饲粮中添加植酸酶减少磷酸氢钙对肥育猪生长性能的影响

2018-02-05朱金清

养猪 2018年1期

朱金清

（北京市昌平区种猪场，北京昌平 102212）

植酸酶又称肌醇六磷酸水解酶，是一种可使植酸磷复合物中的磷变成可利用磷的酸性磷酸酯酶。依据对植酸作用方式分为3-植酸酶和6-植酸酶。3-植酸酶首先从植酸的第3碳点位开始水解酯键而释放出无机磷，然后依次释放其他碳位的无机磷，最终酯解整个植酸分子；它多存在于植物、细菌和真菌里，需要二价镁离子参与催化过程。6-植酸酶首先在植酸的第6碳点位开始催化水解酯键而释放出无机磷，多存在于植物种子里。

磷是动物繁殖和生长等代谢所必须的矿物质元素之一，在骨骼和肌肉等组织组成和生长中起重要作用。猪体内的磷主要由饲料供给，饲料原料来源主要以植物性原料为主，在豆类、油类和谷物籽实类中有40%~70%的磷以植酸及其盐类的形式存在，植酸磷约占植物总磷的70%，不易被单胃动物利用，而占30%的非植酸磷可被动物利用，称为“有效磷”或“可利用磷”。植酸磷被水解才能为动物利用。玉米中磷只能利用10%~20%，豆饼中磷也只能利用25%~35%。因单胃及无胃动物体内缺乏能分解植酸磷的酶，对磷的利用率低，反而需要添加大量无机磷以满足动物对磷的需要，提高了生产成本。植酸盐被动物直排出体外，造成环境污染，也造成磷资源的浪费。

植酸及其盐类还是一种抗营养因子，有很强的螯合能力，螯合生物体所需的二价阳离子，能结合锌、铁、铜、锰、钾、钠、镁、钙等物质，形成不溶性的盐类，影响动物对矿物质的吸收，同时影响蛋白质的消化利用。在饲料中添加植酸酶，可以将被植酸结合的微量元素、钙和磷从植酸及植酸盐上解离下来，变成畜禽需要的物质被利用吸收；把植酸络合的蛋白质和氨基酸进行有效分解，使其从络合物中脱落。消除植酸对胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制作用，改善机体对营养物质的消化利用，促进机体内营养物质间的平衡，改善畜禽生长性能；提高饲料中磷的利用率，节约大量的磷酸氢钙资源，减少猪粪便中磷的排放，从而减少磷对环境的污染。

植酸酶是一种胞外酶，大量存在于自然界中，在动植物、细菌、酵母和真菌中均有发现。早在1907年，被Suzuki和其他学者首次在米糠中发现，到20世纪60年代首次在动物饲料中作为消除植酸的添加剂使用，到1996年巴斯夫开始在中国推广，到1999年国内开始生产，再到2005年国内出现数十家生产企业，随着发酵技术和生物工程的发展，利用基因工程等方法提高微生物生产植酸酶的活性和产量。现今市场植酸酶低成本使其具有广泛的应用前景。

本试验的目的是测定肥育猪饲粮中添加植酸酶减少磷酸氢钙添加量对肥育猪生长性能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2017年4月6日至5月11日在北京市昌平区种猪场进行，试验共计34 d，其中，预试期7 d，正试期27 d。

1.2 试验材料

植酸酶：武汉新华扬生物股份有限公司生产，粉状1型，植酸酶活性≥5 000 IU/g。磷酸氢钙是四川某公司生产，钙（Ca）含量≥20%，磷（P）含量≥16.5%。

1.3 试验设计与试验动物

本试验选用64头健康无病、生长状况良好、食欲旺盛、日龄相近、体重在（55.66±1）kg的肥育猪随机分为2组，每组4个重复，每个重复8头猪饲养在同一栏内单独饲喂。每组公母比例相同，即试验组和对照组长白去势公猪各16头、大白去势公猪各8头、大白母猪各8头。对照组饲粮不添加植酸酶，正常添加磷酸氢钙；试验组饲粮每吨添加200 g植酸酶（植酸酶活性≥5 000 IU/g）并减少50%磷酸氢钙。每天人工往料箱里填料（记录耗料量），让猪自由采食，自由饮水，机械负压通风。每栏猪占用面积、饲养环境和防疫免疫等条件相同。

