當今世界，國家安全和社會穩定正日益受到資源、能源及環境的影響。人們亦很關心飼料的安全，飼料安全應包括3方面的內容：①飼料對動物及人體健康安全的影響（安全飼料）②在使用飼料養殖過程對環境安全的影響（無公害低污染飼料）③在生產飼料時對能源及飼料資源的消耗及安全的影響（保護或節省資源的環保飼料）。植酸酶可以說從這3方面對飼料的安全，健康發展都起著重要作用。但我國可能更看重是的第一方面及其經濟效益，對第二、三方面的認識更多是停留在口頭和文字上，執行很不力。其實飼料對環境安全及飼料資源安全的影響將比飼料本身安全的影響將更為深遠和巨大。從植酸酶的引進、研發、推廣使用就可以看出我國與發達國家的差距，如荷蘭、德國等歐美國家早在80年代中期，就開始對植酸酶進行了研發，他們的出發點更多是基于減少環境污染及保護飼料資源，從環境及資源的安全方面考慮。而我國1995年引進植酸酶則是基于減少飼料中的氟含量的考慮（因華北一家國有大規模種雞廠因飼料中使用了氟含量嚴重超標的磷酸氫鈣，導致大批死亡）。而在此后的長期推廣植酸酶的過程中是推而不廣，認而不清。這其中除了價格、技術等因素外，更重要的是我們飼料界的不少同仁（包括部分主管部門及專家）缺乏飼料環保安全、飼料資源安全的緊迫感和憂患意識，長期以來“吃祖宗飯，造子孫孽”，單純追逐經濟利益造成的，漠視環境及資源對飼料安全影響這一長治久安的問題。
植酸酶是20世紀90年代酶制劑工業對飼料業、養殖業乃至人類社會的一大貢獻。長期以來，植酸酶的價格與磷酸氫鈣價格顯現交替下降趨勢，也就是說磷酸氫鈣這種資源性原料一直在以犧牲磷資源、能源，增加磷及生產過程污染為代價在與植酸酶爭奪飼料磷源這一市場。但終于在2004年，在植酸酶價格不斷下降的情況下，突然以磷酸氫鈣價格的猛漲宣告了這種趨勢的終結。這無疑是一種亦憂亦喜的事情，憂的是磷資源短缺這一幽靈已向我們襲來，磷化工企業已無力再支撐這種低價位的產品，喜的是它以這種尷尬的方式警示業界：磷資源短缺已開始威脅我國飼料及養殖業的安全。促使人們用一種新的視野來思考評價飼料及養殖業安全健康發展的基本國策，促使那些只注重經濟效益或因循保守的人們去體驗和使用植酸酶。
按人口平均計算，我國是一個資源及能源短缺的國家。磷資源短缺及磷污染已對我國飼料及養殖業的健康、安全、持續地發展造成了嚴重威脅。但對于許多人來說，覺得這是一個十分遙遠的問題，但2004年飼料原料磷酸氫鈣價格的猛漲，無疑對我國飼料及養殖業的朋友們猛擊一掌，我們這種長期依賴磷酸氫鈣的配方模式到底還能持續多久？我國的磷資源情況如何？無機磷的浪費及污染影響如何？目前磷酸氫鈣是否回歸到了它合理的價位？磷污染及磷資源情況將對我國的飼料安全產生什么影響？今后如何應對這種情況？很難想象，如果當磷資源被耗盡后，我們飼料及養殖業將會是怎樣一種局面？飼料安全將如何保證？
2 磷資源短缺及污染是威脅我國飼料及養殖業安全健康發展的重要因素
2.1 磷資源的短缺已開始威脅飼料業的安全
