研究已经表明在玉米、豆粕日粮中添加植酸酶,可使磷的利用率提升60%,粪便中磷的排出量减少了50%。值得注意的是,2009年由中国农业科学院生物技术研究所培育的转植酸酶基因玉米获得生产应用的安全证书,是世界第一例获得生产应用许可的转植酸酶基因玉米。该转植酸酶基因玉米加工成饲料后仍然保留了大部分植酸酶活性,可分解饲料中的植酸,不但可释放出无机磷,还可减少饲料中磷酸氢钙的添加量,减少动物排泄物中磷的排放。 2.食品工业中的应用 在人类食品中添加植酸酶,市场上还没有相关的食品开发报道。谷物中存在的植酸可抑制很多矿物的吸收,在人的小肠里植酸酶活性非常低,难以利用食物中的植酸盐。此外,虽然人的小肠黏膜中具有植酸酶和碱性磷酸酶,但在植酸盐的降解中却不起作用,所以食物中的植酸酶在水解植酸盐过程中扮演重要角色。体外模仿生理条件的实验表明,植酸酶通过对植酸的水解可使铁的利用率提高67%~98%。此外,植酸对锌的利用率也有影响。在体内,锌离子和植酸形成螯合物,降低了其利用率。谷物食粮中植酸存在是造成人体缺锌的因素之一。因而在食品中添加植酸酶可有效增强它们的营养价值。 3.作为土壤改良剂

植酸酶

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:

酶制剂——植酸酶

酶制剂——植酸酶 早在1915年,Anderson提出天然植酸磷利用率不同于化学分离纯化产品的一个可能原因是饲料成分中存在水解植酸磷为无机磷的酶——植酸酶,并对植酸酶的来源、理化特性及作用机理进行了研究,从而引起了许多学者的广泛关注。近年来,随着发酵工程和生物技术的迅速发展以及人们环境保护意识的提高,采用DNA重组技术使微生物产生植酸酶活性大幅度提高,大大降低了植酸酶生产成本,从而使之得到广泛应用。植酸酶现已成为饲料酶制剂研究的一个热点,尤其在一些畜禽饲养密度大、环境污染严重的国家如美国、加拿大、芬兰、荷兰、法国、瑞士等。许多科学家对这一课题的研究很感兴趣,欧洲、北美和其它地区对此的兴趣也与日俱增。1994年欧共体、美国、芬兰、丹麦、德国等国的生产企业均前后推出各种植酸酶制剂,并利用DNA重组技术获得生产植酸酶的工程菌,为广泛应用植酸酶提供了可能。 一、植酸酶结构及性质 植酸酶,又称为肌醇六磷酸水解酶,是一种可使植酸磷复合物中的磷变成可利用磷的酸性磷酸酯酶。植酸酶广泛存在于动植物组织中,也存在于微生物(细菌、真菌和酵母)。目前分离出的植酸酶主要有两种:3-植酸酶(EC 3.1.3.8)和6-植酸酶(EC 3.1.3.26),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;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。因此,动物胃肠道可能有三种来源的植酸酶,但主要来源于饲料本身以及来源于微生物合成。 大量高浓度的植酸酶主要存在于无花果曲霉和黑曲霉与小麦麸的培养物中。因此饲料植酸酶的生产目前主要使用微生物曲霉菌株。霉菌植酸酶分子量一般在60 ~ 100KDal之间,曲霉植酸酶分子量较大。如土曲霉为214Kdal,无花果曲霉为85 ~ 100KDal,黑曲霉为200KDal。细菌植酸酶分子量一般较小,如大肠杆菌为42Kdal,枯草杆菌为38KDal。霉菌植酸酶通常有一个最适pH,在4.2 ~ 5.5范围内。细菌植酸酶最适pH稍高一些。据报道,某些霉菌植酸酶,特别是曲霉植酸酶具有多个最适pH值。酶的最适温度因酶来源不同而有差异。霉菌植酸酶适宜温度通常在45 ~ 57℃范围内,黑曲霉为53℃,无花果曲霉为55℃。

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