| 磷能帮助动物身体里的钙构成骨骼和牙齿,避免动物得佝偻病,并使动物多吃快长。但是,畜禽和水生动物的消化系统由于缺乏植酸酶,很难将饲料中的植酸磷转化为可利用的磷。为此,畜牧养殖者不得不用较高的价格买来磷酸氢钙给动物补磷。与此同时,饲料原料中未被动物利用的植酸磷形成高磷粪便,给生态环境造成了极大的负担———水中过剩的磷和氮会使藻类大量生长,把水中的氧气消耗干净,从而憋死鱼虾,甚至威胁到人的引用水安全。
由于磷的资源不可再生、日益稀少,其在国际市场上的价格也越来越高,这给生产含磷的饲料添加剂工业带来越来越大的成本压力。由于玉米、大豆等饲料原料中的磷含量非常丰富,各国科学家一直在研究如何让动物能吸收这种植酸磷。科学家发现,植酸酶可以把玉米、大豆里的植酸磷分解成无机磷,提高鸡鸭鹅和猪等单胃动物对饲料磷的利用率,降低磷的排泄量;植酸酶还可以把植酸的抗营养作用去掉,从而提高动物对饲料中微量元素、蛋白质和氨基酸等营养的利用率。发达国家已经把植酸酶作为“绿色磷”,用以取代传统的无机磷酸盐,从而保护了环境。可是饲料种子中的植酸酶只是在其发芽时存在,要想从种子里稳定地得到高含量的植酸酶,必须另辟蹊径。约30年前,有人发现霉菌产生的植酸酶可以水解植物中的植酸磷;我国以微生物发酵方式生产的植酸酶也已经取得了显著的经济效益;但是,昂贵的生产成本和较高的工业耗能,限制了微生物植酸酶的商业推广。
为探索低成本的、能够节约能源的方式生产植酸酶,中国农业科学院生物技术研究所范云六院士领导的课题组,在第一代植酸酶产品的基础上,利用我们具有自主知识产权的植酸酶基因,把生物技术和常规育种技术相结合,培育成功了有高活性、高含量植酸酶并且能稳定遗传的转基因玉米,即第二代植酸酶产品。动物的饲喂实验结果表明,以玉米为载体生产的第二代植酸酶产品,与发酵生产的植酸酶功能相当,可以显著提高动物的生产性能,显著降低动物排泄物中磷的含量。在饲料中添加这种植酸酶,可把鸡对磷的利用率提高20%~40%;把猪对蛋白质和氨基酸的消化率提高7%~12%,把猪粪中的磷含量降低30%~50%。国内著名的遗传育种、分子生物学和动物营养学专家都认为其技术水平达到国际领先水平。 |