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植酸酶是常用的饲料添加剂,可以破坏植酸对矿物元素的亲和力,从而增加矿物元素的营养效价,但其极易受到温度、水分等因素的影响,导致酶活性降低。沸石粉、蒙脱石、凹凸棒石黏土均为常用矿物质黏土类饲料添加剂,为动物提供矿物元素,也被用作稀释剂使用,其多孔结构以及较大的比表面积具有较强的吸附作用。本试验通过研究不同条件下植酸酶在黏土上的吸附情况,根据单因素影响情况确定最佳的吸附条件,制备黏土/植酸酶复合物,对复合物的稳定性以及在实际饲料生产过程中的稳定性进行研究。首先,采用自然沉降法和超声波分散法分别对沸石粉、蒙脱石、凹凸棒石黏土三种黏土进行分散提纯,通过离心去掉上清液和下层非黏土杂质,选择沉淀备用;将其中凹凸棒石黏土进行酸化,制备酸化凹凸棒石黏土,作为本试验的第四种黏土材料。通过分散、分离过程后,获得了更小粒径的黏土。以硫酸铵浓缩沉淀法提取饲用植酸酶,经过层析纯化后最终可得到一定浓度的植酸酶溶液。其次,通过研究单因素影响试验结果发现,植酸酶在黏土上的吸附率随pH的增大逐渐减少,酶活性在pH为5时保持最大,随着pH继续增大,酶活性逐渐减小;振荡速率不影响植酸酶的活性,但随着振荡速率增大,植酸酶在黏土上的吸附率随之增加,在150200r?min-1之间吸附率保持稳定;不同金属阳离子对植酸酶在黏土上的吸附率以及植酸酶的酶活性影响不同,金属阳离子的加入,与植酸酶竞争黏土表面的吸附位点,导致植酸酶在黏土上的吸附率减少;Na+和Ca2+对酶的活性具有相应的促进作用,Zn2+对植酸酶活性具有较强的抑制作用,Cu2+在低浓度时对植酸酶酶活性无影响,但是浓度增加至0.50 mol?L-1后对植酸酶活性会产生一定的抑制作用。温度升高,植酸酶在黏土上的吸附率增加,在3540℃之间酶活性较高。选取pH、温度、黏土添加量与振荡速率为因素设计正交试验,根据植酸酶在黏土上的吸附率和相对酶活综合结果,优选出最佳制备条件为pH 5,40℃,黏土添加0.20 g,振荡速率200 r?min-1。通过研究植酸酶在黏土上的吸附过程发现,植酸酶在黏土上的吸附更符合准二级动力学方程模型,计算吸附量与实测吸附量接近;植酸酶在黏土上的吸附过程是一个自发的吸热过程,符合Langmuir方程模型,植酸酶在沸石粉、蒙脱石、酸化凹凸棒石黏土和凹凸棒石黏土上的最大吸附量分别为:534.76 mg?g-1、636.94 mg?g-1、561.80 mg?g-1和595.24 mg?g-1。再次,对制备的四种黏土/植酸酶复合物进行表征和稳定性检测,观察其结构变化。XRD和FT-IR结果显示,已成功制备黏土/植酸酶复合物,且不影响黏土的晶面结构。稳定性试验表明,与饲用植酸酶相比,沸石粉/植酸酶复合物、蒙脱石/植酸酶复合物和凹凸棒石黏土/植酸酶复合物在60℃下暴露4 h后,相对酶活提高均在16%以上,蛋白酶水解24 h后,相对酶活提高20%以上;酸化凹凸棒石黏土/植酸酶复合物在温度耐受性方面相对酶活提高20%。植酸酶吸附到黏土上后并没有改变自身的pH适应性,且黏土/植酸酶复合物在一定程度上减少了金属阳离子对植酸酶酶活性的影响。采用评分法对四种黏土/植酸酶复合物进行综合性评价,优选出效果较好的用于实际饲料生产过程。最后,将优选的黏土/植酸酶复合物投放到实际饲料生产加工车间,经过混合、调质、制粒过程后,测量不同调质温度(60℃和70℃)下饲料成品中的植酸酶酶活性和蛋白酶水解耐受性。结果显示,在不同调质温度下沸石粉/植酸酶复合物较饲用植酸酶其酶活保留分别高出24.55%和28.29%,其蛋白酶水解6 h后相对酶活高出25.48%,凹凸棒石黏土/植酸酶复合物高出23.12%和22.05%,其蛋白酶水解相对酶活高出33.08%。综上试验结果表明,黏土/植酸酶复合物制备过程简单,稳定性提高,在实际生产中推荐沸石粉/植酸酶复合物和凹凸棒石黏土/植酸酶复合物作为饲料添加剂代替饲用植酸酶使用。