植酸酶(Phytase),即肌醇六磷酸磷酸水解酶,是催化植酸及其鹽類水解為肌醇與磷酸(鹽)的壹類酶的總稱。目前,植酸酶主要用作單胃動物飼料添加劑,幾種植酸酶制劑已經商品化。作為壹種綠色飼料添加劑,植酸酶能夠有效提高畜禽對植酸磷的利用率,節約磷資源,降低畜禽排泄物中的磷含量,緩解植酸的抗營養作用,提高畜禽的生長和生產性能。此外,植酸酶在其他領域也具有應用前景,如食品添加劑、肌醇磷酸藥物酶法生產催化劑和土壤改良劑等。植酸酶在動物營養、資源環境保護和人類健康等領域愈來愈顯示巨大的應用潛力和研究價值。
植酸酶普遍存在於植物、真菌、酵母和細菌,其中微生物植酸酶因活性較高、生產較容易等優點,對其研究和開發最為廣泛,木黴中植酸酶的研究也有較長的歷史。1998年,Anusuya等研究了T.harzianum,T.viride和T.paseudokoningii等3種木黴對磷酸鈣、磷酸石的降解,並與巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)和泡盛曲黴菌(Aspergillus awamori)做了對比,結果顯示,3種木黴對兩種難溶磷酸鹽都具有降解能力,且T.viride降解效果更佳;1999年,Altomare等發現T.harzianum菌株T22具有溶解不溶性或微溶性礦物質的能力,可以通過螯合降解作用來溶解金屬元素氧化物,促進植物對礦物質的吸收,提高植物的生長量;同年,N?si M等比較了黑曲黴植酸酶(Aphy)和T.ressei 植酸酶(Tphy)在玉米—大豆飼料和大麥—大豆飼料中植酸磷利用上的差異,通過餵飼比較試驗表明,T.reesei植酸酶對飼料中植酸磷的利用率比黑曲黴植酸酶和酸性磷酸酶高;福建農林大學汪世華等2005年分離和亞硝基胍誘變選育了壹株T.viride LH 374,其最適溫度為55℃,最適pH為6.0,具有較好的熱穩定性和耐酸性,產植酸酶平均可達1580U/g;山東省科學院楊合同等從山東省蔬菜基地采集土壤樣品244份,從中分離的木黴基本上都具有解磷活性,在瓊脂平板上可以水解植酸鈣和磷酸鈣,形成透明水解圈;張超等(2012)將148株木黴菌株接種到產植酸酶培養基上,3d後觀察到所有菌株都產生水解圈,同時以植酸作為底物,通過氯化鐵—磺基水楊酸法檢測到了木黴的植酸酶活性,這說明產植酸酶是木黴菌的普遍屬性。
基因方面,在GenBank可以檢索到Rey等遞交的T.harzianum的植酸酶PhyA基因序列(AJ543399.1),該序列與Aspergillus等植酸酶具有同源性。另外,最近的T.reesei植酸酶專利(patent US 7510831,GenBank:GP287369.1),其基因序列與其他植酸酶沒有同源性;美國傑能科國際有限公司的壹項專利(申請號20090246856)中提到從 T.reesei ATCC13631中純化獲得有活性的植酸酶,並克隆到它的DNA序列,其氨基酸序列與其他絲狀真菌植酸酶的同源性為41%~49%,但活性區氨基酸序列與其他絲狀真菌高度同源。
李曉龍等(2010)調查了實驗室保藏的136個木黴菌株的植酸酶活性,初步表明木黴普遍具有植酸酶活性;基於透明圈半徑顯著大於菌落半徑(半徑之差≥0.3cm),篩選到36株植酸酶活性較高的菌株;通過預測和分析克隆獲得的木黴植酸酶的結構,發現在影響熱穩定性和催化活性這兩個植酸酶重要的酶學表征的作用結構組件上,木黴與黑曲黴phyA相比,存在產生熱穩定性和催化活性更高的潛在結構。