芥酸为一种脂肪酸，分子式如下：CH3（CH2）7CH=CH（CH2）11—COOH，主要存在于菜油中，其毒性表现为①引起动物增重迟缓，发育不良。②生殖力下降，经试验公鼠饲料中芥酸含量达10%时，即出现睾丸变小，无成熟精子等现象。③心脏增大，心脂畜积。心脂肪成分改变及心肌损害。④死亡率升高。⑤引起血小板下降。

但饼粕中的芥酸含量较低。

植酸是菜籽饼粕及其它饲料中的重要的一种抗营养因子，它的化学名称叫肌环已六醇—b—磷酸酯，是磷和肌醇在植物中的主要存在形式。

国外从19世纪60年代就开始认识该物质，但直至进入20世纪后才对它的研究有了一些新的进展。Posternak(1900—1905)首先从谷物种子中提取并纯化了植酸，产对其物理、化学特性进行了研究。Anderson在1912年提出了它的分子结构；1914年Posternak和Henhner建立了分析植酸的铁沉淀法；1919年Posternak已能在实验室内成功地合成植酸；1921年与1925年Mellanby首次报道了植酸对动物营养的影响，此后植酸的抗营养效应逐渐引起了人们的关注与重视。

  植酸的含量的测定目前一般采用阴离子交换树脂法。研究表明，植酸以不同浓度广泛存在于成熟谷物、豆类、和油料作物种子中，约占籽粒干重的0.14—9.90%，具体见表4

表4：各种饼粕中植酸和植酸磷的含量（据C.E.Bodwell等，1985）

物料名称	植酸含量%	植酸态磷%
去壳大豆饼粉 浓缩大豆蛋白 菜籽饼粕 浓缩菜籽蛋白 棉籽饼粉 无蜜腺棉籽饼粉 去皮芝麻饼粉 去皮脱脂花生饼粉	1.4—1.6 1.6—2.2 3.0—9.9 5.3—9.2 2.9—4.8 4.8 3.6 1.7	0.4—0.5 0.4—0.6 2.8—3.2 1.5—2.6 0.90 1.40 1.0 0.5

植酸是一种重要的抗营养因子，它一蛋白酶原抑制剂、凝血素、皂角素、单宁、草酸、硫代葡萄糖甙、棉酚、等多种抗营养物质一样，在饲料被畜禽采食后，能影响畜禽特别是猪鸡等对矿物质元素和蛋白质的吸收。

植酸在很宽的PH范围内均带负电荷，是一种很强的螯合剂，一方面它本身贮存的矿物质元素磷虽然可以高达自然状态该饲料中总磷量的60%以上，但这些植酸磷却极难被非反刍动物所消化吸收，大量研究表明：在各类油料饼粕中大约有60—70%的磷由于结合在植酸中，难以被畜禽所利用，而在谷物饲料中则有90%的磷也因上述原因而不能被利用。根据1984年美国NRC资料，几种常用饲料原料中磷的利用率列于表5中：

几种常用饲料原料中磷的利用率%

原料	总磷	植酸态磷	磷的利用率
玉米 大豆粕 小麦 菜粕	0.28 0.62 0.37 1.02	0.18 0.38 0.26 0.81	36 39 30 26

通常可以笼统地说，家禽只能利用植物原料中三分之一的磷，且不同原料中磷的利用率不同，并受到日粮组成的影响。

植物原料中磷的低利用率会产生一些重要的影响。第一：当配制单胃动物日粮时，营养学家考虑的是有效磷而不是总磷。这是很重要的。第二：使用象玉米—大豆粕为原料的典型日粮，需要加磷酸盐（如磷酸氢钙、脱氟磷酸盐），用以满足动物对磷的需要。特别是日粮中没有动物来源的原料时，更需要添加磷酸盐，而添加磷酸盐增加了饲料成本。第三：是营养方面的影响，植酸在胃肠道中跟一些矿物质如钙锌结合，从而导致其不可利用。第四：由于植酸磷不被吸收，将通过肠道排出，从而提高磷在粪中的数量，由于大部分动物粪便用作肥料，导致磷污染水的可能性增加，考虑到增加了环境污染，在一些国家如荷兰，已制定了限制在田地施磷数量的条例，这些条例在美国也在使用。

另一方面，由于植酸的强螯合作用，它能牢固地螯合带正电荷的锌、钙、铜、镁、锰、锗、铁等二价或多价金属离子，形成难溶性植酸盐螯合物，从而使一些必需矿物质元素的生物效能明显降低。实验证明，在PH3—4时，植酸锌、植酸钙等植酸盐络合物的溶解度极差，几乎不能被畜禽所吸收。

