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为研究一耐热植酸酶的生物学特性,开展六项试验。
试验一:以GB/T18634—2002法测得的酶活作参照,分别在不同的温度和pH值条件下测定了六种不同厂家的商品植酸酶(A、B、C、D、E和F)的相对酶活,以比较这六种商品植酸酶对温度和pH的耐受性。结果表明:(1)经40℃水浴处理10h后的六种酶的相对酶活存在着差异:A(92%)、B(94%)和C(94%)三者之间差异不显著(P>0.05),但均显著地高于D(77%)、E(57%)或F(44%)的;(2)经80℃水浴处理1min后的六种酶的相对酶活也存在着差异:A(97%)、B(96%)和F(98%)三者之间差异不显著(P>0.05),但均显著地(P<0.05)高于C(69%)、D(84%)或E(67%)的;(3)六种植酸酶均在pH5.0-5.5范围内具最高活性,偏离此范围的活性均大幅下降,其中在pH=6.0时均下降到52%以下;(4)六种植酸酶在pH=2.0时的相对酶活存在着差异:A(43%)、B(42%)、E(45%)和F(52%)的差异不显著(P>0.05),均显著高于C(24%)或D(30%)的(P<0.05)。六种植酸酶均为酸性植酸酶,其中A、B和F三种对热和酸的耐受力较其它三种强。
试验二:采用4×4拉丁方设计,以4头体重为30±1kg的阉猪为试验动物,分两批次开展消化试验,以比较4种等能量(13MJ/kg)等蛋白(16%)等磷(0.43%)水平但具不同钙磷比(0.8、1.2、1.6和2.0)的玉米豆粕型饲粮在添加植酸酶A前后的养分消化率的差异。结果表明:(1)4种基础饲粮(B0.8、B1.2、B1.6和B2.0)分别在其总磷和干物质的表观消化率上的差异均不显著(P>0.05);(2)在4种基础饲粮基础上添加植酸酶A(100g/t或500U/kg)的4种植酸酶饲粮(P0.8、P1.2、P1.6和P2.0)的总磷表观消化率分别为58.35%、65.95%、60.82%和50.51%,干物质表观消化率分别为83.13%、86.82%、84.66%和80.34%,其中P1.2的总磷和干物质表观消化率分别显著地高于P2.0的(P<0.05)。对于含植酸酶A的玉米豆粕型低磷生长猪饲粮,最有利于植酸酶A效力发挥的饲粮钙磷比为1.2。
试验三:48只21日龄健康状况良好的三水白鸭随机分为4个处理,每处理3个重复,每个重复4只,分两批次开展代谢试验,以比较4种等能量(11.29MJ/kg)等蛋白(19.4%)等磷(0.46%)水平但具不同钙磷比(1.0、1.2、1.4和1.6)的玉米豆粕型饲粮在添加植酸酶A前后的养分代谢率的差异。结果表明:(1)4种基础饲粮(B1.0、B1.2、B1.4和B1.6)分别在其干物质、有机物和总磷的表观代谢率上的差异均不显著(P>0.05);(2)在4种基础饲粮基础上添加植酸酶A(100g/t或500U/kg)的4种植酸酶饲粮(P1.0、P1.2、P1.4和P1.6)的养分利用率存在着显著的差异,P1.0、P1.2和P1.4等3种饲粮的干物质表观代谢率较P1.6的分别高了24.6%(P<0.05)、21.3%(P<0.05)和17.6%(P>0.05),有机物表观代谢率分别高了20.1%(P<0.05)、16.2%(P<0.05)和13.6%(P>0.05),总磷存留率分别高了3.83%(P>0.05)、17.6%(P>0.05)和13.2%(P>0.05);(3)活性添加剂量为500U/kg的耐热植酸酶A在肉鸭饲粮钙磷比分别为1.0、1.2、1.4和1.6时的表观可利用磷当量分别为0.08、0.11、0.10和0.07。对于含植酸酶A的玉米豆粕型低磷肉鸭饲粮,最有利于植酸酶A效力发挥的饲粮钙磷比为1.2。
试验四:以不含无机磷不含矿物质预混料的玉米豆粕型饲粮(代谢能11.29MJ/kg,粗蛋白质19.4%,总磷0.46%,钙磷比为1.2)作基础饲粮,于基础饲粮中分别添加A、B和E等三种植酸酶(30mg/g)制作3种植酸酶饲粮。16只40日龄的三水白鸭随机分为4组,每组4个重复,每重复1只。4组鸭分别强饲基础饲粮和3种植酸酶饲粮各50g,在完成强饲的6h后分别屠宰所有试验鸭,取出每只鸭的回肠内容物,测定内容物的植酸酶活性,以二氧化钛作指示剂计算出内容物中总酶活,以基础饲粮组内容物总酶活作对照,最后分别计算出每只强饲植酸酶料鸭的回肠内容物中的存留相对酶活。结果表明,耐热的植酸酶A和B与较不耐热的E等三者在肉鸭回肠内存留相对酶活分别为54.6%、56.1%和54.9%(三者差异不显著,P>0.05),对肉鸭肠道内环境的耐受性无显著差异。
试验五:为研究高钙磷比对植酸酶活性的抑制作用将1000ml的乙酸缓冲液(0.25mol/L、PH=5.50)平均分为14等分,然后以其中含磷量为基础,以氯化钙调整溶液的钙含量,并保证缓冲液pH稳定为5.50,使它们的钙磷比分别为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、3.0、4.0和5.0。以这此具有不同钙磷比的缓冲液作植酸酶反应液,测定植酸酶的活性。试验结果表明,在pH=5.5的反应体系中,反应体系溶液钙磷比在0.4至1.2范围内对植酸酶活性无显著影响,但钙磷比高于1.2或低于0.4均会显著地降低植酸酶的活性,其中反应体系的钙磷比与植酸酶相对酶活的回归方程为Y(植酸酶相对酶活,%)=78.85+59.92X—40.47X2+5.19X3(X=钙磷比)。
试验六:为研究络合剂对高钙磷负作用的消减能力,在钙磷比为3.0的6份缓冲液中,不加入或分别加入不同量的柠檬酸,使这6种反应液的柠檬酸浓度分别调整成0.00 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L、0.04 mol/L、0.08 mol/L和0.16 mol/L,后以这些具有相同钙磷比但不同柠檬酸浓度的缓冲液作植酸酶反应液,测定植酸酶的活性。结果表明,在pH=5.5、钙磷比=3.0的反应体系中柠檬酸浓度在0.04 mol/L以下可减弱高钙对植酸酶活性的抑制作用,在0.04 mol/L以上可完全消除高钙对植酸酶活性的影响。