水产饲料中植酸酶的应用

日期:2006-05-07 16:24:38


【摘要】本文综述了植酸酶在水产动物中应用研究进展,以及在生产中使用植酸酶应注意的各种因素,这些数据对水产配合饲料中植酸酶的开发和使用具有指导意义。
【关键词】植酸酶 水产养殖 饲料
水生动物消化系统缺乏植酸酶 ,所以对饲料原料中以六磷酸肌醇钙镁盐形式存在的磷(植酸磷 )不能利用(NRC.1993)。以往的研究已经证明,植酸磷的生物利用率在斑点叉尾鲴、虹鳟、鲤鱼中很低。另外 .植酸还会与饲料中的铁、锌、镁、锰等形成复杂难溶的植酸盐复合物,从而导致这些营养素的生物利用率降低。这严重制约了植物蛋白在水生动物饲料中的添加量 。同时,为满足动物对磷的需要,生产中通常要添加含磷矿物质饲.如各种形式的磷酸盐、骨粉等补充可利用磷的不足,而植物蛋白源中的植酸磷大多由粪便排出体外。这不仅造成磷资源的浪费.同时还导致水环境的污染。饲料中植酸酶的应用是缓解这一问题的有效措施之一 。
1 植酸酶的来源及生物学作用
自然界存在许多来源不同的植酸酶.有微生物植酸酶、植物植酸酶和动物植酸酶三类。目前.市场上销售的植酸酶多属微生物酶.即 3一植酸酶(E.C. 3.1.3.8)或肌醇六磷酸一3一磷酸水解酶 .这些酶是非特异性的磷酸单酯酶。
植酸酶对植酸及其盐类的水解.不仅释放出与之结合的磷 ,同时将钙、锰、锌及蛋白质、氨基酸等释放出来以供动物利用。前人的研究已经证明.水生动物饲料中添加植酸酶可明显提高其生产性能(Vielma等.1998;Jackson等,1996),这一添加效应的原因主要是植酸酶提高了植酸磷的消化利用率。
2 植酸酶在水产饲料中的研究进展
在畜禽饲料中早已证明外源植酸酶可以提高植酸磷的利用率。在最近的研究中,人们证明饲料植酸酶会提高数种鱼类磷的生物利用率,降低磷的排泄(Rodehutscord和Pfeffer,1995)。在虹鳟、斑点又尾鲴和条纹鲈等几种鱼的饲料中添加植酸酶尤其具有明显的效果。
Storebakken等(1998)发现在大西洋鲑饲料中添加植酸酶可以显著提高其生长、蛋白利用率和磷、钙、镁、锌的生物利用率和吸收。Papatryphon等(1999)在条纹鲈中也发现,添加1000PU/kg的植酸酶可以提高其生长、食物转化率和矿物质的利用率 ,提高骨骼和鳞片中的灰分含量。同时.在条纹鲈饲料中添加更多的植酸酶(1 00~2 000PU/kg)会使鱼的骨骼矿化平衡.显著节约饲料中其他磷源的添加 。在斑点叉尾触(Jackson等,1996)饲料中添加500~1 000PU/kg的植酸酶也发现能够显著地提高实验鱼的磷利用率.并促进鱼的生长。总结最近几年的研究.似乎在饲料中添加1000PU&g的植酸酶对水生动物具有最好的生长效果。
3 植酸酶在水产饲料中的应用
植酸酶作为一种可以获得经济和生态两方面效益的新型饲料添加剂应用于水产饲料的实际生产中是一个必然趋势。在水产饲料中使用植酸酶应注意以下几个方面 :
3.1根据实际要求调整配方
饲料中钙、磷水平对植酸酶的利用有重要的影响。在畜禽饲料中发现.非植酸磷水平的提高会抑制植酸酶的活性。Hossain和Jauncey(1993)曾报道在有植酸的情况下.提高饲料中的钙磷含量会明显影响鲤鱼的矿物利用。因此.在设计配方时必须考虑饲料中的钙磷含量及钙磷比在一个合理的水平添加植酸酶后.与植酸结合的磷、钙、氨基酸、蛋白质、淀粉等营养成分重新释放出来也可以供给鱼类利用。在设计配方时,这些营养成分的数量应该予以考虑。同时,添加植酸酶也有利于尽可能多地选择廉价饲料原料,进一步降低配方成本。
3.2改进饲料加工工艺
水产饲料在生产过程中大多要经过高温高压等复杂的过程,饲料的热处理,如制粒、膨化等工艺对植酸酶的活性有直接影响。通常认为现有的植酸酶制剂不能耐受75~C以上的高温。所以,一方面要选择采取包膜工艺的植酸酶,提高其在加工过程中的稳定性。另外,在饲料生产过程中,应尽可能减少生产工艺对酶活性的影响,特别是控制制粒温度.以保证酶制剂有较好的作用效果。此外,在生产中采用冷压制粒、微囊包被、制粒后喷涂、拌入粉料直接饲喂是避免饲料热处理破坏酶活的四项有效措施,也可以有选择地进行使用。

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