据报道，加拿大年产小麦约 2500 万t。芽麦率严重时可达 15%，澳大利亚也有相似的芽麦率，欧洲几乎每年的芽麦率都相当高(Zawistowska，1988)。在我国也经常出现这种情况 (王若兰，1999)，长江中下游和沿淮地区，大致有三分之一年份小麦成熟收获季节出现雨害，近年来小麦穗发芽有加重趋势(肖文台等，993)，成为小麦生产上一大自然灾害。

小麦发芽的主要原因有两种 (白雪莲等，2006)：一是小麦成熟和收获季节遇阴雨天气，导致成熟的小麦籽粒在穗上或场院内发芽，严重影响了小麦的产量和质量;二是小麦在贮藏过程中，由于管理不当，粮堆内部生热，散发不出去。

如今，芽麦问题已引起了广大农业和食品科技工作者的重视，围绕芽麦开展了广泛的研究。其中关于发芽小麦中酶活性特点进行的研究最多，因为芽麦品质变化最主要的原因是酶活变化引起的。本文主要介绍了各种研究报道中对芽麦中酶的研究情况，并展望了植酸酶在饲料中的应用前景。

【资料图】

1 芽麦中各种酶的研究进展

发芽小麦中的各种酶含量及活性比正常小麦高很多，这也是影响发芽小麦品质的主要因素，因此对酶的研究也是发芽小麦研究热点。目前国内外对发芽小麦酶活研究主要涉及α-淀粉酶、蛋白酶、植酸酶和脂肪酶及相关特性研究。

1.1 α-淀粉酶

芽麦的产生是一个复杂的过程，影响的因素比较多，主要包括穗部和籽粒性状、休眠、水分、温度、营养、激素及α-淀粉酶等(毛伯韧等，1983;徐成彬，1987.1988)。在这一过程中，起关键作用的是α-淀粉酶。过去多数学者认为α-淀粉酶仅存在于发芽籽粒中。近年来研究结果表明，在小麦籽粒形成过程中伴随着营养物质的积累，α-淀粉酶也随之合成(Gale 等，1983)。路茜玉(1992)等人研究表明α-淀粉酶只有在小麦发芽时大量产生，α-淀粉酶的活性与发芽时的温度、发芽时间存在着密切的关系。同时发芽小麦中由于 α-淀粉酶活性很高，淀粉便会在α-淀粉酶的作用下分解，进一步水解成低分子糖类，所以低分子糖类含量也相应较高。

降落数值可反映小麦面粉中α-淀粉酶活性高低，它是目前国际上公认的代表 α-淀粉酶活性的指标。正常小麦的降落值一般在200-300s 之间，降落值随发芽小麦含量增高而降低，当降落值小子150s时，将明显影响食用品质和储藏的稳定性。

小麦发芽状况对α-淀粉酶活性影响强烈，随发芽程度加深，α-淀粉酶活性迅速增强，过高的α-淀粉酶活性对小麦的加工品质不利。王若兰(1999)研究结果表明，发芽温度对降落值的影响较为明显，且影响的趋势与影响淀粉酶活性的趋势基本一致，而发芽时间对降落值的影响不是很明显。发芽温度约为 36℃，发芽时间约为48h的降落值明显低。降落值高的品种，α-淀粉酶活性低，反之则高。降落值低的品种，其籽位内部的淀粉、半纤维素和蛋白质分解快，非常有利于籽粒豚的萌发生长。另外α-淀粉酶活性对面条品质影响很大，当降落值低于200s时,面条韧性差,易出现大量断条。

1.2 蛋白酶

在发芽过程中，蛋白质之所以发生变化的一个重要原因是蛋白酶活性的变化。发芽小麦具有较高的蛋白酶活性，Lukow(1984)指出，芽麦蛋白质数量和质量的变化与蛋白酶的活性有关。在发芽过程中外切蛋白酶活性逐渐增加。强筋小麦粉比中筋小麦粉的酶活增加速度要快。在发芽期间氨基酸的含量增加，这是由于蛋白质被降解所致。氨基酸的含量是一个更好的反映总体蛋白酶活性的指标，这比分析作用于外部底物的酶的活性要好得多。Lukow研究发现，发芽54h之后，自由氨基酸含量增加了4倍。万慕麟等(1991)研究结果表明，湿、干面筋含量随发芽小麦含量增加而有所减小。小麦受潮发芽后，其出粉率、粗蛋白、灰分含量，SDS沉降值均降低，面粉SDS沉降值降低说明面筋蛋白数量和质量的降低。

