一直以來(lái)，在肉雞生產(chǎn)中使用蛋白酶的主要?jiǎng)訖C(jī)是在不損害動(dòng)物生長(zhǎng)性能的前提下力求降低飼料成本。減少日糧中大豆的使用量可以降低與肉雞生產(chǎn)相關(guān)的所有環(huán)境危害。

蛋白酶的添加，使得大豆在飼料中的添加水平得以降低，并可有效降低全球變暖趨勢(shì)，降幅達(dá)12 %。

雖然通常認(rèn)為畜禽養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境有多種不利影響，但也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)肉雞生產(chǎn)對(duì)環(huán)境相對(duì)友好。即便如此，這也并不意味著肉雞生產(chǎn)體系在對(duì)環(huán)境影響上不存在需要特別關(guān)注的特征。一個(gè)能夠很好控制氮排放（如會(huì)加劇全球氣候變暖和硝酸鹽浸出的氨氣和氧化亞氮）是受到關(guān)注的領(lǐng)域之一。這些排放可發(fā)生在家禽生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的很多環(huán)節(jié)，如飼料作物種植階段、家禽飼養(yǎng)階段和糞便處理階段（圖1）。有些排放會(huì)對(duì)相對(duì)局限的地區(qū)產(chǎn)生影響，如氨氣只對(duì)家禽舍內(nèi)或周邊地區(qū)產(chǎn)生不良影響，但其他的排放，如一氧化氮，會(huì)造成全球性危害。

1 禽肉的受歡迎度持續(xù)攀升

隨著世界人口、城市化和可支配收入的不斷增長(zhǎng)，禽肉在全球范圍內(nèi)的受歡迎度也穩(wěn)步提高。近來(lái)，注意健康的消費(fèi)者對(duì)肉類(lèi)的選擇經(jīng)常趨向于減少飲食中的動(dòng)物脂肪。此外，不像其他肉類(lèi)，禽肉不會(huì)產(chǎn)生宗教或文化沖突?？傊?，為了滿足需求并提高產(chǎn)量且不破壞環(huán)境，未來(lái)，肉雞產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)上需要做出一些改變。尤其是氮的排放被視為危害環(huán)境的一個(gè)重要問(wèn)題，其危害主要集中在三個(gè)領(lǐng)域：全球變暖潛勢(shì)、超營(yíng)養(yǎng)潛勢(shì)和酸化潛勢(shì)。

2 全球變暖潛勢(shì)（Global Warming Potential，GWP）

GWP是排入大氣的溫室氣體的度量標(biāo)準(zhǔn)。人為溫室氣體的排放被認(rèn)為是造成全球變暖的主要原因，它們使得大氣捕捉多于常規(guī)數(shù)量的直射長(zhǎng)波長(zhǎng)（熱）輻射，并轉(zhuǎn)變?yōu)榱溯^高的溫度。GWP的來(lái)源主要包括化石燃料燃燒和土地利用方式變化產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）、氧化亞氮（N2O）和甲烷（CH4）。每功能單位的GWP總量更為人熟知的稱(chēng)呼是“碳印跡”。N2O產(chǎn)生于家禽墊料干燥、貯存和堆肥過(guò)程中氮化合物的氧化/還原反應(yīng)，且與動(dòng)物排泄物中氮的含量成正比。

3 超營(yíng)養(yǎng)潛勢(shì)（Eutrophication Potential，EP）

EP用于評(píng)估營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過(guò)流失、徑流或大氣沉淀進(jìn)入水體的過(guò)量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。超營(yíng)養(yǎng)在水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)中都可能發(fā)生。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)業(yè)耕作導(dǎo)致的土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集最終會(huì)導(dǎo)致飲用水污染和土壤酸化，主要根源是硝酸根（NO3-）和磷酸根（PO43-）流失進(jìn)入水體及氨氣（NH3）揮發(fā)進(jìn)入大氣。NO3-和NH3的排放都與肉雞生產(chǎn)有關(guān)。NO3-來(lái)自作物施肥用的氮肥，NH3來(lái)自家禽舍和田間施肥用的墊料。

