付亞楠 譯自，Vol.26 (2019)，№ 7：41，43

唐彩琰 審

近年來，受各國政府政策和消費(fèi)者需求的雙重影響，家禽生產(chǎn)者壓力倍增。這些壓力包括禁用抗生素生長促進(jìn)劑以及對(duì)散養(yǎng)肉雞和蛋雞消費(fèi)需求增加等。盡管采取上述措施是為了保障公共衛(wèi)生和動(dòng)物福利，但它們同時(shí)增加了家禽生產(chǎn)者的盈利壓力。

生產(chǎn)者不得不尋求其他可持續(xù)方式維持動(dòng)物的健康、福利和生產(chǎn)性能。飼用酶是近年來動(dòng)物營養(yǎng)領(lǐng)域最大的突破之一，它能讓營養(yǎng)師配制出成本更低的飼料，在保持動(dòng)物生產(chǎn)性能不變的同時(shí)降低生產(chǎn)成本和潛在的環(huán)境污染。

目前植酸酶和碳水化合物酶在家禽營養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用已被廣泛接受，盡管如此飼用酶在日糧中的使用方式仍是保守的。這是因?yàn)檫^去人們對(duì)酶底物的水平和營養(yǎng)影響以及酶對(duì)動(dòng)物新陳代謝和生理的作用理解有限。近年來，我們對(duì)這些領(lǐng)域的認(rèn)知有所進(jìn)步，這為開發(fā)飼用酶的全部應(yīng)用潛力提供了新的機(jī)遇。本文將分別探討植酸酶和木聚糖酶在克服與植酸和纖維相關(guān)的抗?fàn)I養(yǎng)作用方面的應(yīng)用。

1 植酸的抗?fàn)I養(yǎng)作用和超量添加植酸酶

植酸是一種強(qiáng)力的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)損害礦物質(zhì)和其他營養(yǎng)物質(zhì)(如氨基酸和能量)的利用。過去7～8年，隨著利用高劑量或“超高劑量”植酸酶完全分解植酸(IP6)及其低酯形式(IP5～I(xiàn)P1)做法的引入，植酸酶的應(yīng)用有了長足的發(fā)展。

高劑量的植酸酶也可以通過植酸的完全脫磷酸作用原位產(chǎn)生肌醇，從而給動(dòng)物的生產(chǎn)性能帶來益處。肌醇是植酸分子的主要成分，據(jù)報(bào)道其可以改善能量代謝，幫助動(dòng)物更有效地利用日糧中的能量。

在一項(xiàng)肉雞試驗(yàn)中，超量添加植酸酶后，估計(jì)其中三分之一的飼料轉(zhuǎn)化率(Feed Conversion Rate，F(xiàn)CR)由肌醇貢獻(xiàn)(圖1)。

超量添加植酸酶只需簡單地補(bǔ)足飼料中的植酸酶就能提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，無需其他營養(yǎng)貢獻(xiàn)。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，家禽生產(chǎn)者設(shè)計(jì)了500 FTU/kg的植酸酶配方，且同時(shí)假設(shè)只需添加更多的酶就能使該酶的標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)貢獻(xiàn)達(dá)到1 500 FTU/kg～2 500 FTU/kg飼料活性的最終目標(biāo)。加速植酸分解可以改善家禽和豬的飼料利用率(通常飼料轉(zhuǎn)化率降低3～4個(gè)百分點(diǎn))。但這種方法需要首先增加飼料成本，且假定分解植酸釋放的額外營養(yǎng)可以轉(zhuǎn)化為更多的肉或提高動(dòng)物的生產(chǎn)效率。

為了構(gòu)建超量添加植酸酶的商業(yè)利益，AB Vista公司進(jìn)行了廣泛的研究，以進(jìn)一步理解使用更高劑量的植酸酶可以節(jié)約的氨基酸、礦物質(zhì)和能量的數(shù)量，以及日糧植酸水平如何影響動(dòng)物和酶的反應(yīng)。人們通常用消化率分析法進(jìn)行這項(xiàng)研究，但AB Vista公司決定采用另一種方法，這種方法不必用重要的營養(yǎng)氨基酸進(jìn)行劑量反應(yīng)試驗(yàn)，從而為植酸酶含量對(duì)營養(yǎng)需求影響的研究提供一個(gè)更加真實(shí)地圖像。

