复合酶制剂可最大限度地提高饲料原料的价值和营养物质的利用率

王丽萍译

摘  要：随着全球饲料原料成本的上涨，如何更好地提高饲料能量和营养物质的利用率，降低饲料成本，成为研究人员迫切需要解决的问题。本研究发现饲料中添加外源性酶制剂，特别是复合酶制剂，在不影响家禽生产性能的前提下，可以最大限度地提高饲料原料的价值，为解决饲料的长期性挑战和农业的可持续发展提供解决方案。

关键词：复合酶制剂；饲料原料; 外源性酶；可持续发展

中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2023）03-0091-03

由于养殖任务、气候变化、国际冲突和供应链挑战等一系列的问题，2022年全球饲料成本大幅上涨，而饲料成本占家禽饲养运营成本的70％，这迫切需要创新型解决方案来降低其成本。

1  饲料的营养挑战

尽管家禽可以将饲料有效地转化为蛋白质，但饲料中很大一部分能量和营养物质未被完全消化，而通过粪便被排出。未被消化吸收的饲料由饲料基质以及家禽消化谷物、种子、饼粕和其他饲料的能力决定。

植物性原料通常用于家禽饲料，但能量和营养物质的利用率因原料来源不同而不同。能量可能是家禽日粮中最昂贵的投入之一，因此最大限度地利用家禽饲料中的能量可以提高生产效率，降低饲料成本。

植物以单糖、淀粉和非淀粉多糖（non-starch polysaccharides， NSPs）的形式储存能量，提供营养物质（如碳水化合物）。

单糖和淀粉容易被家禽消化，但NSPs却很难，因为家禽不能产生足够的消化酶将NSPs复杂的分子结构分解成可吸收的碳水化合物。

NSPs可分为两种：不溶性NSPs和可溶性NSPs，每种NSPs对营养物质的消化率不同。

不溶性NSPs会占据消化道的空间，成为消化酶和营养物质之间的物理障碍。

可溶性NSPs会增加消化道内容物的黏度，影响蛋白质、脂类和其他碳水化合物的消化和吸收。

家禽饲料原料中NSPs的含量为10％～  30％，便宜的非常规饲料原料和农业废弃物副产品通常含有较高水平的NSPs。

磷是生长和生产所需的一种重要营养物质，大量存在于各种植物性饲料中，但植物中磷的储存形式使其不易被家禽消化。因此，家禽日粮中通常添加无机盐形式的磷。

植物储存磷的常见形式是一种被称为植酸的碳水化合物环状结构。在许多常见的饲料原料（玉米、小麦、高粱、大麦、豆粕、菜籽粕、棉籽粕等）中，植酸磷约占总磷的三分之二。

家禽未能产生足够的酶来分解植酸分子，因此植酸无法释放出足够的磷。同时，植酸与重要的矿物质如钙、镁、锌、铜和铁有很强的结合力，导致植酸被家禽采食后，在消化过程中与矿物质结合，形成不溶性复合物，最终使矿物质无法被吸收。

此外，带负电荷的植酸可以与带正电荷的分子（如氨基酸、天然消化酶和保护性胃肠道黏蛋白）结合，从而降低营养物质的消化和吸收。

在家禽日粮中添加无机磷会导致土壤和水的磷污染，这主要是由于家禽粪便中排泄了过量的磷。

2  外源性酶如何提高营养物质的利用率

消化酶产生于家禽消化道内，帮助启动重要的化学反应，从而将饲料转为可利用的能量和营养物质。不幸的是，有些酶家禽无法产生或产量不足，这必然导致非淀粉多糖、植酸分子等抗营养物质不被消化吸收。

在家禽日粮中添加外源性酶可以解决这些问题。碳水化合物酶和植酸酶——将碳水化合物水解为单糖并提高植酸磷的消化率——是降解NSPs和植酸并释放饲料中能量和营养物质的关键物质。

通过在日粮中添加外源性酶，家禽能够更好地利用饲料原料中的能量和营养物质。因家禽日粮成分的多样性和可变性，建议家禽生产者选择使用复合酶制剂。

最近的研究表明，外源性酶可有效提高营养物质的利用率。肉鸡和蛋鸡的研究试验表明，在低营养日粮中添加含有植酸酶和碳水化合物酶的复合酶制剂有很大的益处。该复合酶制剂可以提高营养物质的利用率，并有利于消化系统的健康。