1.4 试验饲粮

饲粮为玉米-豆粕-杂粕型，营养水平参照美国NRC标准部分做调整。对照组在饲粮中添加磷酸氢钙1.4%，试验组磷酸氢钙添加量减少50%同时添加植酸酶200 g/t。试验组饲粮是用人工逐渐放大的方法把植酸酶拌入玉米蛋白粉中，再投入饲料机搅拌均匀。植酸酶活性为5 000 IU/g，市场价为5元/kg。试验饲粮配方和营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平

1.5 饲养管理

试验组和对照组猪的常规免疫注射及驱虫在预试期前完成，预试期7 d，饲喂不添加植酸酶的基础饲粮，观察供试猪的精神状况、食欲和粪便等情况，发现不正常猪及时淘汰。猪舍为水泥地面半漏缝地板，人工饲喂，自由采食，机械负压通风，鸭嘴式饮水器自由饮水。每天打扫卫生和人工清粪1次，每周带猪消毒2次。正式试验期27 d，试验组和对照组猪分别于试验第1天和第28天清晨空腹称重。

1.6 饲粮化验

用探子分别插取试验料和对照料各500 g，进行粗蛋白质、钙、磷等化验。钙含量用高锰酸钾滴定法测定，粗蛋白质含量用凯氏定氮法测定，总磷含量用钼黄法测定。

1.7 统计分析

试验期每天记录饲粮消耗量、存栏数量、发病情况、死亡猪数，记录初始及结束时猪数、体重，计算日采食量、日增重、料重比、每千克增重饲料成本等指标。试验结果采用单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 植酸酶和磷酸氢钙对肥育猪生长性能的影响

由表2可知，试验组初始体重略高于对照组，两组差异不显著（P>0.05）。试验组和对照组结束体重分别为74.38 kg和73.63 kg，差异不显著（P>0.05）；头均增重分别为18.63 kg和18 kg，差异不显著（P>0.05）；头均日采食量分别为2 235.3 g和2 277.95 g，差异显著（P<0.05）；料重比分别为3.24和3.42，差异极显著（P<0.01）；日增重分别为 690 g和 667 g，差异不显著（P>0.05），但试验组比对照组增加3.45%。

表2 肥育猪生长性能测定结果

2.2 经济效益分析

由表3可知，试验组总耗料量略低于对照组，但试验组总增重比对照组多20 kg，增加3.47%。按当时使用饲料价格计算，试验组每千克增重饲料成本降低了5.25%，经济效益较明显。

表3 经济效益比较

2.3 健康状况

试验组与对照组猪健康状况良好，无疾病发生，成活率100%。

3 讨论

3.1 植酸酶的添加对肥育猪生长性能的影响

本饲养试验是在保持试验组和对照组饲粮在粗蛋白质、代谢能和氨基酸水平基本相同的情况下完成的。从肥育猪生长性能来看，每吨饲粮中添加200 g植酸酶且减少50%的磷酸氢钙添加量，肥育猪的日增重增加3.45%，饲料转化率有所提高，采食量有所减少。其主要原因是猪体内缺少分解植酸的内源性酶系统，植酸磷对猪不能利用吸收，添加植酸酶可以降解饲粮中的植酸及植酸盐，使其能变成无机磷被猪吸收利用；同时可提高猪对蛋白质、氨基酸、其它矿物元素的吸收和利用，促进提高能量消化率，达到提高日增重、降低料重比、提高肥育猪生长性能的目的。

