肉鸡和蛋鸡日粮中添加植酸酶的研究进展

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　　肉鸡和蛋鸡日粮中添加植酸酶的研究进展

　　李凯年 逯德山 编译

　　植酸酶(Phytase Enzyme)是催化植酸(肌醇六磷酸)及植酸盐水解成肌醇与磷酸(或磷酸盐)一类酶的总称。近几年来，随着生物技术的发展，使大规模商业化生产植酸酶成为可能。由于反刍动物瘤胃微生物可以产生大量的植酸酶，因而可以很好地利用饲料中的植酸磷(Reid等，1947)，而猪和家禽等单胃动物由于肠道中植酸酶活性微弱，并且易为日粮中的某些成分(如钙)所抑制，因而不能有效利用饲料中的植酸磷，需要额外添加无机磷。因此，在猪和家禽的饲料中应用植酸酶以提高植酸磷的利用率日益引起重视，研究也不断深入。在美国乔治亚州亚特兰大国际家禽科学论坛上，在肉鸡和蛋鸡日粮中添加植酸酶的重要意义成为与会者探讨的中心话题。研究覆盖了添加的植酸酶与饲料中已经存在的植酸酶是如何发生反应的，在单一饲料和混合饲料中是如何反应的，不同商业植酸酶的作用如何等。现将主要内容编译介绍如下。
　　1内源植酸酶的活性对外源植酸酶稳定性的影响
　　肌醇六磷酸来自于小麦和玉米，这些谷物中大约75%的磷与肌醇六磷酸分子相结合。根据S. Dalsgaard的论文《内源植酸酶的活性对外源植酸酶稳定性的影响》，肌醇六磷酸不能被动物本身降解，动物需要外源酶来降解体内的肌醇六磷酸。Dalsgaard博士, F.Isaksen 以及来自丹麦Danisco Genecor公司的T. Gravesen 和来自密苏里州圣路易斯Danisco公司的M.Hruby研究认为，外源植酸酶颗粒的稳定性是饲料业上很重要的一个课题。评估外源植酸酶热稳定性的主要方法是在商业饲料厂进行制粒测试。但是，来自原料的内源植酸酶会影响测试结果。内源植酸酶主要来自小麦和小麦的副产品，在动物饲料中大量使用这些产品。内源植酸酶的存在会导致热稳定性好的植酸酶产品热稳定测试结果不准确。因此，可以从两个方面评估内源植酸酶对外源植酸酶稳定性的影响。一方面，商业性的制粒试验，内源植酸酶在90°C 下失活;另一方面，内源植酸酶的热稳定性测试温度范围为75~95°C。结果表明，85%的内源酶在95°C下失活。综上所述，内源植酸酶不耐热。但是，在制粒之前在粉料中存在有活性的内源酶，如果外源植酸酶产品的活性依据粉料中的植酸酶含量计算，那么外源植酸酶的热稳定性会被低估。
　　2植酸酶在0~35日龄肉鸡颗粒饲料中的热稳定性
　　外源植酸酶的稳定性可能是值得质疑的，颗粒饲料中热稳定性植酸酶的添加可以改善肉鸡的腿病发生率。J. R. Timmons在家禽科学论坛发表意见认为，肉鸡日粮一般需要制粒以改善肉鸡的生长性能。在热稳定性植酸酶产品开发出来之前，一般在制粒之后添加植酸酶，这样可以防止制粒高温导致植酸酶失活。来自美国马里兰大学帕克学院的Timmons等人进行了一项研究，对两种热稳定性的植酸酶(PhA和PhB)在0~35周龄Ross肉鸡颗粒日粮中的活性进行了评估。植酸酶日粮中缺乏非植酸磷(NPP)，在育雏期日粮(S)、生长期日粮(G)、育肥期日粮(F)中分别含有0.28、 0.185和 0.11%非植酸磷，所有处理(TRT)在93.3 °C下制粒。试验使用RCB设计，测量植酸酶存留活性(RPhA)、体重(WG)、饲料转化率(F/G)和胫骨灰份百分比(TA)。TRT包括一个正对照(PC)(在 S、G、F日粮中分别添加0.45、 0.40和0.35%的NPP)，负对照(NC)(在 S、G、F日粮中分别添加0.35、 0.25和 0.16%的NPP)， 0.5×PhA, 1×PhA, 2×PhA, 0.5×PhB, 1×PhB, 和 2×PhB。
　　生产商推荐的酶水平为1×。RPhA(3阶段日粮)在TRT3~8(分别为64.3、 69.8、80.0、81.0、73.2和69.5%)处理之间没有表现出差异(P=0.07, SEM 4.15)，表明PhA 和 PhB 的热稳定性相似。TRT各处理之间的WG没有发现明显差异(21日龄时平均为659.2;35日龄时1,618.5 g)。35日龄时，TRT 5~7处理组的F/G比NC处理组低3%(P=0.05)。在21日龄和35日龄时，TA没有发现差异。21日龄时，TRT 1处理组的TA高于TRT 2~8(P=0.05)(51%)。但是，在饲喂1×PhA和1×PhB 的处理组中，在TA上没有表现出差异(P>0.05)(分别为49.4和49.1%)。35日龄时，TRT 1~8处理的 TA值分别为50.51a、 47.95c、48.90bc、48.95bc、49.60ab、48.87bc、49.51ab和50.10%。饲喂PC日粮的鸡TA比饲喂NC日粮的鸡高5%(P=0.05)。但是，饲喂TRT 2×PhA、2×PhB和1×PhB日粮的鸡TA与饲喂PC日粮处理组没有差异(P>0.05)。在Ph TRT处理之间TA没有差异。试验结果表明，向NPP缺乏日粮中添加HS Ph(制粒前添加)可以改善饲喂颗粒日粮鸡的TA。
