超量添加植酸酶

僅僅利用植酸酶來(lái)釋放植酸中磷的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了。超量添加植酸酶——以高于傳統(tǒng)水平添加植酸酶，也已產(chǎn)生了所謂的“超磷效應(yīng)”，其結(jié)果是給養(yǎng)豬生產(chǎn)帶來(lái)了更高的生產(chǎn)性能。

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2015）08-0017-03

近年來(lái)，隨著飼用植酸酶使用的不斷深入，人們不但開始關(guān)注釋放結(jié)合于飼料原料內(nèi)植酸中的高價(jià)值磷上獲得的潛在益處，而且還開始關(guān)注消除植酸本身所產(chǎn)生的益處。超量添加是指添加足量的植酸酶以迅速降解日糧中所有的植酸，這種方法目前已被證明能夠提高豬和家禽的生產(chǎn)性能（圖1）。

植酸既是一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又是一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，歸入前者的原因是因?yàn)樗辛祝涣腥牒笳呤且驗(yàn)樗鼤?huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收產(chǎn)生不利影響。植酸會(huì)結(jié)合腸道內(nèi)的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，降低它們與動(dòng)物消化酶的接觸，并迫使腸道分泌更多的消化液來(lái)試圖解決與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)接觸不良的問(wèn)題——這是對(duì)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足和對(duì)脆弱的腸壁內(nèi)襯潛在損壞的一種反應(yīng)。

1 抗?fàn)I養(yǎng)作用

有研究已表明，植酸可降低鈣、鋅、鐵、錳、鈉和銅的表觀吸收率，同時(shí)還會(huì)使氨基酸的表觀吸收率降低3 %～16 %，具體下降程度則取決于日糧的組成成分。胃腸道中的額外消化液和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失所產(chǎn)生的能量成本，也會(huì)降低豬的表觀能量代謝率（圖2）。研究豬日糧中植酸的抗?fàn)I養(yǎng)作用一直都非常困難，因?yàn)轱暳显系娜魏巫儎?dòng)不僅僅會(huì)改變植酸的含量，而且還會(huì)影響其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子如非淀粉多糖（纖維）的含量。

一個(gè)方法是使用合成植酸鹽（以植酸的形式），而且這種方法已在多項(xiàng)試驗(yàn)中被證明有效，并確定了植酸對(duì)斷奶仔豬日均采食量（ADFI）、日增重（ADG）和飼料轉(zhuǎn)化率（FCR）的影響程度（圖3）。

但是，也許消除植酸所帶來(lái)的最大益處源自超量添加植酸酶產(chǎn)生的作用。一直以來(lái)，人們使用植酸酶來(lái)釋放植物植酸中被結(jié)合的磷，而之前這些植酸被視為不可用的。常用推薦添加量500 FTU/kg的現(xiàn)代植酸酶可釋放0.10 %～0.15 %的有效磷。這是一種在飼料制造中足以帶來(lái)成本效率的水平。

2 超量添加的益處

相反，超量添加是指在飼料中添加500 FTU/kg以上水平的植酸酶，以試圖完全降解飼料中的所有可溶性植酸，從而有效消除其抗?fàn)I養(yǎng)的作用。

益處通常是指額外的磷（換言之不僅僅是簡(jiǎn)單地釋放磷）和從增加采食量、提高營(yíng)養(yǎng)消化率和更多地釋放礦物質(zhì)及減少消化的能量成本所產(chǎn)生的好處。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，高劑量地使用植酸酶主要可通過(guò)兩種基本途徑提高盈利：一是由通過(guò)使用植酸酶（超越磷釋放的常用作用模式）產(chǎn)生的超磷效應(yīng)帶來(lái)豬生產(chǎn)性能的顯著提高；二是通過(guò)使用之前不可使用的高植酸（成本低）型飼料原料來(lái)最大限度地節(jié)約配方成本，同時(shí)又保持了動(dòng)物的生產(chǎn)性能。