從表面問題上看，這次磷酸氫鈣漲價是由于運費、礦石、輔助原料漲價，以及環保因素和農業用磷肥增加等原因造成的，但究其本質則是磷資源的短缺。我國磷儲量位居世界第三，僅次于摩洛哥和美國（美國已從2002年開始停止磷礦出口）。據有關資料，我國已探明的磷礦儲量達１３７億噸，但其中90%以上為非富磷礦，品位超過３０％的富礦儲量只有１０億噸。相對集中在云、貴、川、鄂、湘五省，占全國儲量的74％，但絕大部分磷礦都是難以精選的中低品位礦石，且可利用礦區保有的可采和預可采儲量僅為21億噸。如果按目前的技術經濟可行性考慮，其可采儲量僅能滿足到2015年。我國磷資源已被國土資源部列為2010年后不能滿足國民經濟發展需求的20個礦種之一。目前，江西、安徽、山東、廣西、江蘇等省一些重點磷復肥企業因磷礦石供應不上而面臨停產、減產，據稱，國內磷肥企業3~5年后將面臨斷炊。有關人士指出，目前我國磷礦開采秩序混亂，規劃利用水平低，濫采亂挖、破壞礦體、侵占國有大中型礦山問題突出，加之磷礦石出口無序，導致優質磷礦石損失很大，磷礦行業面臨的形勢十分嚴峻，加大保護磷礦資源、制止浪費已刻不容緩。更讓人擔憂的是，磷資源不僅僅十分有限，而且單向流動，不可再生。相對于我們面臨的水危機和石油危機來說，磷危機更加急迫。潛在的磷危機的后果更加可怕,它不僅影響我國經濟的可持續發展,而且將對人類的生存和我國社會的安全、健康發展構成嚴重威脅。飼料界的同仁應對這一問題有清楚的認識和切實的行動。
2.2 磷資源浪費及污染已威脅養殖安全及人類生存安全
在我國及世界磷資源的短缺的同時，我國的飼料業及養殖業中卻存在著大量的磷浪費及磷排泄，造成磷的大量浪費和對土壤及水源的嚴重污染。當許多飼料品種使用植酸酶已具有明顯的經濟和養殖效益時，仍有不少飼料生產企業的配方師或老板不思變動，配方因循守舊造成磷資源的浪費。這一問題在集約化飼養密度較高的地區尤為嚴重。據統計，一個萬頭豬場每年輸入磷總量為27~44噸（平均40噸），排出磷總量為20~33噸（平均31噸），排出的磷相當于118噸磷酸鈣。含磷污水流入河溝、池塘可使藻類等浮游生物大量繁殖，使水體富營養化，溶氧降低，產生多種毒素，威脅養殖安全及人類生存安全。
3 將植酸酶的使用作為提高和促進飼料及養殖業安全健康發展的基本國策
3.1 植酸酶是當今飼料安全添加劑的典范
植酸酶是目前飼料酶制劑產品中研究最清楚、能夠定量地描述功能的產品。使用植酸酶最大的吸引力在于減少飼料中磷酸氫鈣等無機磷的使用量，幅度至少50%以上。在中國，有相當多的例子可以將磷酸氫鈣的用量減少70%以上。在雜粕用量較大的蛋雞養殖區，糠麩用得較多的育成豬養殖廠甚至可以替代全部磷酸氫鈣。使用植酸酶的飼料，向環境排泄的磷相應減少30%以上。據最保守的估計，從開始引入植酸酶以來，我國的養殖業已經少向環境排放了7 200噸磷。折合42000噸磷酸氫鈣。如果合并計算磷礦開采的污染和費用，以及節約的儲運成本，植酸酶創造的綜合效益遠遠不止在養殖和飼料方面估計的9 200多萬。使用植酸酶，飼料廠直接降低了飼料的生產成本。在中國，每生產1噸全價飼料，就至少可以因此增加5~10元的凈收益。每生產1噸5%的預混料，則可以增加收益百元以上。研究結果還發現了植酸酶的潛在營養價值。能夠提高飼料中蛋白質和能量的消化率。應用植酸酶，增加了配方原料選擇的自由度，創造了配方空間；加大了非常規原料資源的使用比例，為節約蛋白質飼料又提供了機會；使人們認識到它不僅是一種環保產品，而且是降低配方成本，提高飼料質量的添加劑。因此大力推廣使用植酸酶應作為促進飼料及養殖業持續發展的基本國策。