   植酸也能有效地螯合蛋白质分子，在低于蛋白质等电点的PH介质条件下，生成植酸—蛋白质二元复合物，而在高于蛋白质等电点的介质下，则以上述金属阳离子为桥生成植酸—金属阳离子—蛋白质的三元复合物，这些复合物的形成，不仅使蛋白质的可溶性明显下降，从而大大降低蛋白质的生物学效价和消化率，而且还影响蛋白质的一些功能特性，除此之外，植酸及其不完全水解产物还能抑制蛋白质水解酶、淀粉酶和、脂酶等一系列水解产物消化酶的活性，严重影响畜体的正常代谢与生殖能力。因此动物杂食高植酸含量的饲料后，常常表现出厌食、消瘦，生长繁殖机能衰退，以及蛋白质吸收消化能力降低等（Anjon. 1987）同时表现出一些矿物质元素的缺乏症。

  许多学者研究指出，单胃动物体内都缺少内源植酸酶（phytase）系统，不能利用植酸中贮存的大量磷和肌醇。因此如何去除或降解植酸组分，降低或消除植酸的抗营养效应，提高饲料营养价值，是多年来人们十分关注的研究课题。

  a  首先，通过遗传育种手段培育低植酸品种，降低谷物及油料籽粒中的植酸含量，是最理想，也是最根本的途径。据厉秋岳（1987）报道，不同类型油菜之间在菜籽饼粕中的植酸含量上存在有明显的差异，见表6

表6：不同类型的油菜品系在植酸含量上的差异

样品名称	每克菜籽饼粕中植酸盐（磷元素的毫克数）	植酸含量%
甘蓝型、夏油菜、低芥酸 甘蓝型、夏油菜、双低品种 甘蓝型、冬油菜、低芥酸 白菜型、冬油菜、低芥酸 白菜型、夏油菜、低芥黄籽	11.1---16.2 10.9---14.5 9.0----13.7 9.8---12.8 11.0---14.3	4.7 4.3 4.1 4.0 4.4

张玉良等研究发现，同一作物中不同品种间的植酸含量差异也很大，如在34个供试小麦品种中，植酸含量高的可达2.32%，低的仅为1.15%，差异超过一倍以上，这为选育低植酸含量品种提供了较好的基础材料。如瑞典的育种专家已开始从大量品种资源中筛选低植酸油菜品种，并取得了一定的进展（Jonsson等1986）

一些学者发现，植物自身存在有内源性的植酸酶水解系统。如当种子萌芽过程中，植酸在内源植酸酶的作用下，分解释放出大量的无机离子供种子萌发时利用。Lilian等对菜籽的试验证明，当种子萌发2天时，测定籽粒中的植酸含量，比未处理时降低了13%，而萌发7天时，则降低了65%，同样采用发酵或外源植酸酶处理的方法，也能明显地降低饲料中的植酸含量，如有人用3%的小麦植酸酶处理菜籽饼粕，可收到显著的效果。

植酸（肌醇六磷酸）由带6个磷酸根的环已六醇组成，由某些微生物产生的植酸酶enzyme phytase（如本公司的黑曲霉931#就产植酸酶），可将磷酸根水解，如果此酶能使所有的磷酸根离子解离，则每一个植酸分子从理论上可以释放出6个磷酸盐离子和一个肌醇分子，即每克植酸中有281.6mg的磷。植酸的部分水解作用将产生一个混合物，该混合物由一个、2个、3个、4个、5个磷酸根的环己六醇衍生物及无机磷酸盐组成（Newman..1991）。

在家禽日粮中添加植酸酶，能提高磷的利用率，在Nelson(1978)的研究中，根据骨灰分分析和粪样中植酸盐的测定，提供适宜的酶水平时，基础上所有的植酸磷被酶制剂水解，同时还观察到，在添加植酸酶的仔鸡的排泄物中有植酸酶的活性，但在不喂此酶的鸡粪中则不存在，这表明并不是所有的酶活性都被胃肠道中的蛋白酶破坏，从该研究中得到的另一观点是，当酶制剂与饲料混合直到饲料被喂掉前，植酸盐并不发生水解作用。

Simons及其合作者，1990发表了在荷兰应用微生物植酸酶对肉用仔鸡和猪的一些综合性研究结果，研究用的植酸酶是由ficuum曲霉NRRL3135菌株发酵产生的。体外研究表明，该酶制剂在PH为2.5和5.5时均有最大的活性，而低PH值与猪胃和家禽腺胃中PH相同，而较高的PH值5.5与小肠的PH值范围较低的值相吻合。Newman(1991)观测到由黑曲霉（Aspergillus  niger）产生的植酸酶制剂的最大活性的PH值范围在5.0—6.5之间。

