第一節(jié) 植酸酶的簡(jiǎn)介

植酸即肌醇六磷酸，作為磷酸的儲(chǔ)存庫，廣泛存在于植物中。由于礦物質(zhì)結(jié)合在蛋白-植酸-礦物元素復(fù)合物中，因此就降低了某些植物性食物和一些植物蛋白分離物中礦物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)效價(jià)。植酸酶（phytases）能將磷酸殘基從植酸上水解下來，因此破壞了植酸對(duì)礦物元素強(qiáng)烈的親和力，所以說植酸酶能增加礦物元素的營(yíng)養(yǎng)效價(jià)，而且由于釋放出的Ca2+可參加交聯(lián)或其他反應(yīng)中去，從而改變了植物性食品的質(zhì)地。（可研報(bào)告）

第二節(jié) 植酸酶生產(chǎn)加工技術(shù)

1．工藝簡(jiǎn)介

植酸酶作為一種由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的酶制劑，可以分解動(dòng)物飼料中的天然有機(jī)磷。在飼料中添加植酸酶可以代替部分磷酸氫鈣，由于飼料中天然磷被吸收，動(dòng)物糞便中磷的排除量可減少40%～60%，減少了集約化畜牧場(chǎng)排除糞便中磷對(duì)環(huán)境的污染。目前，我國(guó)該產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品價(jià)格昂貴而影響了其在飼料中的廣泛運(yùn)用。該項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品成本可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。

2．關(guān)鍵技術(shù)

（1）植酸酶高產(chǎn)菌種的篩選 可篩選出植酸酶高產(chǎn)菌種，保證產(chǎn)酶活性的穩(wěn)定性及菌株的安全性。

（2）固體及液體發(fā)酵工藝技術(shù) 可生產(chǎn)植酸酶制品A、B2種。

（3）植酸酶穩(wěn)定化技術(shù)提高植酸酶穩(wěn)定化技術(shù)，保證植酸酶在制粒過程中損失的減少，及室溫中耐貯存性。

3．技術(shù)指標(biāo)

植酸酶A（提取酶制劑）酶活苗達(dá)3 000單位/克。植酸酶B（活苗制劑）含活苗達(dá)20億/克。

4．應(yīng)用效益

（1）每噸飼料添加60克植酸酶A（7．78元/噸），可代替13．8千克磷酸氫鈣（24．84元/噸），每噸飼料可降低成本16．06元。

（2）植酸鹽可通過螯合作用，降低動(dòng)物對(duì)鋅、錳、鐵、鈣、鉀等微量元素的利用率通過植酸酶對(duì)植酸鹽的分解作用，可提高動(dòng)物對(duì)其他微量元素的作用。

（3）減少植酸磷排出量40%～60%，可有效降低環(huán)境污染，社會(huì)效益、生態(tài)效益顯著。

5．應(yīng)用方法

在配合飼料中，添加植酸酶A的含量為0．1%，添加植酸酶B的含量為1%～2%。

第三節(jié) 植酸酶的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況

在國(guó)內(nèi)，植酸酶產(chǎn)品經(jīng)歷了20世紀(jì)90年代的引入期，到近年的高速發(fā)展期，市場(chǎng)已逐步走向 行業(yè) 整合期。目前生產(chǎn)6-植酸酶的生產(chǎn)廠家己從最初的幾家增至幾十多家，生產(chǎn)能力則從最初500多噸增加到5 000多噸以上，這其中規(guī)模較大的有四、五家，產(chǎn)能在2 000t以上，占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的50%~60%。2006年植酸酶產(chǎn)值1.43億元，占酶制劑產(chǎn)值的30.8%。2007年國(guó)內(nèi)植酸酶產(chǎn)品的銷售總量是1.2萬噸，銷售額達(dá)1.44億元(單價(jià)：12 元/kg)，其中用于配合飼料使用的為9 300萬噸。2009年，中國(guó)飼料工業(yè)發(fā)布的“十一五”發(fā)展的具體目標(biāo)是：2015年，配合飼料年雙班生產(chǎn)能力達(dá)到1.7億噸左右，濃縮飼料產(chǎn)量達(dá)到3 000萬噸，添加劑預(yù)混合飼料產(chǎn)量達(dá)到600萬噸。而在2010年，飼用酶的市場(chǎng)估值已達(dá)10億美元。這預(yù)示著植酸酶作為極其重要的飼料添加劑其需求量將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。