许多研究表明，饲粮中添加植酸酶，可提高猪的生长性能。贺长青等报道[2]，在猪饲粮中添加植酸酶可使猪对饲粮中磷、蛋白质、粗灰分和钙的消化率显著提高（P<0.05）。朱仁俊等研究表明[3]，在仔猪饲粮中添加植酸酶分别替代50%和40%的磷酸氢钙，用植酸酶替代50%的磷酸氢钙组磷的消化率最高，50%替代组和40%替代组与对照组（不加植酸酶）相比较，日增重明显提高，结果显著提高了猪对饲粮中蛋白质、粗纤维、粗灰分、钙、磷的消化率（P<0.05），其中以植酸酶替代50%磷酸氢钙效果最好。窦勇等[4]选用10 kg的杜长大三元杂种仔猪，在蛋白质含量17%、有效磷含量为0.2%的低蛋白质、低磷仔猪饲粮中添加5 000 IU耐高温植酸酶0.01%~0.04%，与对照组相比，仔猪采食量无明显变化，其中以0.03%试验组的日增重和料重比改善最大，仔猪日增重提高16.11%，料重比降低，磷、钙、铁、锌、铜、锰的表观消化率分别提高16.90%、14.79%、16.53%、24.03%、28.39%、11.43%，粪尿中磷的含量降低50.1%，与对照组和其它试验组差异极显著（P<0.01）。刘自逵等[5]在生长肥育猪饲粮中添加植酸酶替代0.5%磷酸氢钙，改变了生产肥育猪的生长性能及营养物质的表观消化率，并显著降低了粪中氮、磷的排放。黄兴国等[6]报道，在生长猪饲粮中分别添加大肠杆菌植酸酶和黑曲霉植酸酶500 U/kg，与对照组相比，日增重显著提高18.03%、13.11%（P<0.05），日采食量提高3.68%、2.21%（P>0.05），料重比降低 12.44%、10.67%（P<0.05）。闫俊浩等[1]报道，低磷加植酸酶组与常磷不加植酸酶组相比，采食量、日增重、料重比和单位增重饲料成本均差异不显著，磷表观消化率提高20.28%（P<0.01），钙表观消化率提高 3.39%（P<0.05），粗蛋白质表观消化率无显著变化（P>0.05），从而得出，猪的生长性能、钙、粗蛋白质的表观消化率无显著差异，但磷的消化率大幅提高了，有利于环境保护。本试验结果表明，与对照组相比，试验组虽然日增重有所增加，但差异均不显著，日采食量两组差异显著（P<0.05），料重比两组差异极显著（P<0.01），单位增重饲料成本有所降低，这结果与朱仁俊研究的结果相近。易中华等[7]报道，在乳仔猪低磷饲粮中添加适量的耐高温植酸酶，可显著提高乳仔猪从断奶到育成阶段对植酸的消化率，降低粪磷排放；改善血液中无机磷、钙浓度和血清碱性植酸酶的活性，提高仔猪的生长性能；植酸酶可部分替代猪饲粮中无机磷，对乳仔猪生长性能、饲粮磷、钙消化率以及血清生化指标的影响，表明在乳仔猪饲粮中添加 5 000 IU/kg的植酸酶100~150 g/t可减少0.15%无机磷的添加。本试验结果与易中华等报道的相近。张广民报道[8]，通过使用植酸酶可以降低饲粮中有效磷0.1%，约相当于每吨配合饲料节约磷酸氢钙6 kg。当前植酸酶的添加量一直遵循巴斯夫公司早期推荐量60~100 g/t（植酸酶5 000 IU/g），在当时植酸酶价格昂贵、添加成本高，而目前植酸酶产品已经十分成熟，价格低廉、性价比突出，添加量建议增加1~3倍。这与本试验植酸酶添加量相符。考虑到植酸酶的经济效益，建议添加在猪饲粮中植酸酶200 g/t（5 000 IU/kg），经济效果最佳。

3.2 植酸酶的添加对营养物质利用率有较好的影响

添加植酸酶于猪的饲粮中，可以将蛋白质水解出来，从而有利于猪对蛋白质的消化吸收。蔡青和等[9]在仔猪玉米-豆粕型饲粮中添加植酸酶300 IU/kg，饲粮中干物质、能量、蛋白质消化率分别提高3.4%、2.6%、2.8%，但差异不显著（P>0.05），钙、磷消化率分别显著提高14.5%、2.8%（P<0.05）。改善回肠氨基酸表观消化率：组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸分别提高 11.7%、2.7%、6.2%、5.4%、1.1%（P>0.05），降低了血清中的葡萄糖、血清尿素氮和血清碱性磷酸酶水平，提高了血清T3、T4和胰岛素水平。张克英（2001）认为[10]，仔猪饲粮中添加植酸酶500 IU/kg，能够明显提高仔猪生长性能，改善磷和蛋白质的利用率，且植酸酶的作用效果受饲粮磷和赖氨酸水平的影响，低磷饲粮加植酸酶的改善程度高于高磷饲粮。植酸酶对蛋白质表观消化率的影响不显著是由于植酸酶的添加量不足所致。本试验添加200 g/t植酸酶显著提高了饲料利用率，但这有待对消化率进行进一步研究。

