# 抗营养因子的生物脱活

酶与受控发酵正在中和限制植物性饲料营养吸收的植酸、胰蛋白酶抑制剂与寡糖——一款获欧盟批准的新一代植酸酶、一套降低批次间抗营养因子波动风险的发酵大豆蛋白工艺，以及一家将粪便磷含量降低达60%的中国植酸酶生产商。

Source: https://cn.bioecon.ru/technology/bio-deactivation-anti-nutritional-factors/
Updated: 2026-08-18



## 概述与价值链

标记：[EC：欧盟饲料添加剂授权（法规(EC) 1831/2003）| OECD：食品系统 | 监管机构：EFSA（欧盟）、FDA（美国）、MARA（中国）]

抗营养因子（ANF）的生物脱活利用酶与受控发酵，中和大豆、豆类及谷物类饲料与食品原料中天然存在的植酸、胰蛋白酶抑制剂、β-伴大豆球蛋白与寡糖——这些成分原本会结合矿物质与氨基酸，或干扰消化过程。在欧盟，DSM-Firmenich于2024年9月24日获得欧盟授权，推出新一代植酸酶HiPhorius，适用于所有家禽品种、猪科动物（Suidae，包括猪与母猪）及各类鳍鱼，其植酸降解速度更快、更彻底，优于上一代植酸酶。同样在欧盟，丹麦企业Hamlet Protein生产专用发酵大豆蛋白原料，无论原料如何波动，均能保持胰蛋白酶抑制剂、β-伴大豆球蛋白、棉子糖族低聚糖等抗营养因子在每一批次中的稳定低水平；该公司已于2026年5月完成被Royal Agrifirm Group收购的交易。在中国，蔚蓝生物的饲料级植酸酶可降解植物性饲料原料中与植酸结合的磷，将畜禽粪便磷排放量降低30%至60%，同时释放被结合的矿物质、氨基酸及微量元素供吸收利用。在美国，Novus International发布了一份基于十余年数据的综述报告，指出大豆基禽畜饲粮中的胰蛋白酶抑制剂对蛋白质消化和氨基酸利用度的影响比此前认识的更为显著——即便经过传统热加工处理亦是如此——该公司正将蛋白酶补充与近红外（NIR）检测相结合，以更频繁地筛查原料质量。

抗营养因子生物脱活的关键方向：
1. **植酸酶介导的植酸降解（Phytase-Mediated Phytate Degradation）：** 酶水解植酸以释放被结合的磷、矿物质与氨基酸，降低粪便磷含量及对无机磷酸盐补充剂的需求。
2. **发酵法去除胰蛋白酶抑制剂与寡糖（Fermentation-Based Trypsin-Inhibitor and Oligosaccharide Removal）：** 对大豆/豆类原料进行受控微生物发酵，降解蛋白酶抑制剂与寡糖，提升幼龄动物的消化利用率。
3. **蛋白酶介导的胰蛋白酶抑制剂中和（Protease-Mediated Trypsin-Inhibitor Neutralization）：** 饲用复合酶制剂分解经传统热处理后仍残留的胰蛋白酶抑制剂。
4. **快速抗营养因子质量筛查（Rapid ANF Quality Screening）：** 近红外等快速分析技术，实时评估原料中抗营养因子的波动情况，取代低频次的实验室检测。

### 行业价值链

```
[原料入库] ──> [抗营养因子分析/筛查] ──> [生物脱活处理] ──> [营养素释放验证]
                                                                              │
                                                                       （消化率/
                                                                        磷利用提升）
                                                                              │
                                                                              ▼
[动物生产性能/销售] <─── [饲料/原料配方] <─────────────────┘
```