一系列(6個(gè))測定肉雞對(duì)高水平添加植酸酶反應(yīng)的試驗(yàn)表明高水平添加植酸酶后肉雞對(duì)蛋氨酸+胱氨酸、賴氨酸和蘇氨酸的利用率分別提高了14.70%、12.70%和5.40%(表1)。這說明使用較高劑量的植酸酶可以達(dá)到節(jié)約飼料成本的目的，也有助于解釋為何超劑量添加會(huì)給動(dòng)物生產(chǎn)帶來好處。

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2 優(yōu)化纖維分解和發(fā)酵能力

纖維是日糧的主要組成部分，含量通常占正常日糧的10%～15%。由于目前使用的常規(guī)分析方法提供了誤導(dǎo)性信息，因此纖維的測定具有挑戰(zhàn)性。粗纖維測定法至今已有100多年的歷史，目前仍廣泛應(yīng)用于測定日糧中的纖維，但其最多可獲取總?cè)占Z纖維的20%～25%。

今天，關(guān)于功能性纖維及其對(duì)動(dòng)物消化生理的潛在益處還有很多爭論。需要記住的重要一點(diǎn)是，纖維不能被動(dòng)物直接消化，而是作為腸道微生物群發(fā)酵的基質(zhì)。

木聚糖酶可以增加纖維的溶解度，使其更易于發(fā)酵，因此對(duì)腸道生理和腸道微生物群的整體平衡有顯著的益處(圖2和圖3)。較高的纖維分解程度可以有助于減少流向后腸道的蛋白質(zhì)數(shù)量，從而減少生物胺和氨氣的產(chǎn)生以及潛在的腸道微生態(tài)失調(diào)問題。

3 最大矩陣營養(yǎng)

基于對(duì)植酸和纖維的抗?fàn)I養(yǎng)作用、潛在營養(yǎng)益處以及酶作用方式更好地理解，AB Vista公司開發(fā)了一種酶應(yīng)用策略，稱為“最大矩陣營養(yǎng)”。該策略充分利用了AB Vista公司開發(fā)的植酸酶(Quantum Blue)和木聚糖酶(Econase XT)的特性。Quantum Blue是一種強(qiáng)化的大腸桿菌植酸酶，對(duì)植酸具有高親和力，Econase XT是一種耐熱和抗抑制性的木聚糖酶。

這些酶的組合使用可使客戶在保持動(dòng)物生產(chǎn)性能的同時(shí)獲得更高的日糧營養(yǎng)，從而節(jié)省大量成本并減少營養(yǎng)成分的流失。大量研究表明，添加組合酶可使每千克活禽的生產(chǎn)成本減少2美分，每噸飼料的成本減少15美元以上。

與傳統(tǒng)酶制劑相比，“最大矩陣營養(yǎng)”可以以較低的飼料成本創(chuàng)造出同等的生產(chǎn)性能。試驗(yàn)證實(shí)，在日糧至少減少2.5 kg/t磷酸二氫鈣、10 kg/t豆粕和10 kg/t脂肪的情況下，肉雞的生產(chǎn)性能仍能維持不變。家禽在磷和賴氨酸消耗減少7.3%和2.8%的情況下仍能保持其生產(chǎn)性能。

AB Vista公司的最大矩陣營養(yǎng)直到最近幾年才被飼料生產(chǎn)商接受。這得益于分析方法的改進(jìn)，讓我們對(duì)酶的作用模式和飼料底物含量的認(rèn)識(shí)有了更進(jìn)一步的理解。

飼料生產(chǎn)商現(xiàn)在可以利用近紅外技術(shù)測定日糧中的植酸水平，并可以程式化地測定飼料中的酶活性，從而確保質(zhì)量保證程序到位，以能夠放心地從先進(jìn)的酶應(yīng)用策略中獲取最大價(jià)值。