3.2 中國的飼料構成及養殖方式更應提倡使用植酸酶
中國的不少飼料中使用較多的雜粕及米糠等農副產品，這些原料中含有較多的植酸，豬禽常用飼料中植酸磷的比例,其中細米糠植酸磷占總磷比值最高為86%,豆餅最低也占58%，飼料中植酸的存在對飼料品質有著很大的負面影響。植酸在動物消化道中可與多種營養物質（淀粉、蛋白質、脂肪及礦物質）結合，從而影響這些營養物質的消化和吸收。因此，使用植酸酶與使用無機磷相比，除了降低污染，節約成本外，還可以提高飼料整體品質。
此外，我國預混料、濃縮料的比例不斷增大，許多養殖廠使用粉料及濕料飼喂（增加了植酸酶的酶解時間）這都為植酸酶的使用創造了條件。
3.3 無機磷使用的非安全因素——抗營養作用和抗飼養作用
許多人往往只將無機磷視為一種動物所需的營養成分,沒有注意到無機磷在飼料及養殖中的負面效果，即抗營養和抗飼養作用。因為無機磷會和日糧中的鈣和脂肪形成不溶性的皂素。這些皂素會降低某些養分的消化率,包括能量和氨基酸。磷的排泄也會消耗能量。通過向日糧添加無機磷從而提高日糧的有效磷水平,必然降低日糧的表觀代謝能含量值和氨基酸的消化率。磷酸鈣-植酸絡合物會和腸腔中的脂肪酸結合,從而降低脂肪的消化率(Leeson,1993)。磷酸鈣-植酸絡合物還會直接和淀粉結合(Thompson和Ｙoon,1984Thompson,1988)并抑制α-淀粉酶的活性(Deshpande和Cheryan,1984),從而降低淀粉的溶解度和消化率(Knuckles和Beschart,1987)。Ravindran和Ｂryden(1997)測定了植酸酶和無機磷對肉雞表觀代謝能值的影響。總的來說,植酸酶使表觀代謝能值提高了3.5%,從每千克13.02MJ提高到了每千克13.46MJ(Ｐ<0.001,以干物質為基礎)。然而,非植酸磷水平對表觀代謝能值有顯著的負面影響(Ｐ<0.01)。通過添加無機磷來提高日糧有效磷水平,會使得日糧表觀代謝能值降低5.24%,從每千克13.36MJ降低到每千克12.66MJ。含低水平非植酸磷的日糧中,添加植酸酶僅略微提高了日糧表觀代謝能值無論日糧含多高水平的植酸,只要含充足水平的非植酸磷,表觀代謝能值就總是會得到提高。平均來說,日糧含充足非植酸磷,則添加植酸酶就使其表觀代謝能值提高了5.6%,從每千克11.60MJ提高到每千克12.34MJ(以干物質計)在日糧非植酸磷含量低的日糧,添加植酸酶則僅使表觀代謝能值略微提高了1.3%,從每千克12.25MJ提高到每千克12.44MJ。添加無機磷總是使代謝能利用率降低了25%。
無機磷還會降低氨基酸利用率。Southern(1999)測定了無機磷酸鹽和植酸酶對豬日糧氨基酸利用率的影響。提高日糧無機磷水平使氨基酸消化率從81.8%降低到了79.1%。添加植酸酶使氨基酸消化率從79.1%提高到了82.7%。無機磷對氨基酸消化率的不利影響因添加植酸酶而得到了完全扭轉。所以筆者認為，植酸酶潛在的營養價值有一部分是由于減少了無機磷的用量，進而降低了無機磷的抗營養作用獲得的。