### 价值链层级

| 层级 | 描述 | 关键输入/输出 |
|:---|:---|:---|
| **原料入库** | 接收天然抗营养因子含量存在波动的大豆、豆类或谷物类原料 | **输入：** 植物性饲料/食品原料。<br>**输出：** 待评估抗营养因子的批次。 |
| **抗营养因子分析/筛查** | 快速评估入库批次中植酸、胰蛋白酶抑制剂或寡糖的含量 | **输入：** 原料批次、近红外/分析检测。<br>**输出：** 批次专属的抗营养因子谱。 |
| **生物脱活处理** | 施用植酸酶/蛋白酶或采用受控发酵，中和已确定的抗营养因子 | **输入：** 抗营养因子谱、酶/微生物培养物。<br>**输出：** 抗营养因子降低的原料。 |
| **营养素释放验证** | 确认处理后实现的磷、矿物质或氨基酸释放情况 | **输入：** 处理后的原料。<br>**输出：** 经验证的营养素释放/消化率指标。 |
| **饲料/原料配方** | 将经过验证、抗营养因子降低的原料纳入成品饲料或食品配方 | **输入：** 抗营养因子降低的原料。<br>**输出：** 成品饲料/食品配方。 |
| **动物生产性能/销售** | 衡量生长/消化率结果，并销售抗营养因子已受控的成品配方 | **输入：** 成品配方。<br>**输出：** 生长性能数据、产品销售。 |

该行业的跨领域技术：
- **微生物植酸酶酶学（Microbial Phytase Enzymology）：** 源自曲霉属与大肠杆菌的植酸酶，水解植酸的磷酸酯键以释放被结合的磷与矿物质。
- **豆类原料受控发酵（Controlled Fermentation of Legume Meal）：** 特定的发酵工艺，降解大豆/豆类原料中的胰蛋白酶抑制剂、β-伴大豆球蛋白及棉子糖族低聚糖。
- **快速近红外抗营养因子分析（Rapid NIR-Based ANF Analytics）：** 近红外检测技术，可对原料抗营养因子波动进行频繁的批次级筛查，取代低频次的实验室检测。

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## 美国

美国为抗营养因子管理贡献了认知与快速检测层面的力量，其代表企业是一家饲料添加剂供应商，重点在于揭示一项长期被低估的风险，而非植酸酶生产基地。

### 胰蛋白酶抑制剂认知研究、近红外快速检测推广、蛋白酶中和方案
- **Novus International：** 发布了一份基于十余年数据的综述报告，认为大豆粕中的胰蛋白酶抑制剂对蛋白质消化和氨基酸利用度的影响比此前认识的更为显著，即便经过传统热加工处理亦是如此；该公司正推广将蛋白酶补充与近红外（NIR）检测相结合，以实现比传统实验室方法更频繁的原料筛查。

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## 中国

中国是大规模工业化植酸酶生产的重镇，致力于降低植物性饲料中植酸原本会输送到畜禽粪便中的磷负荷。

### 植酸酶介导的磷释放、粪便磷含量降低、上市工业酶企业规模
- **蔚蓝生物：** 生产一款饲料级植酸酶，可降解植物性饲料原料中与植酸结合的磷，释放被结合的矿物质、氨基酸及微量元素供吸收利用，同时将畜禽粪便磷排放量降低30%至60%。

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## 欧盟

欧盟既是新一代植酸酶获批的重镇，也拥有一套专门针对大豆中非植酸类抗营养因子的独特发酵路线，目前该领域正从私募股权持股转向战略性所有权整合。

### 欧盟批准的新一代植酸酶、发酵法去除大豆抗营养因子、从私募股权到战略性持股的转变
- **DSM-Firmenich：** 于2024年9月24日获得欧盟授权，推出新一代植酸酶HiPhorius，适用于所有家禽品种、猪科动物及各类鳍鱼，其植酸降解速度更快、更彻底，优于上一代植酸酶，并降低了对无机磷补充剂的依赖。
- **Hamlet Protein：** 生产专用发酵大豆蛋白原料，使胰蛋白酶抑制剂、β-伴大豆球蛋白及棉子糖族低聚糖在每一批次中均保持稳定低水平，适用于幼龄动物饲粮；该公司已于2026年5月完成被Royal Agrifirm Group收购的交易，从私募股权持股转入Agrifirm集团Specialties事业部的战略性持股。