　　3细菌性植酸酶对饲喂单一或混合日粮肉鸡的影响
　　T.M.Parr博士等进行了一项关于细菌植酸酶产品减少日粮植酸盐负面影响的研究。在许多肉鸡研究中已经对一种新的耐热的细菌性植酸酶(QP)进行了评估。在这些试验中一般使用以玉米-豆粕-动物蛋白组成的日粮。Parr博士认为，随着饲料原料价格的增长，正在考虑使用更多的非传统饲料原料，这是试验研究的目的。《在饲喂单一或混合日粮时细菌性植酸酶对肉鸡的影响》比较了在单一玉米-豆粕日粮、半混合或者全混合日粮(包括玉米、豆粕、菜籽粕、米糠和葵花粕)中添加植酸酶对肉鸡的影响。玉米-豆粕日粮中植酸盐的含量平均为0.23%，而混合日粮中植酸盐有所增加(平均为0.38%)。每种日粮的AvP、Ca、ME和aa都高于与阳性对照组(PC)匹配的阴性对照组(NC)。添加到NC日粮中的植酸酶为200或者300g/mt (分别相当于500或者750FTU/kg)，饲喂颗粒饲料至42日龄。记录体重、采食量、FCR和死亡率。在42天时，收集左胫骨用于进行骨灰份分析。相比NC处理组，添加植酸酶处理组肉鸡体重和骨灰分都有所改善，生产性能与阳性对照组相似。在使用非传统饲料原料的日粮中增加植酸盐水平对生产性能产生负面影响。研究表明，QP能有效降低日粮中植酸盐的负面作用，不论日粮的复杂性如何。
　　4细菌植酸酶对肉鸡营养代谢和生产性能的影响
　　T.M.Parr博士等进行的另一项试验研究是QP的最佳养分消化率和磷存留量。研究人员认为，虽然以前的研究已经清楚地证明，植酸酶可以增加日粮中与植酸盐结合磷的释放。但是，关于植酸酶对植酸盐的影响以及最终对能量和氮存留的影响仍值得探讨。试验研究的目的是评估QP对1~40日龄肉鸡生产性能和营养代谢的影响。试验在巴西的一个肉鸡饲养场进行。将1250只雄性Ross肉鸡随机分作5种处理。每种处理设10个重复，每个平养鸡栏装25只鸡。试验包括两个无磷和钙的阴性对照，检查饲料转化率和消耗率。试验共包括阳性对照(PC)、阴性对照1(NC1)和阴性对照2(NC2)三种基础日粮。其中，NC1养分含量：平均P减少0.12%，Ca 减少0.077%，赖氨酸(Lys)减少0.003%，代谢能(ME)减少26 kcal，蛋白减少0.12%;NC2养分含量：平均P减少0.13%，Ca 减少0.10%，Lys 减少0.01%，ME减少45 kcal，蛋白减少0.36%。向NC1中添加100g/mt(相当于250 FTU/kg)QP，向NC2中添加200 g/mt(相当于500 FTU/kg)QP。结果表明，在NC1 和 NC2中添加QP，肉鸡的体重(BW)、采食量(FI)和饲料转化率(FCR)与PC类似。收集19~23个回肠样品测定养分消化率，表明在NC1和NC2中添加QP可以明显提高能量值，分别提高了30和57kcal DM/kg，增加了磷的回肠消化率和存留磷。因此，减少了P排泄，提高了胫骨灰分沉积的含量，特别是在饲喂含有200 g/mt QP的NC2处理组。添加200g/mt QP的处理组结果表明，养分的消化率、磷存留最好，P排泄减少，生产性能和胫骨组成与阳性对照类似。研究还表明，当从日粮中去除P时，饲料消耗降低，体重也降低。添加植酸酶后，体重又得以恢复。
　　植酸酶作为一种新型的饲料用酶制剂，可以提高饲料中P及其他矿物质元素的利用率，降低粪P排出对环境的污染以及改善营养成分的吸收利用。目前，植酸酶已经在养殖业得到越来越广泛的使用，其营养学潜力与环保意义日益明显的显现出来。2007年，我国在世界上首次培育成功富含高活性植酸酶并稳定遗传的转基因玉米。这种以玉米为载体生产的第二代植酸酶产品具备替代微生物发酵法生产植酸酶的功效。经过动物饲喂实验发现，这种植酸酶活性可以显著提高动物的生产性能，大大降低饲料成本和生产能耗，完全可以替代目前微生物发酵生产植酸酶的功效，不仅开创了第二代低成本、环保、节能、高效植酸酶生产的新兴技术领域，而且也为我国进一步开发利用植酸酶奠定了良好的条件与基础。

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moziyi123

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