4 酸化潛勢(shì)（Acidification Potential，AP）

AP是衡量土壤pH降低趨勢(shì)的主要指標(biāo)。主要根源是氨氣排發(fā)及來(lái)自礦石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫（SO2）。當(dāng)SOx與NOx釋放進(jìn)入大氣后，它們可以與雨水混合形成酸性的H2SO4和HNO3。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中排放的NH3也會(huì)導(dǎo)致酸化，因?yàn)镹H3在空氣中會(huì)轉(zhuǎn)化為硝酸。酸雨對(duì)植物、動(dòng)物、人類(lèi)、土壤、水生生物甚至是建筑物都是一種威脅。家禽舍中的及施用于土壤中的墊料釋放出的NH3再次起了重要作用。

現(xiàn)已證明應(yīng)用于飼料中的單一蛋白酶（如Ronozyme ProAct）能有效地減少氮的排放，因?yàn)樗鼈兡芴岣叱Ｓ蔑暳显系陌被嵯省Ｗ罱K，飼料原料中蛋白質(zhì)更為高效的利用使得排入糞便中的氮更少，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)較低的日糧不會(huì)對(duì)肉雞的經(jīng)濟(jì)性能帶來(lái)任何損失。用蛋白酶重新調(diào)配飼料配方的另一個(gè)好處是，肉雞日糧中的大豆使用量也可以隨之下調(diào)。這對(duì)GWP也有積極影響，因?yàn)橥ǔ＿@意味著最終的日糧可以減少現(xiàn)有耕地種植的飼料原料量，這也意味著CO2的排放量減少。

5 生命周期評(píng)估

一種系統(tǒng)的定量方法對(duì)有效評(píng)估復(fù)雜的畜禽生產(chǎn)系統(tǒng)（如肉雞生產(chǎn)系統(tǒng)）對(duì)環(huán)境的影響是至關(guān)重要的。一種被稱(chēng)作生命周期評(píng)估法（Life Cycle Assessment，LCA）的方法經(jīng)常被用于全面評(píng)估此類(lèi)系統(tǒng)上的改變對(duì)環(huán)境的影響。這要考慮到產(chǎn)業(yè)鏈中的所有環(huán)節(jié)：從原料的生產(chǎn)開(kāi)始到廢棄物的處理結(jié)束。在每個(gè)環(huán)節(jié)中，收集與資源消耗和與有潛在有害排放物產(chǎn)生相關(guān)的特定數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可作為比較酶輔助過(guò)程與傳統(tǒng)過(guò)程所造成環(huán)境影響的有效工具。近期，一項(xiàng)LCA研究對(duì)在標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)肉雞生產(chǎn)模式下向飼料中添加Ronozyme ProAct時(shí)的總體環(huán)境影響進(jìn)行了定量。

6 考慮周到

這種LCA評(píng)估是在將傳統(tǒng)的含標(biāo)準(zhǔn)水平蛋白質(zhì)的未加蛋白酶大豆型日糧（對(duì)照組）與添加蛋白酶的日糧進(jìn)行比較時(shí)進(jìn)行的。在添加蛋白酶的日糧中，蛋白質(zhì)和氨基酸的含量也降低，和符合使用酶后見(jiàn)到的消化率提高保持一致。7項(xiàng)獨(dú)立試驗(yàn)全部進(jìn)行評(píng)估，并評(píng)價(jià)2個(gè)具體方面——飼料生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈和肉雞生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈。飼料生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)包括飼料作物生產(chǎn)、添加劑生產(chǎn)、原料和飼料加工、原料運(yùn)輸和肥料生產(chǎn)。肉雞生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)包括與飼料生產(chǎn)和在肉雞飼養(yǎng)、雞舍排放、糞便肥料的貯存和田間施用、種雞生產(chǎn)和孵化中能量使用有關(guān)的各個(gè)方面。分析所用的信息來(lái)自肉雞產(chǎn)業(yè)和其他任何可能的途徑，并假設(shè)所有的糞便都用作肥料。

