木霉与植酸酶

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植酸酶(Phytase),即肌醇六磷酸磷编斤困精培赵规向术酸水解酶,是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸(盐)的一类酶的总称。目前,植酸酶主要用作单胃动物饲料添加剂,几种植酸酶制剂已经商品化。作为一种绿色饲料添加剂,360问答植酸酶能够有效提高畜禽对宁良半达印植酸磷的利用率,节约磷资源,降低畜禽排泄物中的磷含量,缓解植酸的抗营养作用,提高畜禽的生长和生产性刘征渐古参文难军倍罪密能。此外,植酸酶在其他领域也具有应用前景,如食品添加剂、肌醇磷酸药物酶法生产催化剂和土壤改良剂等。植酸酶在动物营养、资源环境保护和人类健康等领域愈来愈显示巨大的应用潜力和研究价值。

植酸酶普遍存在于植物、真菌、酵母和细菌,其中微生物植酸酶因活性较高、生产较容易等优点,对其研究和开发最为广泛,木霉中植酸酶的研究也有较长的历史。1998年,Anusuya等研究了T.harzianum,T.virid航占械数款劳展块引香随e和T.paseudokoningii等3种木霉对磷酸钙、磷酸石的降解,并与巨大芽孢杆菌(Bacillus megat使正界erium)和泡盛曲霉菌(Aspergi叶序讨程套石视严及llus awamori)做了对比,结果显示,3种木霉对两种难溶磷酸盐都具有降解能力,且T.viride降解效果更佳;1999年,Altomare等发现T.harzianum菌株T22具有溶解不溶性或微溶性矿物质的能力,可以通过螯合降解作用异把绍员来溶解金属元素氧化物,促进植物对矿物质的吸收,提高植物的生长量;同年,Näsi M等比较了黑曲霉植酸酶(Aphy)和T.ressei 植酸觉百流布烧酶(Tphy)在玉米—大豆饲料和大麦—大豆饲料中植酸磷利用上的差异朝车烈准临亲宣,通过喂饲比较试验表明,T.reesei植酸酶对饲料中植酸磷的利用率比黑曲霉植酸酶和酸性磷酸酶高;福建农林大学汪世华等2005年分离和亚硝基胍诱变选育了一株T.viride LH 374,其最适温度为55℃,最适pH为6.0,具有较好的热稳定性和耐酸逐术染重克阳试性,产植酸酶平均可达1580U/g;山只拿径进配指方地混东省科学院杨合同等从山东省蔬菜基地采集土壤样品244份,从中分离的木霉基本上都具有解磷活性,在琼脂平板上可以水解植酸钙和磷酸钙,形成透明水解圈;张超等(2012)将148株木霉菌株接种到产植酸酶培养基上,3d后观察到所有菌株都产生水解圈,同时以植酸作为底物,通过氯化铁—磺基水杨酸法检测到了木霉的植酸酶活性,这说明产植酸酶是木霉菌的普遍属性。

基因方面,在GenBank可以检索到Rey等递交的T.harzianum的植酸酶PhyA基因序列(AJ543399.1),该序列与Aspergil皇鸡八失lus等植酸酶具有同源性。另外,最近的T.reesei植酸酶专利(patent US 7510831,GenBank:GP287他变何件经盐句369.1),其基因序列与其他植酸酶没有同源性;美国杰能科国际有限公司的一项专利(烈皇申请号20090抓吗形害没革传二更植用246856)中提到从 T.reesei ATCC13631中纯化获得有活性的植酸酶,并克隆到它的DNA序列,其氨基酸序列与其他丝状真菌植酸酶的同源性为41%~49%,但活性区氨基酸序列与其他丝状真菌高度同源。

李晓龙等(2010)调查了实验室保藏的136个木霉菌株的植酸酶活性,初步表明木霉普遍具有植酸酶活性;基于透明圈半径显著大于菌落半径(半径之差≥0.3cm),筛选到36株植酸酶活性较高的菌株;通过预测和分析克隆获得的木霉植酸酶的结构,发现在影响热稳定性和催化活性这两个植酸酶重要的酶学表征的作用结构组件上,木霉与黑曲霉phyA相比,存在产生热稳定性和催化争镇至波着晚批两审活性更高的潜在结构。


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