1.3 植酸酶

植酸酶是催化植酸(肌醇六磷酸)及植酸盐水解成肌醇与磷酸 (或磷酸盐)一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶,主要存在于植物和微生物体内。干燥状态下植物种子中存在的植酸酶无活性，只有在种子吸收水分开始发芽时才被激活并水解植酸释放出磷和其他被鳌合物质供植物利用。兰云贤(2001)研究表明随着发芽天数增加麦芽中植酸酶活性增加。很多种子中，植酸及其盐是一种主要的磷酸贮藏物，植酸酶水解植酸及其盐释放出磷酸、肌醇，肌醇常与果胶及某些多糖结合构成细胞壁。芽麦中植酸酶活性测定一般采用的方法是参照巴斯夫公司测定饲料和微生物发酵物中植酸酶活性方法的基本原理进行测定。

1.4脂肪酶

目前，脂肪酸值被认为是判断小麦品质变化最为明显的指标之一，脂肪酶存在于小麦粒的糊粉层内，小麦发芽后脂肪酶含量增加很快，并催化脂肪首先水解生成甘油和脂肪酸。游离脂肪酸含量的升高，导致脂肪酸值的升高。通过对脂肪酸值的测定来推断小麦发芽的状态以及小麦品质变化的情况吴玮(1999)研究了不同发芽程度的小麦，结果表明随发芽程度的加深，脂肪酸值升高;随芽麦含量的增加，脂肪酸值也增加。

2 芽麦中酶在饲料中的应用

芽麦中的上述 4 种酶各自有不同的应用，其中α-淀粉酶主要应用在食品加工领域，例如将小麦芽粉添加到面粉制作面包能明显增大面包体积，改善面包的感官质量如纹理、弹性、口感和表皮色泽(张剑等，2005)。蛋白酶和脂肪酶会降低面粉加工品质，目前尚无应用研究报道。芽麦中最有应用价值的当属植酸酶，尤其是它在饲料领域中的应用价值，这里重点介绍植酸酶及其在饲料中的应用。

2.1 芽麦植酸酶在饲料中的作用及优点

在植物性饲料中 60%~70%的磷以植酸磷的形式存在，单胃动物缺乏植酸酶限制了对植酸中磷的利用，大部分随粪便排出体外，造成了磷的环境污染，另外由于植酸对矿物元素的络合作用和对饲料中蛋白质、淀粉、脂肪酸具有结合力，还降低动物对矿物元素、蛋白质及产物多肤和氨基酸、淀粉和脂肪酸的利用率，与此同时，为满足畜禽对磷的需要还需向饲料中添加价格昂贵的无机磷酸盐，这不仅是对饲料资源的浪费，同时使得粪便养分含量增长造成环境的富营养化。而植酸酶的使用改变了这状况。据诸多试验已证实，饲料中添加植酸酶可提高单胃动物日粮中磷的利用率20%~50%，提高Zn、Cu、Fe 等矿物元素利用率 9%~13%，提高粗蛋白消化率和饲料干物质沉积率。

与微生物植酸酶相比，植物植酸酶最大的优点就是成本低。因它本身就是饲料中的一种成分，一般不需额外的增加成本。通过适当的处理，如发芽，可极大地增加酶的活性，而且在发芽过程中其他种类的酶、维生素含量也显著增加，营养价值很高。

2.2芽麦植酸酶应用前景

植酸酶活性主要受温度、水含量、pH 值影响外，还受到某些金属离子的影响，发芽是提高植物好实中植酸酶活性的有效途径，直接利用发芽饲料或者从中提取植酸酶是很有价值的研究方向。据报道(韩延明等，1995)，小麦中植酸酶活性为1255U/kg，大麦为1103U/kg，若发芽后酶活提高8倍，即可分别达到10040U/kg和8824U/g。在全价配合饲料中添加 3%~5%的麦芽，饲料中植酸酶即可达到300~500U/kg，可以满足生产实际需要。

根据芽麦中各种酶含量增加的特点，可以将芽麦作为一种提取酶制剂的原料。研究表明(Lukow,1984)小麦在发芽后其植酸酶活性较未发芽时提高2~3 倍。这说明在饲料加工工业中将发芽小麦用作酶添加剂或复合酶提取原料是可行的，同时也为芽麦的加工利用提供了新的途径。在饲料中直接添加发芽小麦或者从中提取植酸酶可能是降低植酸酶生产成本的有效途径。而要达到在实际生产中应用的程度，今后还需加强这一领域的研究工作。

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