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## 领先企业与研究机构

| 公司/机构 | 国家 | 关键产品/平台 | 技术特点 | 2026年状态 |
|:---|:---|:---|:---|:---|
| **DSM-Firmenich** | 🇨🇭 瑞士 | *新一代植酸酶HiPhorius* | 2024年9月24日获欧盟批准；适用于家禽、猪科动物、鳍鱼 | 商业化 |
| **Hamlet Protein** | 🇩🇰 丹麦 | *发酵大豆蛋白原料* | 批次间抗营养因子（胰蛋白酶抑制剂、β-伴大豆球蛋白、棉子糖族低聚糖）稳定低水平 | 商业化 |
| **蔚蓝生物** | 🇨🇳 中国 | *饲料级植酸酶* | 粪便磷排放量降低30%至60% | 商业化 |
| **Novus International** | 🇺🇸 美国 | *胰蛋白酶抑制剂检测与蛋白酶方案* | 近红外快速抗营养因子筛查+蛋白酶中和 | 商业化 |

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## 技术栈与创新

该技术栈将酶法与发酵法脱活同快速分析筛查相结合。

1. **植酸酶酶学（Phytase Enzymology）：**
   - 微生物植酸酶水解植酸的磷酸酯键，释放原本会未经吸收即排出体外的磷、矿物质与氨基酸。
   - 案例：DSM-Firmenich的HiPhorius植酸降解速度更快、更彻底，优于上一代植酸酶，已获欧盟批准用于家禽、猪及鳍鱼。
2. **发酵法降低抗营养因子（Fermentation-Based ANF Reduction）：**
   - 对大豆/豆类原料进行受控微生物发酵，降解经传统热处理后仍残留的胰蛋白酶抑制剂、β-伴大豆球蛋白及棉子糖族低聚糖。
   - 案例：Hamlet Protein的工艺无论原料如何波动，均能保持批次间抗营养因子的稳定低水平。
3. **快速抗营养因子分析（Rapid ANF Analytics）：**
   - 近红外（NIR）等快速检测技术能够比传统实验室检测更频繁地筛查入库原料的抗营养因子波动。
   - 案例：Novus International将蛋白酶补充与近红外检测相结合，以捕捉传统检测方法遗漏的胰蛋白酶抑制剂波动。

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## 价值链与生产流程

### 酶法/发酵法抗营养因子脱活工业化流程（欧盟饲料添加剂框架法规(EC) 1831/2003）

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┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 1. 原料入库               │ ───> │ 2. 抗营养因子分析/筛查    │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
                                                 │
                                                 ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 4. 营养素释放验证         │ <─── │ 3. 生物脱活处理           │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
              │
              ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 5. 饲料/原料配方           │ ───> │ 6. 生产性能/销售          │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
```

#### 阶段1：原料入库
大豆、豆类或谷物类饲料/食品原料入库，其植酸、胰蛋白酶抑制剂或寡糖含量天然存在波动。

#### 阶段2：抗营养因子分析/筛查
近红外或其他快速分析检测评估该批次特有的抗营养因子含量，取代低频次的传统实验室检测。

#### 阶段3：生物脱活处理
施用植酸酶或蛋白酶，或采用受控发酵工艺，中和已确定的抗营养因子。

#### 阶段4：营养素释放验证
相对于处理前的基线，确认处理所实现的磷、矿物质或氨基酸释放情况。

#### 阶段5：饲料/原料配方
将经验证、抗营养因子已降低的原料纳入成品饲料或食品配方。

#### 阶段6：生产性能/销售
衡量生长、消化率及粪便磷含量等结果，销售抗营养因子已受控的成品配方。