無機磷作為一種化工產品，不但適口性不好，而且很細，很容易產生粉塵，影響養殖環境并刺激動物呼吸道，是一種抗飼養因子。
3.4 添加植酸酶不僅是替代了無機磷，而且改善了整個配方
許多用戶在使用植酸酶的過程中體會到使用植酸酶不僅僅是替代了無機磷降低成本，而且改善了整個配方，具有以下一些額外好處。
改善飼料產品外觀：使用植酸酶在預混料、濃縮料及其它粉料中可減少1/2~2/3的磷酸氫鈣，降低粉塵（雖要補回部分重鈣或石粉，但粉塵要低得多）。目前許多飼料廠在濃縮料中添加油脂來減少粉塵和改善外觀，使用植酸酶減少磷酸氫鈣后，可以減少油的添加量而使濃縮料的感觀不變甚至改善，（減少油脂而降低的消化能可因植酸酶具有的潛在能量及配方空間的增加而得到補償），并且減少了濃縮料中油脂氧化變質的風險。
提供配方空間降低成本：提供至少2％的配方空間，可以減少昂貴的魚粉（或豆粕）用量。
提高質量：植酸是抗營養因子，消除它可以提高飼料消化率。植酸酶的潛在營養價值，可改善生產性能。
改善適口性：磷酸氫鈣是抗飼養因子，減少磷酸氫鈣，會改善飼料適口性。
4 植酸酶推廣使用中需解決的一些問題
4.1 法律法規問題
磷資源的缺乏和污染對我國飼料及養殖業安全健康發展的負面影響已經凸現出來，國家有關部門也早已頒布了有關磷排放的相關規定，但在執行中存在相當大的阻力，而且相關配套政策不到位。例如：在推廣植酸酶過程中，不少廠家的技術主管及老板擔心，由于使用植酸酶后總磷的下調造成飼料標簽總磷總鈣的修改，擔心申報過程太麻煩，當地主管部門不認可，甚至管、卡、壓等。因此，各地飼料監管及執法部門應加強對使用植酸酶意義的學習,對各地使用植酸酶開辟綠色通道，主動快速辦理相關手續，允許沒有使用完的包裝袋及標簽可加蓋相應標識后繼續使用。針對我國現代飼料生產的技術力量現狀，加強技術隊伍的培訓，同時還需大力宣傳植酸酶的特性和優點，培訓生產企業的技術力量，指導其在生產、保管、應用過程中的技術要點，國家一級主管部門也應該出臺相應的政策及法規促進植酸酶這一技術的加速推廣。如對養殖廠排泄物中磷含量的監控，制定相應標準，獎優罰劣。貫徹落實《畜禽養殖污染防治管理辦法》、《畜禽養殖業污染物排放標準》和《畜禽養殖業環境管理技術規范》，采取誰污染誰付費的措施，能有效地減少糞便不恰當處理和貯存給農業造成的污染。所獲得的資金可用于資助糞便加工處理、貯存、運輸等環保設施建設。近年來，雖然制定了相關環境保護的各種法規文件，但執行的力度還不夠，污染情況還在加重。為此執法部門應采取切實可行的措施，加大執法力度，走依法治牧的道路。
4.2 認識問題
長期以來，許多用戶包括一些專家認為植酸酶是一種舶來的環保添加劑，只有環保意義，不能降低配方成本，不少人還有一種排斥心理。這次磷酸氫鈣漲價給了業界對植酸酶更新認識其價值的機會，植酸酶的推廣使用不但是節省資源減少污染的好事，而且由于生物工程技術的不斷進步，酶穩定性及發酵水平的的不斷提高，植酸酶成本大幅度下降，使之成為目前降低飼料成本，提高養殖效益最好的添加劑。一些人認為植酸酶經濟上不合算，是不準確的。原因是既沒有搞清楚正確的計算方法，也沒有親自在飼料廠或養殖場使用植酸酶的經驗。而且，不少人認為植酸酶只適合使用在蛋雞料中，事實上隨著對植酸酶認識的深入和各項試驗研究的開展，植酸酶在其他單胃動物（豬和肉雞）飼料中也得到了越來越廣泛的使用，特別是在終端用戶是使用粉料的用戶基本上都可使用植酸酶。
