植酸酶為何能抵消日糧中過量鈣的抗?fàn)I養(yǎng)作用

唐彩琰 王晶晶

摘? 要：由于鈣源價(jià)格低廉，且不會(huì)污染環(huán)境，為了確保營(yíng)養(yǎng)需求，通常會(huì)在動(dòng)物飼料中過量添加鈣，但這會(huì)影響植酸酶的活性和磷的利用率。了解飼料中鈣源的特征，定制補(bǔ)充植酸酶，可減少鈣的抗?fàn)I養(yǎng)作用，從而提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。

關(guān)鍵詞：鈣;磷;抗?fàn)I養(yǎng)作用;植酸酶

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2021）05-0103-02

鈣和磷是動(dòng)物發(fā)育和完成生理功能所需的兩種重要礦物質(zhì)。養(yǎng)殖場(chǎng)通常會(huì)在動(dòng)物飼料中過量添加鈣，這會(huì)影響植酸酶的活性以及磷的利用率，然而通過適量添加植酸酶可以解決這一問題。

鈣和磷對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)、骨骼形成、肌肉收縮、能量代謝、繁殖和免疫都至關(guān)重要。缺乏任何一種礦物質(zhì)都可能會(huì)直接限制動(dòng)物的生長(zhǎng)使骨骼的發(fā)育難以達(dá)到最佳狀態(tài)發(fā)育，最終導(dǎo)致發(fā)病率和死亡率的提高。為了滿足動(dòng)物對(duì)鈣和磷的需求，養(yǎng)殖場(chǎng)往往會(huì)在飼料配方中增加這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。然而鈣和磷的過度補(bǔ)充會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物體內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡和骨骼發(fā)育不良。因此，了解鈣和磷的作用機(jī)制及其相互關(guān)系對(duì)評(píng)估飼料配方需求、調(diào)整添加水平和防止兩種礦物質(zhì)的抗?fàn)I養(yǎng)作用至關(guān)重要。

1? 鈣：隱藏的抗?fàn)I養(yǎng)素

鈣通常是飼料配方中含量最高的礦物質(zhì)。大量添加鈣是為了確保動(dòng)物的最低營(yíng)養(yǎng)需求，也是因?yàn)殁}源價(jià)格低廉，鈣的排泄不會(huì)對(duì)環(huán)境造成威脅。然而，高水平的鈣會(huì)降低磷（以植酸磷的形式補(bǔ)充）等其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。

鈣可以促進(jìn)植酸與腸道蛋白質(zhì)結(jié)合，包括消化蛋白酶（如胃蛋白酶和胰蛋白酶），加重植酸的抗?fàn)I養(yǎng)作用。這些蛋白質(zhì)-植酸復(fù)合物不可溶，而且很難被蛋白水解酶和植酸酶（腸道中降解植酸的酶）水解。因此，過量的鈣會(huì)降低蛋白質(zhì)的利用率和消化率、蛋白質(zhì)的溶解性和磷的利用率。

大量的鈣還會(huì)與脂肪酸形成沉淀，從而降低日糧能量的消化率和植酸的吸收。雖然鈣對(duì)植酸的親和力較低，但過量的鈣會(huì)在小腸形成不可溶的植酸鈣復(fù)合物，這就是植酸酶抗性。因此，由于植酸無(wú)法水解，植酸磷和植酸鈣的利用率顯著降低。

2? 鈣的利用率不一

石灰石是肉雞日糧鈣的主要來源，有時(shí)會(huì)占總飼料鈣的50%以上。石灰石在市場(chǎng)上很容易買到，鈣的濃度穩(wěn)定，污染物濃度較低，且價(jià)格低廉。然而，石灰石的系酸力會(huì)提高腸腔中內(nèi)容物的pH，進(jìn)而會(huì)降低植酸的溶解性和對(duì)植酸酶的可及性，使鈣與植酸形成不可溶的復(fù)合物。此外，石灰石中的鈣可通過競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)直接抑制植酸酶的活性。

腸腔中的鈣濃度及其與植酸結(jié)合的潛力隨石灰石溶解度的增加而增加。溶解速率和磷的消化率因粒度而異，顆粒越細(xì)，在腸道中溶解越快，因此對(duì)磷消化率的負(fù)面影響越大。然而，這種影響不是線性的，單單粒度無(wú)法解釋石灰石鈣源利用率的所有變化。其他因素，如鈣源的物理和化學(xué)特征也可能起到重要作用。因此，為了評(píng)價(jià)日糧鈣對(duì)磷消化率的影響以及合理配制日糧，需要考慮日糧中鈣的總濃度和石灰石的溶解度。

3? 植酸酶可減少鈣的抗?fàn)I養(yǎng)作用

植酸酶通常會(huì)被加入單胃動(dòng)物的飼料中，以部分或全部替代無(wú)機(jī)磷。植酸酶還可以減少過量補(bǔ)充鈣對(duì)氨基酸和磷消化率的負(fù)面影響。這種能力既取決于植酸酶的相關(guān)因素，如其作用的特定pH范圍和添加劑量，又取決于日糧相關(guān)因素，如日糧鈣水平和鈣磷比。隨著pH增加，鈣更容易與植酸結(jié)合，在植酸變得不可用之前，植酸酶作用于植酸并釋放磷的時(shí)間有限。因此，一種具有較廣pH適用范圍的快速作用的植酸酶可以增加腸道中的植酸水解速度，快速釋放磷，并減少不溶性植酸鈣復(fù)合物的形成。

Axtra PHY GOLD 是一種公認(rèn)的細(xì)菌植酸酶變體，在低pH（2.4～4.0）的環(huán)境中具有很高的活性。它可以在雞的肌胃和腺胃中迅速分解植酸，阻止植酸進(jìn)入小腸，從而減少不溶性植酸鈣復(fù)合物的形成。與其他植酸酶相比，該植酸酶在鈣存在時(shí)表現(xiàn)出更強(qiáng)的水解植酸的能力，從而減少鈣的負(fù)面影響。富含鈣的日糧，如幼畜的開口料，需要補(bǔ)充特定的植酸酶。

相關(guān)研究人員通過仔豬評(píng)估了低可溶性鈣和高可溶性鈣日糧，發(fā)現(xiàn)添加1 000 FTU/kg的Axtra PHY GOLD減輕了低可溶性鈣對(duì)消化性能的負(fù)面影響，添加高劑量的酶（2 000 FTU/kg）避免了高可溶性鈣的負(fù)面影響。

4? 鈣的定制解決方案

要確保高鈣日糧的最佳性能，需要了解飼料配方中原料和酶的特性。不同鈣源在粒度、溶解度和礦物質(zhì)含量上各不相同，這是每種石灰石的特征。因此，鈣添加劑的抗?fàn)I養(yǎng)作用取決于鈣源和所選植酸酶的質(zhì)量。隨著鈣的抗?fàn)I養(yǎng)作用被揭示，鈣源與植酸酶的定制補(bǔ)充成為最大限度提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能的關(guān)鍵。

原題名：Counteracting the anti-nutritional effects of calcium（英文）

原作者：Arno de Kreu博士