植酸有哪些化学性质?

时间 :2021-04-19 作者 : 来源: 浏览 :7392 分类 :行业资讯
植酸酶的酶学性质和其他酶类一样,植酸酶活力受温度、环境pH、激活剂、抑制剂、作用时间、底物及产物浓度等多种因素的影响。根据最适pH值的不同,Oh等(2004)将植酸酶(磷酸酯酶)分为两个亚类:酸性植酸酶和碱性植酸酶。饲料工业中常用的是酸性植酸酶(也称作组氨酸酸性植酸酶)。

 1、植酸酶的酶学性质和其他酶类一样,植酸酶活力受温度、环境pH、激活剂、抑制剂、作用时间、底物及产物浓度等多种因素的影响。根据最适pH值的不同,Oh等(2004)将植酸酶(磷酸酯酶)分为两个亚类:酸性植酸酶和碱性植酸酶。饲料工业中常用的是酸性植酸酶(也称作组氨酸酸性植酸酶)。这种植酸酶催化活性较强,有最适的酸性pH值(pH值在4.0~6.0),需要以游离酸形式存在的植酸作为反应底物。自然界中也存在大量的碱性植酸酶(Liu等,1998),但鲜为人知。这种植酸酶需要钙离子(Ca2+),在碱性pH范围内有活性,更喜欢以植酸钙复合体为底物。一般而言,它们可以水解6个磷酸盐基团中的3个或更多,除了和磷酸酯反应外,有非常强的底物特异性,虽然磷酸酯是酸性植酸酶的底物(Oh等,2004)。碱性植酸酶的热稳定性更强,某些酶能耐受80℃~95℃的高温。DSM研究发现源自烟曲霉菌的真菌植酸酶可耐受100℃的高温持续20min(Pasamontes等,1997)。此外,和DSM 同序列的、来源于几种真菌的植酸酶可耐受90℃的高温持续10min(Lehman等,2000)。Vats和Banerjee (2004)发现在所有植酸酶中,细菌植酸酶的最适pH值在中性到碱性之间,而真菌植酸酶的最适pH值为酸性(pH在2.5~6.0)。这种特性更适用于天然或野生型植酸酶,因为经过基因工程改良的植酸酶突破了这样的局限。另外,一些外部因素也可能改变植酸酶的最适pH,如适当浓度的CaCl2可以显着提高植酸酶pH耐受范围。不同来源的植酸酶由于氨基酸组成、分子大小、空间结构特点不同,其糖基化程度、Km值、等电点、底物专一性、热稳定性等都有很大差异。植酸酶最适温度为40℃~60℃,不同来源的植酸酶差别很大。

  2、植酸酶的生物学功能2.1、促进植酸在机体内的分解,提高营养物质的利用率植酸酶具有水解植酸的功能,在机体内首先通过把植酸分解成肌醇磷酸酯,然后经酸性磷酸酶再将肌醇磷酸酯彻底地分解成肌醇和磷酸。具体的作用过程为将植酸分子上的磷酸基团逐个切下,形成中间产物IP5、IP4、IP3、IP2、IP,最终产物为肌醇和磷酸。植酸酶在水解植酸或植酸盐时,可以将与其络合的大量镁、铜、锌、锰等矿物元素因植酸分子的分解而释放出来;同时,也可以断裂蛋白质与植酸之间的键,将蛋白质也释放出来,以及消除植酸对动物胃肠道消化酶活性的影响,从而提高了水产动物对矿物元素的利用率和蛋白质的消化吸收率。王爱民等(2007)研究指出,在异育银鲫日粮中分别添加500~1,500U/Kg的植酸酶,饲喂60d后,添加植酸酶各组异育银鲫鱼种的鱼体成分中, 粗灰分、粗蛋白、钙、磷及部分矿物质元素 (铁、铜、镍 )含量显着提高, 表明植酸酶能释放植酸的螯合物, 促进矿物质元素在动物体内的沉积。

  2.2、提高动物饲粮中磷的吸收率,减少动物粪便中磷的含量水产动物对植酸磷的利用率非常有限,即使像小麦和大麦这类含有内源性植酸酶的饲料,其植酸磷的利用率也很低,在饲料中添加植酸酶后,可在胃肠道中直接把植酸或植酸盐水解,将磷和各种微量元素释放出来,供水产动物吸收,可以提高植物性饲料磷的利用率,减少高价无机磷源的添加量,避免随无机磷添加带来的氟、汞、镉、砷、铅等有害元素进入饲料,这不仅可以预防由缺乏磷引起的各种疾病,更主要的是减少了粪便中磷的排放量,保护了自然环境,在降低饲料成本的同时增加了配方的调整空间以及提高了生态效益。

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