磷是動(dòng)物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)素之一。它廣泛存在于植物性常規(guī)飼料中，約占植物中總磷的60％－80％，加上家禽體內(nèi)缺乏植酸酶無(wú)法水解飼料中的植酸磷，因而對(duì)飼料中的磷的吸收利用率很低（Ravindran et.al 1995；Kornegay，1996a）。為滿足雞對(duì)磷的營(yíng)養(yǎng)需要，生產(chǎn)上常常在飼料中添加無(wú)機(jī)磷酸鹽，尤以添加磷酸氫鈣(DCP)居多，因此產(chǎn)生了四個(gè)方面的問(wèn)題：一是以磷礦石為原料生產(chǎn)DCP過(guò)程中需嚴(yán)格的脫氟工藝，許多市售DCP產(chǎn)品含氟量超標(biāo)，長(zhǎng)期使用易造成雞群氟中毒；二是大量無(wú)機(jī)磷的使用，不僅使我國(guó)有限的無(wú)機(jī)磷資源更加匱乏，而且由于畜禽無(wú)機(jī)磷排泄量的增加而加劇對(duì)環(huán)境的污染；三是市售DCP質(zhì)量良莠不齊，且價(jià)格居高不下，目前1g無(wú)機(jī)磷價(jià)格已超過(guò)了1g優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的價(jià)格，加大了飼養(yǎng)成本；四是無(wú)機(jī)磷不僅是一種營(yíng)養(yǎng)素，而且還是一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，因?yàn)樗鼤?huì)和日糧中的鈣和脂肪形成不溶性的皂素，這些皂素會(huì)降低某些養(yǎng)分的消化率。植酸酶可以促進(jìn)飼料中植酸磷的水解，釋放出磷離子被有效利用（Perney等，1991；Suick等，1992；cantor等，1992）。所以植酸酶的研究越來(lái)越精細(xì)。
一、 近年來(lái)植酸酶的研究
植酸酶是一種能水解植酸的磷酸酶類。它能將植酸降解為肌醇和無(wú)機(jī)磷酸，使Ca、P、Zn、Cu等礦物元素釋放出來(lái)，植酸結(jié)合蛋白、結(jié)合淀粉等得到緩解，進(jìn)而提高了這些營(yíng)養(yǎng)素的利用率（Sebastian等，1996）。此酶分為3－植酸酶（EC.3.1.3.8）和6－植酸酶(EC.3.1.2.6)，谷物籽實(shí)來(lái)源的植酸酶均屬6－植酸酶，它從植酸的6位開(kāi)始降解植酸。此酶在種子干燥狀態(tài)下沒(méi)有活性，只有在種子吸水開(kāi)始發(fā)芽時(shí)才被激活，并水解以植酸形式存在于種子中的磷化合物，釋放出無(wú)機(jī)磷供作物生長(zhǎng)，而且含量極低。此酶的最適pH范圍5.0－7.5，所以在單胃畜禽的胃中會(huì)喪失活性。而微生物來(lái)源的植酸酶最適pH為酸性，酶含量較高，成為現(xiàn)在研究的重點(diǎn)。來(lái)源于A.ficuum NRRL3135(A.niger Var.awamori)的植酸酶PHYA屬3－植酸酶，它的最適pH為2.5和5.5，最適溫度為55℃，在37℃，pH2.5的條件下，以植酸鈉為底物的Km值為50mmol。來(lái)源于A.niger963的植酸酶PHYA的最適pH為1.8和5.7，來(lái)源于E.coli的植酸酶的最適pH為3.5。到目前為止，共有十余個(gè)植酸酶編碼基因得到了分離克隆，植酸酶的基因工程得到了很大進(jìn)展，這為降低植酸酶的生產(chǎn)成本，批量生產(chǎn)以及改善此酶的熱穩(wěn)定性和在動(dòng)物體內(nèi)的有效性提供了可能，現(xiàn)已有轉(zhuǎn)基因生產(chǎn)的高植酸酶大豆用于飼喂家禽的試驗(yàn)。Denbow(1998)用416只肉公雞試驗(yàn)比較了商品植酸酶與轉(zhuǎn)基因大豆對(duì)磷有效率的影響。試驗(yàn)日糧（含0.2％非植酸磷）添加兩種來(lái)源的植酸酶的水平分別為400、800、1200U/Kg，基礎(chǔ)日糧含非植酸磷0.08、0.16、0.24PPM作為對(duì)照。結(jié)果表明，不添加植酸酶的對(duì)照組隨著非植酸磷水平升高，雞的增重、飼料效率、采食量、灰分、脛骨折斷力及能量均呈線性上升，而磷的消化率下降，排泄量增加；添加植酸酶組（無(wú)論是商品植酸酶還是轉(zhuǎn)基因大豆）使磷的消化率提高，排泄量下降，其他指標(biāo)與對(duì)照組無(wú)差異。這說(shuō)明，無(wú)論是商品植酸酶還是轉(zhuǎn)基因大豆中的植酸酶都能提高肉雞的生產(chǎn)性能，而轉(zhuǎn)基因植物消除了添加過(guò)程中的麻煩。