飼料生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的分析結(jié)果表明，添加蛋白酶后，所有被提及的環(huán)境影響類(lèi)別都有所下降（圖2）。GWP的下降尤為顯著，在某些情況下降幅達(dá)12 %，平均降幅為5 %。這一改善的主要原因是添加蛋白酶后日糧中大豆的含量有所降低。這與CO2排放的減少有關(guān)，原因是與大豆生產(chǎn)相關(guān)的耕地使用及其運(yùn)輸有了相應(yīng)減少。EP的改善雖小但很明顯，AP的改善幅度更大。

縱觀整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈（圖3），EP和AP的降幅都有很大。改善最大的是AP，最大降幅達(dá)9 %，平均降幅為5 %。這與雞舍和糞便中相關(guān)物質(zhì)的排放量減少有關(guān)，尤其是NH3排放量的減少。蛋白酶通過(guò)提高蛋白飼料中氨基酸的消化率，從而降低排入糞便中的氮，減少氨氣的排放，從而影響AP和EP。

7 有效性和實(shí)用性

常規(guī)日糧和添加蛋白酶的日糧之間的主要區(qū)別在于大豆用量的減少。通過(guò)這種方法降低對(duì)環(huán)境的危害，與其他旨在降低肉雞日糧中大豆用量所進(jìn)行的營(yíng)養(yǎng)性研究相比，降幅通常較大。如使用豌豆替代大豆將肉雞生產(chǎn)中的GWP降低約4 %，但較之歐洲其他的蛋白原料（蠶豆/向日葵），這些降幅還很小甚至可以忽略不計(jì)。這些研究中的家禽生長(zhǎng)性能也應(yīng)該保持不變。如果正如預(yù)期的那樣，使用這些替代性作物會(huì)降低家禽的生長(zhǎng)性能，環(huán)境益處也會(huì)隨之縮小。這表明，當(dāng)旨在降低肉雞對(duì)環(huán)境的影響時(shí)，在養(yǎng)殖中無(wú)論是單獨(dú)使用添加蛋白酶這一種方法還是聯(lián)合其他日糧替代方案或改變飼養(yǎng)管理方案，飼料中添加蛋白酶是一種更具前景的策略。較之旨在減少由家禽產(chǎn)生的氨氣排放量的非營(yíng)養(yǎng)性方案，應(yīng)用蛋白酶應(yīng)該是一種更具實(shí)用性的方法，因?yàn)檫@種方法既不需要改變雞舍結(jié)構(gòu)，也不需要投入資金。

8 環(huán)境和經(jīng)濟(jì)利益的綜合考慮

在肉雞生產(chǎn)中使用蛋白酶的主要?jiǎng)訖C(jī)是在不損害動(dòng)物生長(zhǎng)性能的前提下降低飼料成本。現(xiàn)似乎已明確的是此類(lèi)經(jīng)濟(jì)益處與明顯降低環(huán)境危害有關(guān)。在全球的某些區(qū)域，法規(guī)限定了用于耕地的氮量，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)因環(huán)境效益的改善而進(jìn)一步提高。蛋白酶不僅會(huì)影響?zhàn)B殖場(chǎng)的利潤(rùn)，也將增加每單位土地飼養(yǎng)的肉雞數(shù)量，同時(shí)也符合環(huán)境立法的要求。此外，通過(guò)減少氨氣排放能夠提高家禽和工人的空氣質(zhì)量。綜上，使用蛋白酶將成為一個(gè)非常重要的營(yíng)養(yǎng)策略。

原題名：Protease reduces environmental impact of broiler production （英文）

原作者：Adam Smith （DSM 市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理）