原料如何影響動(dòng)物生產(chǎn)以及酶制劑如何提供幫助

王晶晶 編譯自，Vol.29(2021)，№1：20～21

唐彩琰 審

用于改善飼料成分營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的外源性酶制劑是優(yōu)化飼料轉(zhuǎn)化率的有效解決方案之一。

畜牧生產(chǎn)者面臨的最大挑戰(zhàn)之一是飼料成本逐年上漲，其成本可能占總生產(chǎn)成本的70%。由于飼料含有抗?fàn)I養(yǎng)因子，飼料中約25%的可用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能被動(dòng)物充分利用，這會(huì)對(duì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，原料的變異性和可用性也影響著飼料營(yíng)養(yǎng)的利用。畜牧業(yè)正在經(jīng)歷糧食價(jià)格波動(dòng)，這些變化對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的盈利能力有多大影響，尚未可知。

每噸豆粕的價(jià)格增加10美元意味著一打雞蛋的生產(chǎn)成本增加44美分，或者說(shuō)每磅活重肉雞的生產(chǎn)成本增加25美分，這對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的盈利能力有重大影響。此外，原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和原料變異性會(huì)影響動(dòng)物的消化率和生產(chǎn)性能，并且會(huì)影響生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境足跡，如果日糧的養(yǎng)分利用率未得到優(yōu)化，更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)被排泄到環(huán)境中。如今，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是要根據(jù)營(yíng)養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)因素來(lái)建立具有成本效益且高效的肉和蛋生產(chǎn)(圖1)，但營(yíng)養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)因素往往各不相同，并且對(duì)于每個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)都是獨(dú)特的。

圖1 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是建立具有成本效益且高效的肉和蛋生產(chǎn)

1 優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)利用

動(dòng)物飼料所用原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差異很大。例如，植物性成分含有大量的非淀粉多糖，它們具有抗?fàn)I養(yǎng)特性，會(huì)增加日糧的黏度，降低能量攝入和消化率。難消化的組分對(duì)生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)是一種損失，并可能因其來(lái)源而異。

動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)行業(yè)的重點(diǎn)一直是通過(guò)營(yíng)養(yǎng)利用來(lái)優(yōu)化動(dòng)物的健康和生產(chǎn)性能。該領(lǐng)域過(guò)去幾十年的進(jìn)展表明多種方式可以幫助動(dòng)物釋放其捕獲的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而滿(mǎn)足動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需求。其中一種解決方案，也許是最重要的，現(xiàn)證明也是最有效的，就是使用外源性酶制劑。

2 酶如何幫助動(dòng)物利用飼料營(yíng)養(yǎng)

酶在動(dòng)物的消化過(guò)程中起關(guān)鍵作用。盡管消化酶可以在動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生，但生產(chǎn)者可使用外源性飼用酶來(lái)優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)利用并改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能。在動(dòng)物飼料中添加外源性酶制劑的目的通常是：提高飼料成分(尤其是磷、鈣、氨基酸和蛋白質(zhì))的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；優(yōu)化動(dòng)物的健康、福利和生產(chǎn)性能；改善飼料轉(zhuǎn)化率；減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向環(huán)境中排泄，最終導(dǎo)致飼料成本的可持續(xù)降低。飼用酶的使用還擴(kuò)大了飼料原料的選擇范圍，使用非常規(guī)飼料原料或替代原料，有助于提高日糧配方的靈活性。

非常規(guī)飼料原料可降低飼料成本，但它們可能不易被動(dòng)物消化，因?yàn)閯?dòng)物體內(nèi)可能缺乏消化這些成分所必需的內(nèi)源性消化酶，導(dǎo)致動(dòng)物從飼料中獲取的營(yíng)養(yǎng)較少。外源性酶制劑的使用能使飼料更易消化，從而提高非常規(guī)飼料原料對(duì)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在過(guò)去的20年中，飼用酶的應(yīng)用得到了長(zhǎng)足發(fā)展。為了應(yīng)對(duì)不斷上漲的常規(guī)飼料成分成本，飼料成分的選擇越來(lái)越復(fù)雜，人們期望通過(guò)添加酶制劑最大限度地提高飼料的養(yǎng)分利用率，從而改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能。然而，酶的特性在很大程度上取決于其來(lái)源微生物菌株及生產(chǎn)方式。

3 獨(dú)特的發(fā)酵系統(tǒng)

大多數(shù)飼用酶使用細(xì)菌和真菌，通過(guò)深層發(fā)酵(Submerged Fermentation，SmF)或固態(tài)發(fā)酵(Solid-State Fermentation，SSF)生產(chǎn)。

SSF技術(shù)是指將非轉(zhuǎn)基因生物(通常是真菌)放在高纖維飼料上生長(zhǎng)，從而產(chǎn)生多種天然酶的發(fā)酵技術(shù)。使用SSF的目的是生產(chǎn)一種多酶復(fù)合物，該復(fù)合物可對(duì)飼料中的許多纖維底物起作用，而不僅僅是1種或2種特定的底物，從而可以很好地減少它們的抗?fàn)I養(yǎng)作用。過(guò)去20年，人們對(duì)SSF用于商業(yè)酶生產(chǎn)進(jìn)行了廣泛的研究。SSF系統(tǒng)可以根據(jù)微生物的類(lèi)型和飼料中的底物來(lái)滿(mǎn)足特定需求。例如，利用黑曲霉生產(chǎn)的多酶產(chǎn)品包含植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、纖維素酶和β-葡聚糖酶。

未來(lái)的研究重點(diǎn)是如何提高發(fā)酵系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，世界各地的研究人員都在進(jìn)行這方面的試驗(yàn)。這些新進(jìn)展將通過(guò)改善飼料消化率和獲得更大的成本節(jié)約來(lái)提高養(yǎng)分利用率。

4 酶是關(guān)鍵

在考慮選擇飼料成分時(shí)，酶制劑的使用對(duì)建立提高動(dòng)物生產(chǎn)可持續(xù)性的解決方案至關(guān)重要。

豆粕、玉米將是制約中國(guó)飼料業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性挑戰(zhàn)因子，在國(guó)內(nèi)緊抓糧食安全的大背景下，溢多利公司近期推出的“麥酶寶”和“玉米-雜粕型專(zhuān)用復(fù)合酶”，能夠根據(jù)小麥、雜粕及其副產(chǎn)物中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類(lèi)和含量，充分考慮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收、沉積的均衡性，兼顧飼料原料結(jié)構(gòu)，按照飼料營(yíng)養(yǎng)和抗?fàn)I養(yǎng)因子，結(jié)合畜禽消化生理特點(diǎn)，有效提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，消除小麥及雜粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，從而促進(jìn)畜禽的生長(zhǎng)性能，為雜糧、小麥、水稻等新飼料原料的利用創(chuàng)造良好條件。今后溢多利公司也會(huì)著重針對(duì)新蛋白能量原料進(jìn)行研發(fā)，更多地推出以應(yīng)用于稻谷、雜糧為主的酶制劑產(chǎn)品，切實(shí)為中國(guó)飼料業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自身力量。

原題名：How do raw materials affect animal production and how can enzymes help (英文)

原作者：Kyle Mckinney