二、 植酸酶對(duì)雞生產(chǎn)性能的影響
植酸酶對(duì)提高雞生產(chǎn)性能方面的報(bào)道很多，尤其在肉仔雞方面，報(bào)道的結(jié)果也大體一致。一般來(lái)說(shuō)，日糧有效水平越低，添加植酸酶效果越好；植酸酶添加量越大，日增重和采食量越高；添加植酸酶可提高Ca、P利用率。
Han等（1995）在育雛雞飼料中添加0.1％植酸酶，結(jié)果平均日增重和飼料效率分別提高1％和4.3％，干物質(zhì)、氮和磷利用率分別提高10％、13％、16％。Kwon等報(bào)道了類似的結(jié)果，肉雞飼料中添加0.05％植酸酶，氮和磷利用率分別提高1.36％、2.73％。Kwon等（1995）向蛋雞飼料中添加0.05％的植酸酶，產(chǎn)蛋率和飼料效率分別提高5.7％和5.6％，但氮和磷的利用率分別降低2.56％和2.44％。樓洪興等（1995）在紅寶肉雞飼糧中添加200U/kg植酸酶，使日增重提高了9.8％，飼料增重比降低了5.2％。Denbow等（1995）以1日齡雄性肉仔雞做了一個(gè)為期21天的試驗(yàn)，研究添加植酸酶同補(bǔ)加無(wú)機(jī)磷的定量等價(jià)效果。基礎(chǔ)日糧含0.18％植酸磷，用脫氟磷酸鹽添加無(wú)機(jī)磷0.20％、0.27％和0.34％，添加植酸酶0～1200U/kg，其梯度為200U/kg，Ca：P之比保持在2：1，結(jié)果表明添加后采食量和體增重上升，無(wú)機(jī)磷水平越低效果越明顯，但飼料轉(zhuǎn)化率不變。添加無(wú)機(jī)磷0.20％、0.27％時(shí)死亡率在30％～40％，添加植酸酶200～400U/kg后則趨于正常，改善效果與植酸酶的添加水平、無(wú)機(jī)磷占總磷的比重有關(guān)。在低水平無(wú)機(jī)磷日糧中添加植酸酶相當(dāng)于無(wú)機(jī)磷添加量的回歸方程為Y=1.120－1.102e－0.0027x（Y：磷釋放量，X：植酸酶添加量）。821U的植酸酶可釋放出1g磷，酶添加越多則磷釋放量也越多，但每100U植酸酶釋放磷的量則下降。S.CabaHUG等（1999）在對(duì)7日齡的小肉公雞進(jìn)行19天的試驗(yàn)中，也發(fā)現(xiàn)了以上類似的效果，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)非植酸磷和植酸酶有顯著的交互作用，而且在植酸含量最高組（15.7g/kg）與植酸酶的交互作用最強(qiáng)，非植酸磷水平越低，它與植酸酶的交互作用越強(qiáng)。添加400U/kg與800U/kg的差異不明顯。Kermegay等（1996）發(fā)現(xiàn)在低磷玉米－豆粕型日糧中添加植酸酶934U/kg即相當(dāng)于添加無(wú)機(jī)磷1g/kg，植酸酶多時(shí)效果差。Sebastion（1996）、程茂基等（1999）也報(bào)道了相似的結(jié)果。
Qian（1996）報(bào)道植酸酶有利于骨細(xì)胞和軟骨的有序排列，增加了骨骼灰分含量，骨骼強(qiáng)度等。Lynch（1996）報(bào)道，蛋雞飼料的高Ca、高P水平為植酸酶的利用創(chuàng)造了良好的條件。Lethner F（1996）進(jìn)行蛋雞試驗(yàn)表明，添加植酸酶不影響產(chǎn)蛋性能和蛋品質(zhì)，破蛋率從7.6％下降到3.81％。Carlos等（1998）的蛋雞試驗(yàn)，植酸酶和1－25（OH）2D3可防止產(chǎn)蛋率的迅速下降，提高植酸磷的利用率。
三、對(duì)有關(guān)礦物元素利用率的影響
1.對(duì)Ca、P利用率的影響