其次，目前大多飼料生產企業技術人員認為使用植酸酶的風險（主要是考慮飼料品質的穩定性）要遠遠大于使用磷礦。①是飼料生產企業技術人員，甚至包括一些植酸酶生產廠家對植酸酶與磷的當量關系存在疑慮；②是認為植酸酶本身不穩定，易受到各種因素的影響，從而可能失活，影響飼料質量。這需要植酸酶生產企業在植酸酶應用技術上開展進一步的工作，使得植酸酶真正成為一種未來飼料常規原料。
4.3 重視飼料資源安全預警的研究
經過二惡英、瘋牛病、鹽酸克倫特羅、禽流感、霉菌毒素等事件的教訓，有關部門及業界已開始注重飼料衛生安全及飼料質量安全的預警研究及相應預警體系的建立。但對飼料環境安全及飼料資源安全的預警研究重視不夠。特別是對于象無機磷這種不可再生的飼料資源安全的預警研究工作飼料界完全沒有開展。如果飼料資源安全出了問題，是會出大亂子的。這次磷酸氫鈣漲價，事前沒有任何預警，許多人也僅認為是一種價格的波動，并沒有把這種現象與飼料資源安全問題聯系起來，思考我們應采取什么措施，這無疑是我們飼料科技工作者及飼料主管部門的悲哀。而其它行業（如磷礦，磷化工，農肥、外貿）已開始進行這方面的預警研究并準備相應措施。
建議由政府、中央及省市主管部門牽頭組織跨部門（如飼料、農業、礦業、國土資源、環保、化工、外貿）討論制定相應法規，建立飼料資源安全預警體系。組織跨學科（如動物營養、飼料加工、畜牧，數學、計算機、生物工程、化工、國土資源、、生態、經濟等學科）的專家，利用系統工程的方法開展飼料資源安全的研究，建立飼料資源安全模型及預警措施，考慮多種因素（能源消耗、資源利用、生態環境、養殖模式、加工成本、飼料形態、經濟效益等因素）綜合評估建立一種動態模型，優化出最佳飼料及養殖模式（而不是僅通過一些養殖實驗，或配方軟件來決定），并提出保證飼料資源安全的措施及預警應對方案。為建立可靠的飼料資源安全預警體系奠定基礎。
5 需要進一步深入進行植酸酶應用技術研究
5.1 穩定化技術
植酸酶作為一種生物活性的添加劑，容易受到各種理化因子的影響，作為飼料添加劑應用時，人們考慮更多的是飼料加工中的制粒溫度對植酸酶活性的影響。盡管微生物來源的植酸酶(商品植酸酶幾乎全部來自微生物發酶產生)比植物酶制劑更耐高溫(植酸酶的最適溫度可高達60~70℃)，但高溫調制過程中的活性損失是在所難免的(Schwarz和Hoppe 1992)。解決這一問題的途徑有兩個，一是特異產耐熱植酸酶微生物菌株的篩選，利用細胞工程、基因工程、蛋白質工程等技術，對產酶菌株進行改良和改造，獲得高產量、高活性、高穩定性的植酸酶菌株，筆者在相應的研究和實驗中已觀察到來自不同基因所產植酸酶的耐熱性有明顯的差異，并且目前國內部分廠家生產的植酸酶在性價比、飼喂效果及耐熱性能等方面絕不比國外產品遜色；另一個途徑是植酸酶產品的物理處理，例如微囊化、顆粒化處理；還有就是采用后噴涂技術。 5.2 方便快捷檢測方法的建立