3  复合酶制剂在肉鸡上的研究

试验通过饲喂玉米-豆粕型基础日粮，对商品肉鸡42 d的生产性能进行了评估。

●阳性对照日粮：含有商业水平的能量和营养物质。

●低营养日粮：与阳性对照日粮相比，代谢能减少90 kcal/kg，有效磷减少0.15％，钙减少0.15％。

●试验日粮：在低营养日粮中添加200 g/t复合酶制剂（含有植酸酶和碳水化合物酶）。

在没有添加复合酶制剂的情况下，饲喂低营养日粮的肉鸡，其增重（图1）、采食量和饲料转化率均很低。

在低营养日粮中添加复合酶制剂，肉鸡的增重（图1）、采食量和饲料转化率与饲喂阳性对照日粮的肉鸡相比没有差异。

4  复合酶制剂在蛋鸡上的研究

试验通过饲喂玉米-豆粕型基础日粮，对褐壳蛋鸡44周的生产性能进行了评估。

●阳性对照日粮：含有商业水平的能量和营养物质。

●试验日粮1：低钙、低有效磷日粮（与阳性对照日粮相比降低0.15％）＋250 FTU/g商业植酸酶。

●试验日粮2：低钙、低有效磷日粮（与阳性对照日粮相比各降低0.15％）＋200 g/t复合酶制剂（含有植酸酶和碳水化合物酶）。

●试验日粮3：低营养日粮（与阳性对照日粮相比，代谢能减少90 kcal/kg，有效磷和钙各减少0.15％）＋200 g/t复合酶制剂（含有植酸酶和碳水化合物酶）。

在蛋鸡日粮中添加酶制剂，尽管与阳性对照日粮相比降低了日粮营养物质的水平，但蛋鸡的日均采食量、日均产蛋率或饲料转化率均没有显著差异（表1）。

与饲喂阳性对照日粮的蛋鸡相比，饲喂添加了复合酶制剂的低营养日粮的蛋鸡，所产蛋的蛋重、蛋壳强度和蛋壳重百分比没有差异显著（表2）。

5  饲料挑战的长期性和可持续性

预计到2050年，全球人口将增长到97亿，随着人口的增长，粮食的需求也会激增。农业部门面临的压力是要提高生产效率，减少浪费，可持续地增加粮食生产，并提高应对可能出现的短期问题的能力。家禽业可以通过在家禽饲料中使用复合酶制剂来实现这些目标，研究已证明这不仅具有短期效益还具有长期效益。利用多种外源性酶可以使家禽饲料的营养价值最大化，从而提高家禽生产效率。饲料中添加酶制剂可以减少家禽日粮中某些饲料原料的用量，从而节约成本。从长远看，饲料中添加酶制剂还可以减少生产这些饲料原料的土地、水和能源的使用。

当玉米、小麦和豆粕等常规饲料原料的供应和价格面临挑战时，非常规、低质量的饲料原料和农业废弃的副产品对生产者更具吸引力，因为它们可以提供一些营养价值。

酶制剂可以帮助动物消化、吸收和利用这些非常规饲料原料中的能量和营养物质，从而提高生产性能，减少环境中营养物质的排泄量。随着时间的推移，饲料中添加酶制剂的好处会对生产商的盈亏底线和可持续发展产生重大影响。

可持续养殖方法在帮助农业食品生产满足不断增长的人口的饮食需求上持續发挥重要作用。创新型解决方案——包括复合酶制剂技术——有助于提高动物的生产力和养殖场的盈利能力，同时也带来了显著的可持续发展优势。

农业生产具有独特的地位，通过为人类提供营养、振兴地方经济和补充地球的自然资源，支持经济、环境和社会（可持续发展的三大支柱）的可持续进步。

采用可持续养殖方法，以及创新型解决方案，可以帮助创造一个人人都有足够的营养食物、世界资源得到负责任的管理、所有生物茁壮生长的世界——一个真正的丰饶星球。

原题名：Maximising nutrition and feed ingredient value using multiple enzymes（英文）

原作者：Marquisha Paul