植酸在植物飼料中往往與礦物質(zhì)結(jié)合，形成鈣、鎂、鉀鹽的復(fù)塊，稱菲丁。植酸酶對(duì)植酸的降解有利于鈣的利用。Sebastain等（1996）研究表明：低磷日糧添加植酸酶使雄性肉仔雞鈣、磷存留分別提高了12.2％和12.4％，但雌性肉仔雞的鈣、磷存留不受影響，該結(jié)果與Schoner等（1993）對(duì)肉仔雞及Qian等（1996）對(duì)火雞的研究一致。Lynch（1996）報(bào)道，將植酸酶以300U/kg加入蛋雞飼料中時(shí)，飼料中磷水平應(yīng)降低0.1％，同時(shí)鈣水平應(yīng)降低0.3％－0.4％，Huff Moore等（1998）報(bào)道，在雄性肉雞中加500U/kg的植酸酶或采用高可利用磷玉米配制日糧，均可使磷總量至少減少11％而不影響肉雞的生產(chǎn)性能，當(dāng)日糧采用兩者的結(jié)合時(shí)磷總量可減少25％以上。
2.對(duì)Cu、Zn利用率的影響
有關(guān)植酸酶對(duì)銅、鋅利用率的影響報(bào)道不一，Aoyagi 和Baker（1995）研究認(rèn)為植酸酶不會(huì)提高銅的存留。Seiji Aoyagi（1995）用雛雞進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加植酸酶使豆粕中銅生物化學(xué)效價(jià)從43％降低到21％，對(duì)棉籽粕中銅的影響不大，認(rèn)為可能是由于鋅利用率提高抑制了銅的吸收。Sebastian（1996）研究發(fā)現(xiàn)植酸酶使采食低磷日糧的雄性肉仔雞銅存留提高了19.3％，而對(duì)雛仔雞影響不大，但仍遠(yuǎn)低于采食正常磷日糧肉仔雞的銅存留。Z.Yi（1996）對(duì)肉用仔雞的試驗(yàn)表明，鋅沉積率隨植酸酶的添加呈線性增加，植酸酶添加量為150至600U/kg時(shí)大約能釋放出0.9mg的鋅。Thel等（1996）進(jìn)一步試驗(yàn)表明，100U/kg植酸酶與添加15mg/kg鋅效果相同，并且植酸酶效果隨鋅水平升高而下降。也有少數(shù)研究發(fā)現(xiàn)植酸酶沒(méi)有提高鋅的存留（Roberson和Edwards，1994）。
3.植酸酶對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸的影響 Sazzad等（1995）添加植酸酶500U/kg到肉仔雞飼料中，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平由20％提高到23％時(shí)，日增重和飼料轉(zhuǎn)化率都顯著上升，排泄物中粗蛋白含量明顯下降。Yi等（1996）、Komegay和Denbow（1996）也發(fā)現(xiàn)植酸酶對(duì)肉仔雞體內(nèi)蛋白質(zhì)沉積有促進(jìn)作用。Sebastian等（1996）發(fā)現(xiàn)植酸酶顯著提高了肉仔雞的氮貯存，1997年又發(fā)現(xiàn)添加600U/kg植酸酶，不影響雄性肉仔雞粗蛋白、大多數(shù)必需氨基酸和所有非必需氨基酸的空腸消化率，但對(duì)雌性仔雞卻有顯著的提高。劉占田，劉志敏（1999），也發(fā)現(xiàn)植酸酶能提高飼料原料的氨基酸消化率。
4.影響植酸酶利用效果的因素及前景展望影響植酸酶利用效果的因素很多。
一、植酸酶添加量。一般認(rèn)為日糧中添加植酸酶500～1000U/kg是有效的（Simons等，1990）。德國(guó)BASF公司推薦量：產(chǎn)蛋雞日糧中添加300U/kg日糧，其它雞日糧中添加600U/kg。Khan等（1995）的研究表明，植酸酶添加量（X）與磷表觀消化率（Y）之間為二次曲線關(guān)系，即Y=0.5832＋0.000162－0.84E－7X2。
二、日糧組成。不同原料，不同的日糧配比，對(duì)植酸酶需要不同。
三、日糧鈣水平，高鈣抑制植酸酶的效果。
四、日糧VD3水平。日糧中添加VD3可提高植酸酶的效果。
五、雞的品種、年齡、性別以及飼養(yǎng)環(huán)境等。植酸酶的應(yīng)用在歐洲較為廣泛，我國(guó)還沒(méi)有商品化的植酸酶生產(chǎn)。利用基因工程手段有望解決目前植酸酶生產(chǎn)成本過(guò)高，其性質(zhì)不能滿足動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)及飼料加工的要求等問(wèn)題，從而促進(jìn)植酸酶的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和它在養(yǎng)殖業(yè)中的廣泛應(yīng)用。