Simons等人（1990）利用体外降解实验表明，大豆粕和玉米每千克加1000单位植酸酶发酵一小时，其中分别有大约85%和100%的植酸磷被分解，猪液体饲料经4小时发酵，大约有80%的植酸磷被分解。

Simons等人(1990)验证了上述植酸酶制剂在以玉米、大豆、高梁和葵花籽粕作为主要原料的基础肉鸡日粮中的应用，其中含有0.6%的钙、0.45%的总磷和0.3%的植酸态磷，日粮中添加植酸酶的水平为250—1500单位/公斤，添加植酸酶组的鸡的钙和磷的利用率显著地提高了，另外，其排泄物中的磷的含量非常低，与对照相比，大约低50%，低磷饲料中磷的利用率可提高60%，在猪的消化率研究中，由于添加了植酸酶，同样观察到了磷和钙的利用率显著提高了，并且这些元素在粪中含量也显著地降低了。

添加植酸酶的另一好处在于减少环境污染，Cromwell和Coffey（1991）对环境与动物排泄物中磷之间的关系作了论述，据估计，在美国，每年家禽产生680万吨粪肥的同时，产生1340万吨猪粪肥，其中的磷的数量估计分别为20万吨和12万吨，与氮不同，磷不能从土壤中淋溶出，因此，磷不是地表水严重污染的根本原因，磷与某些元素如铁，铝和钙形成不溶于水的化合物，在土壤中具有不能移动的倾向，土壤中磷浓度随着磷大量地施用而增加，因气候条件、适宜施用和高磷土壤的溶蚀，将导致湖和溪流的磷污染。通过使用植酸酶替代添加无机磷酸盐进一步降低磷的排泄量是能够达到的。

植酸酶存在于微生物（主要是酵母、黑曲霉等），肝脏，血液，及麦麸，麦芽，种子等植物中，含量较低。目前由于DNA重组技术，细胞融合技术及育种技术的进步，科学家已培养出能有效地大量合成植酸酶的微生物，从而为广泛应用植酸酶提供了可能性。

很显然，使用含有植酸酶的微生物菌种发酵菜粕，是可以降解其中的植酸磷的。从前面已知，采用BPC技术处理菜粕，植酸已被完全分解。（当然这是物理、化学、生物手段相结合的结果。）

包括在碱性条件下的阴离子沉淀（多用Ba）。加热蒸煮，渗透超滤，微波处理等。我国中科院高原生物研究所于1986年研究出一种化学处理方法，用这种方法处理菜籽饼粕，不仅可以制得无毒浓缩菜籽蛋白，而且可以提取出有用的化工原料----植酸盐。据测定，菜籽饼粕经该法处理后，有毒物质硫代葡萄糖甙含量由5.6—7.9%下降到0%，而植酸含量由4.4—5.6%下降到1.5%。1989年Hafer 等利用微波加热结合γ射线处理大豆籽粒，可以促使种子中植酸的分解（实际上是种子释放植酸酶的结果），1987年Thompson报道了在制备蛋白分离物过程中采用酰基化作用降解植酸的作用，此外，也有学者报道在饲料中添加锌等矿物质，可以消除植酸的不良影响。

但是迄今为止，国内外学者还未找到一种能够彻底破坏蛋白质—植酸，及矿物质—植酸复合物的实用工艺方法及相应的机械设备。

植酸由于其强螯合特性，在饲料中是抗营养因子，但是在工业上却有广泛的用途，在化学工业上用作抗氧化剂、金属防蚀剂、涂料添加剂、和电镀光剂等。在食品工业上用作防腐剂和添加剂，用以提高面粉制品的保存期和蔬菜水果的保鲜期，并防止蛋制品变色；在医药上主要用作扫描成像剂，对于治疗胃炎、十二指肠溃疡和牙齿龋病都有一定效果。

   我国对于饲料植酸的研究起步较晚，直到1950年才开始了这方面的工作，而且以后的研究既不深入也不广泛，因此今后应将植酸作为一项需要深入研究和利用的重要课题，第一：要重视降低饲料中植酸的含量途径的研究，特别是作物遗传育种部门要重视开展植酸性状的遗传规律研究及其低植酸品种的选育工作。第二：要建立饲料中植酸含量的既准确可靠又简便快速的测定方法。第三：强化植酸的多途径开发利用及其提取工艺的研究。  宜春高新技术专利产品开发中心对本文具有编著权，凡转载者请通知本站。