20世紀(jì)80年代荷蘭等歐洲國(guó)家就已經(jīng)開始著手對(duì)植酸酶進(jìn)行 研究 開發(fā)。到90年代初歐盟各國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家就已規(guī)定養(yǎng)殖業(yè)須強(qiáng)制使用植酸酶，日本、韓國(guó)等國(guó)也均規(guī)定把植酸酶產(chǎn)品作為一種“綠色磷”取代傳統(tǒng)無機(jī)磷酸鹽。2002年國(guó)內(nèi)植酸酶產(chǎn)品生產(chǎn)廠家極少，3-植酸酶產(chǎn)品幾乎由國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)，并一直維持高價(jià)位銷售。2003年國(guó)內(nèi)3-植酸酶產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)得到突破，使其價(jià)格從最初的300元/kg降低到80元/kg，因此對(duì)國(guó)外產(chǎn)品造成沖擊。2006年伴隨國(guó)內(nèi)對(duì)6-植酸酶產(chǎn)品的規(guī)模使用，全球范圍內(nèi)的3-植酸酶產(chǎn)品再度降價(jià)。2008年，歐洲動(dòng)物添加劑和預(yù)混料協(xié)會(huì)發(fā)布消息：磷資源匱乏需加大對(duì)植酸酶的使用，這使得植酸酶產(chǎn)品需求量陡增。當(dāng)前，全球范圍內(nèi)普遍使用植酸酶，全球植酸酶市場(chǎng)潛力如按飼料工業(yè)產(chǎn)量推算，約為6.5萬噸。因而，植酸酶的使用不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有巨大的生態(tài)效益，其在飼料工業(yè)中的推廣勢(shì)在必行。而中國(guó)植酸酶產(chǎn)業(yè)在飼料添加劑領(lǐng)域的發(fā)展日漸成熟，在科研、創(chuàng)新和應(yīng)用等方面也形成了較完整的體系，已經(jīng)發(fā)展成為最為完善的飼用酶制劑產(chǎn)業(yè)。

第四節(jié) 植酸酶的前景與展望

磷作為地球物質(zhì)循環(huán)不可或缺的元素，如果不加以合理的利用和開發(fā)，勢(shì)必對(duì)食品和水資源安全產(chǎn)生威脅。而隨著磷酸鹽全球需求的增長(zhǎng)，植酸酶的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。植酸酶作為環(huán)境友好型的制劑在減少磷的使用量中具有重要意義。傳統(tǒng)的植酸酶生產(chǎn)和純化方法有很多缺點(diǎn)，因而需要謀求不同的策略來發(fā)展高效的植酸酶生產(chǎn)工藝。例如，自動(dòng)化圖像 分析 技術(shù)對(duì)真菌形態(tài)學(xué)的 研究 將有助于提升植酸酶的產(chǎn)率、研發(fā)新的快速經(jīng)濟(jì)的酶分離純化方法、提升現(xiàn)有工藝水平。固定化技術(shù)在植酸酶儲(chǔ)存和使用的過程中保持酶活性仍然是很值得關(guān)注的問題。此外，應(yīng)用基因工程和蛋白質(zhì)工程的方法對(duì)植酸酶進(jìn)行改造，也是植物酶 研究 中的重要方向?？梢灶A(yù)見，隨著科技的不斷發(fā)展，植酸酶工業(yè)將展現(xiàn)突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)勢(shì)頭。

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