一个专利 一项产业——饲料所的植酸酶生产技术

编者按：自2001年起，每年4月26日被定为“世界知识产权日”。今年我国的宣传主题是“加强知识产权保护运用，支撑创新驱动发展”。
当前我国处于经济发展新常态，创新已经成为引领发展的第一动力，知识产权制度的作用更为突出。中国农业科学院党组为贯彻落实创新驱动发展战略，不断强化知识产权管理，全院知识产权创造速度增长很快、管理措施有力、转化运用成效显著、保护意识逐渐增强。
知识产权转化运用的方式主要包括自行实施、转让或许可以及出资、融资等。中国农科院部分研究所如哈尔滨兽医所、兰州兽医所、特产所、植保所、棉花所、蜜蜂所、蔬菜所、兰州牧药所等通过所办企业自行实施了专利权和植物新品种权，生物所、上海兽医所等通过作价入股转化了多项专利。更多的研究所是通过许可转化运用相关专利权和植物新品种权。为进一步提高中国农科院知识产权转化运用、服务产业发展的实效，院成果转化局精心选取了8个专利和植物新品种权的许可案例，希望能给予大家启迪。

植酸（肌醇六磷酸）是谷物类食品或饲料中磷的主要储存形式，植酸磷的含量占动物日粮中总磷50-70％。然而，单胃动物（如鸡和猪）缺乏水解植酸的消化酶，以致其利用率非常低。且不被消化的植酸磷排出体外导致土地和水资源污染。植酸螯合消化道内的各种矿物元素，抑制矿物质吸收，降低饲料的总体营养价值和利用率。另一方面，磷是动物生长的必要元素，无机磷(如磷酸氢钙)必需被添加到动物饲料中，造成饲料成本的增加。植酸酶能够水解植酸释放无机磷，作为饲料添加剂，明显提高植酸磷的利用率，降低动物饲料中无机磷的补充量，同时降低排泄物中的磷含量。
该专利通过多方面改进技术路线提高饲料用酶生产性能并降低其成本。率先采用酶分子结构特征结合生物信息学设计，建立了酶基因资源高效扩增分离技术，获得了一种非常适宜于饲料及畜牧业应用的综合性能优良植酸酶。所提供的基因资源快速分离技术具有很高的通用性，广泛应用获得了上百个具有学术研究价值或应用前景的新型饲料用酶。发明了综合优化构建高效表达生产菌株的方法，建立了饲料用酶蛋白表达量达到10-50 g/L级的高效表达技术体系，生产菌株具有工艺简单、产品得率高、应用成本低（减少15倍）等优点。

该发明获得了美国、欧盟和日本的专利授权保护，并进行了相关专利的多重授权保护。
专利权人单位与国内酶制剂重点生产企业合作生产并推广。技术方案还用于美国PHYTEX公司植酸酶的生产改进。本专利许可给多家国内外企业，许可费4230万元。主要技术合作单位累计生产销售酶产品11.6万吨，直接经济效益13.39亿元，创造利润4.28亿元，在全国31省区上千家饲料及养殖企业推广应用。产品出口到美国、欧洲、东南亚等20多个国家和地区，创造3.81亿元的出口额。植酸酶的应用已累计产生间接经济效益540亿元，并节约磷酸氢钙矿物资源1000万吨，减少养殖业磷氮等有机物排放1300万吨。使我国饲料用酶产业迅速发展成为一个社会、经济和生态效益显著、极具国际竞争力的新兴产业，为行业的健康可持续发展提供了科技支撑。