截至目前，大部分利用豬進(jìn)行的試驗(yàn)都聚焦于第一點(diǎn)，飼料配方成本節(jié)約加上生產(chǎn)性能大幅提高，要遠(yuǎn)高于額外添加植酸酶所產(chǎn)生的成本。圖4列出了研究人員在19項(xiàng)試驗(yàn)中，超量添加Quantum植酸酶后與相對(duì)應(yīng)的對(duì)照日糧（橙色線，100 %，配方營(yíng)養(yǎng)充足，包括鈣和磷）在生產(chǎn)性能上的比較結(jié)果。其中，在16項(xiàng)試驗(yàn)中，試驗(yàn)組豬的平均日增重超過(guò)（84 %）對(duì)照組豬；另外，在14個(gè)試驗(yàn)中，試驗(yàn)組豬的飼料轉(zhuǎn)化率超過(guò)對(duì)照組豬，只有兩項(xiàng)試驗(yàn)在1～2個(gè)測(cè)定值上無(wú)法證實(shí)存在收益。由于對(duì)照日糧富含磷，因此采食試驗(yàn)日糧的豬在生產(chǎn)性能上得到的任何改善完全源自消除了植酸酶的抗?fàn)I養(yǎng)影響。

超量添加植酸酶成功的關(guān)鍵，在于在植酸進(jìn)入胃腸道的早期能夠被快速高效地降解，因此最大限度延長(zhǎng)消化和吸收過(guò)程可帶來(lái)益處。重要的是，即使在低濃度下，仍能持續(xù)地降解植酸，以進(jìn)一步消除植酸的抗?fàn)I養(yǎng)作用，而不是活性下降或隨著可溶性植酸含量的減少而停止降解。否則，這將會(huì)降低日糧中植酸的水平，而不是達(dá)到完全消除其不良作用的目的。

3 降解植酸

如果要消除植酸不良的抗?fàn)I養(yǎng)作用，通常需要降解飼料中80 %～85 %的植酸。假如某些植酸是不溶的，那么如要高水平地降解植酸，可能要求胃內(nèi)可溶性植酸濃度降至0.05 %或更低。

因此，超量添加植酸酶產(chǎn)生的最佳植酸酶活性，與僅僅簡(jiǎn)單釋放有效磷時(shí)所要求的植酸酶活性不同。這不僅僅取決于在植酸酶一開始在腸道內(nèi)低pH值環(huán)境（胃內(nèi)的酸度）中的活性，而且還取決于其他特性，如固有的熱穩(wěn)定性（以免熱穩(wěn)定包被導(dǎo)致活性的激活時(shí)間延長(zhǎng)）、蛋白酶抗性（以免植酸酶本身在胃內(nèi)被降解）和在低底物濃度下的活性。簡(jiǎn)而言之，用于超量添加的理想植酸酶在本質(zhì)上要具有耐熱性，能夠抵抗胃內(nèi)環(huán)境條件，在低pH值（2.5～3.5）環(huán)境中能夠發(fā)揮較高的活性，且能夠在非常低的濃度下降解植酸。

4 滿足需求

Quantum Blue是第三代增強(qiáng)型大腸桿菌植酸酶，專門用于滿足超量添加的需求。這種植酸酶的使用不依賴于劑量依賴性基質(zhì)的使用，并更多地在于優(yōu)化動(dòng)物性能。但在選擇產(chǎn)品時(shí)，了解會(huì)影響植酸酶超量添加效果的因素非常關(guān)鍵。超劑量添加導(dǎo)致植酸抗?fàn)I養(yǎng)作用消除后所帶來(lái)的潛在益處非?？捎^，而且在未來(lái)很可能會(huì)提高植酸酶的使用量，因?yàn)轲B(yǎng)豬生產(chǎn)者會(huì)抓住這種能夠進(jìn)一步提高飼料使用率和豬生產(chǎn)性能的機(jī)會(huì)。

原題名：Superdosing - A chance to unlock gains in swine （英文）

原作者：Gustavo Cordero博士和Rob ten Doeschate博士（AB Vista公司）