3.3 植酸酶对骨骼的影响

邓近平报道[11]，不同饲粮条件下植酸酶对磷利用率的影响，结果表明，添加植酸酶试验组猪的骨骼折断强度均好于不加植酸酶组，但未表现出显著差异（P>0.05），添加植酸酶组能显著提高饲粮磷表观消化率（P<0.05）。曹贵彬等[12-13]报道，低磷饲粮添加植酸酶500 IU/kg、低磷饲粮添加耐高温植酸酶1 000 IU/kg，可促进骨骼中钙、磷的沉积，提高养分的表观消化率，但对血液中钙、磷代谢影响不大。添加植酸酶500 IU/kg、1 000 IU/kg替代部分无机磷，可达到与基础饲粮正常磷水平的生长性能甚至更好的效果，1 000 IU/kg添加效果稍好于500 IU/kg。在断奶仔猪低磷饲粮中添加耐高温植酸酶500 IU/kg、1 000 IU/kg，小肠黏膜的发育和仔猪生长性能得到改善。邹秀云等[14]报道，在生长猪小麦和粗米型饲粮中分别添加植酸酶，研究其对猪骨骼发育的影响，发现加酶或不加酶对生长猪骨骼折断强度、骨灰分磷含量差异均不显著（P>0.05），但是饲粮添加植酸酶947 IU/kg替代无机磷0.7 g/kg，对生长猪骨骼发育有促进作用。本试验饲粮中添加植酸酶组与对照组相比，观察猪群健康状况、四肢、蹄、腿无异常情况，证明肥育猪饲粮中添加植酸酶是可行的。

[1]闫俊浩，黄海滨，禚梅，等.植酸酶和磷酸氢钙对生长猪生长性能和养分消化率的影响[J].养猪，2008（4）：1-4.

[2]贺长青，黄生强，马海明.植酸酶对仔猪生长性能影响的研究[J].黑龙江畜牧兽医，2002（5）：14.

[3]朱仁俊，高士争，葛长荣，等.植酸酶对仔猪饲料消化率的影响[J].饲料工业，2001，22（9）：26-27.

[4]窦勇，彭聚华，胡佩红，等.低蛋白、低磷日粮中添加植酸酶对仔猪生产性能及矿物质元素代谢的影响试验[J].浙江畜牧兽医，2015（3）：5-7.

[5]刘自逵，黄兴国，刘文敏，等.不同植酸酶对生长育肥猪生产性能及养分利用的影响[J].中国畜牧兽医，2010，37（2）：22-26.

[6]黄兴国，刘文敏，黄璜，等.不同植酸酶对生长猪生产性能和养分利用的影响[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2008，34（1）：53-55，72.

[7]易中华，瞿明仁，朱年华，等.南方高温环境下植酸酶对杜长大猪生产性能和钙、磷、蛋白质利用率的影响[J].家畜生态学报，2004，25（4）：32-36.

[8]张广民.饲料酶制剂应用技术研究进展[J].养猪，2015（1）：13-16.

[9]蔡青和，计成，岳洪源.玉米豆粕型日粮中添加植酸酶对断奶仔猪生产性能、养分消化率及血清生化指标的影响[J].动物营养学报，2004，16（2）：15-21.

[10]张克英，陈代文，于冰，等.饲粮中添加植酸酶对断奶仔猪生长性能及蛋白质、氨基酸和磷利用率的影响[J].动物营养学报，2001，13（3）：19-24.

[11]邓近平.生长猪植酸酶当量及其与日粮结构关系的研究[D].长沙：湖南农业大学，2007.

[12]曹贵彬，熊昊，游金明，等.新型耐热植酸酶对断奶仔猪钙磷代谢及养分表观消化率的影响[J].动物营养学报，2014，26（7）：1900-1907.