由于目前使用的植酸酶菌株的基因來自不同的菌種，產生的植酸酶的物理化學性質都存在一定的差異，檢測方法也存在一定差異。國標的檢測方法也存在一定的局限性。對大多中小企業來說，植酸酶不僅是一種不易檢測的飼料添加劑，同時又是具有一定風險的飼料添加劑，這在一定程度上阻礙了植酸酶的推廣應用。作為植酸酶生產廠家，盡快開發一套相對簡單，易操作的植酸酶定量方法對推廣植酸酶將起到重要作用。
5.3 對飼料形態及飼喂方式的重新認識
我國預混料、濃縮料及其它粉料的增長速度一直高于顆粒料，而且不少廠家推出的高擋乳仔豬濃縮料（或粉料）正在爭奪顆粒料市場。而且不少用戶在最終使用飼料時喜好濕喂或泡水飼喂，這其中有無合理性？筆者到香港去過多次，參觀了主要的豬場，他們從教槽料到中大豬料都用粉料，但都使用自動取食器及自動飲水器（料浪費少），不少豬場業主認為粉料加上自動取食這種養殖模式效果不錯（他們都很追求養豬的投入產出比）。筆者認為在逐步改善飼喂條件的情況下（如使用自動取食器及自動飲水器等），綜合考慮：加工成本、資源利用、能源消耗、熱敏成分的損失、蛋白質氨基酸與糖類物質的美拉德反應損失、包裝、運輸費用等因素，特別是在使用植酸酶及熟化單項原料的情況下，需要對飼料形態及飼喂方式重新評估，加強這方面的應用研究。
5.4 水產動物專用植酸酶的研發
水產養殖業迅猛發展,集約化程度越來越高。高密度的放養和高量人工配合飼料的投喂是集約化養殖的兩個顯著特點,人工配合飼料是集約化養殖的主要營養來源,而人工配合飼料的大量使用又是造成養殖水體污染的主要原因之一。例如養殖真鯛時,按蛋白質含量計算,投餌量的20%作為殘餌被直接排放到環境中,魚攝食占80%,其中有20%用于魚體增重,60%作為糞便排出體外,也就是說,投餌量的80%被排到水中,污染之嚴重是顯而易見的。由于水產動物對高質量磷源的需求及排泄物對水體污染及養殖的危害，植酸酶在減少魚蝦對水質的污染和發展高密度水產養殖具有更大的潛力。水產飼料中有相當一部分磷與植酸結合成了植酸磷,不僅不能被利用,而且還與其他礦物質、蛋白質、氨基酸、糖類等物質結合,形成穩定的植酸鹽復合物,降低了營養元素的利用率,增加了水體污染。一方面造成磷這種較貴的飼料原料的巨大浪費,另一方面排出體外的磷進入水中和土壤,造成環境污染,導致集約化漁業生產區水域富營養化,BOD和COD值升高,水中溶氧含量起伏變化、水質惡化、魚體生病或魚肉帶異味等，一些地區已在某些區域禁止養魚。與此同時養殖水體中排放的飼料磷促使水體中浮游植物的大量繁殖,誘發赤潮,給養殖業帶來巨大損失。
近年來，使用植物蛋白替代魚粉建立經濟環保型的養魚業成為一大熱點。由于植酸的存在，魚類對植物性飼料中磷的利用率相當低，在含植物蛋白的魚飼料中添加微生物植酸酶，提高磷及其他養分的利用率，但水產動物多是變溫動物，體溫較低，可考慮對如豆粕等原料進行預消化（結合后熟化干燥工藝）。由于水產動物消化道的pH值(大多是中性)、溫度等與畜禽有一定區別，水產飼料調質制粒的時間及溫度較長，尚需要開發新型的水產專用植酸酶及添加技術（如后噴涂技術及解決粘附在顆粒料上的可靠性）。
