在仔猪和肉鸡日粮中添加植酸酶的研究

摘" 要：断奶仔猪和肉雏鸡日粮含有较多植物性饲料原料，这些原料中含有各种抗营养因子。文章简要阐述了植酸酶的特性、作用机制以及3-植酸酶和6-植酸酶的去磷酸化作用，并列举了在肉鸡和仔猪日粮中添加植酸酶在提高动物健康、营养物质消化率和生长性能方面的有益作用。

关键词：植酸酶；植酸；肉鸡；仔猪

断奶仔猪和肉雏鸡日粮含有较多植物性饲料原料。这些原料中含有各种抗营养因子。添加植酸酶等饲用酶可提高日粮中营养物质的消化率和动物的生长性能。

植酸盐是植酸的一种混合盐，常存在于植物性饲料中。植酸会影响动物对钙、锌和铜等微量矿物质的消化率，形成不溶性和难消化的化合物。此外，植酸还会与某些氨基酸、蛋白质和酶结合，阻碍它们的活性和消化率。遗传、气候条件、地理位置、灌溉、土壤营养、季节和施肥等因素都会影响植物性饲料原料中植酸的含量。

在仔猪和肉鸡日粮所用的谷物和含油种子中，约70％的磷以植酸的形式存在。此外，植酸在猪胃和肉鸡腺胃的酸性pH环境中是可溶的，不易与其他营养物质结合，从而降低了其生物利用率。

1" 植酸酶的特性

植酸酶是一种饲用酶，负责催化植酸的水解，从而提高营养物质，尤其是磷的生物利用率。这对营养物质的消化率、骨骼健康、生长性能、肠道菌群的组成和多样性以及仔猪和肉鸡的肠道健康都有好处。此外，植酸酶是一种热敏性酶，在饲料混合过程中容易受到高温的影响。单胃动物不能分泌内源性植酸酶，因此，需要在它们的日粮中添加大量的无机磷来满足其营养需求，这会增加饲料成本。此外，未消化的矿物质随粪便排出，会造成土壤和水污染。

2" 植酸酶的作用机制

植酸酶通过一系列逐步的去磷酸化反应可提高磷的生物利用率。植酸酶的活性以植酸酶单位来表示，即在pH为5.5、温度为37 ℃的条件下，每分钟从过量的15 μM植酸钠中释放1 μMol 无机磷所需的植酸酶量。

由于动物小肠中的pH水平对蛋白水解酶更有利，植酸酶有可能被其他活性内源性蛋白酶分解或失活。热量、日粮成分、储存条件以及胃内腔的pH水平和温度等因素都会影响植酸酶的最佳活性。

3" 3-植酸酶和6-植酸酶

利用制造技术开发的新型植酸酶可根据形式、微生物来源、最佳pH范围以及肌醇环开始脱磷酸化和水解的碳原子位置进行分类。

3-植酸酶在肌醇环的第三个碳原子处启动去磷酸化，而6-植酸酶则在第六个碳原子处开始去磷酸化，从而增加了肌醇环的水解。在动物肠道内腔环境中，6-植酸酶的化学活性比3-植酸酶更活跃，抵抗力更强。此外，6-植酸酶的作用模式好，常用于猪和家禽生产系统。

4" 日粮中补充植酸酶

日粮中添加3-植酸酶和6-植酸酶都能提高肉鸡和仔猪的平均日增重。不过，研究表明，6-植酸酶的添加水平与3-植酸酶的相似，能显著提高动物的平均日增重。补充超过常规水平的植酸酶——也被称为“超级剂量”——可显著提高猪和肉鸡的平均日增重、植酸脱磷、磷生物利用率，并能更好地改善猪和肉鸡的肠道健康。

5" 日粮中补充植酸酶对肉鸡肠道健康的影响

日粮中补充植酸酶可增加动物空肠黏膜相关微生物群中乳酸杆菌的相对丰度，减少螺旋杆菌和鹈单胞菌的相对丰度。肠道菌群组成的所有这些变化都是由于日粮中钙含量的减少以及植酸复合物的活性水解引起的pH改变，以及植酸复合物能提高钙的生物利用率。

此外，日粮中添加植酸酶可增加肉鸡空肠的绒毛高度和营养物质的回肠表观消化率。

不过，植酸酶不会影响肉鸡肠道中的炎症和氧化应激参数。在饲喂植酸酶的肉鸡中，由于短链脂肪酸的产生以及嗉囊、回肠和盲肠内腔pH的改变，回肠中链球菌群的相对丰度有所降低。

此外，补充植酸酶会增加肉鸡回肠中乳酸和乙酸的产生，而乳酸和乙酸是一类抗氧化剂，也是一种潜在的细菌底物，对肠道菌群有积极影响。

6" 日粮中补充植酸酶对仔猪肠道健康的影响

日粮中补充植酸酶可增加仔猪十二指肠和空肠绒毛的高度，以及十二指肠绒毛高度与隐窝深度的比值。此外，添加植酸酶还能降低仔猪十二指肠中肿瘤坏死因子α和空肠中丙二醛的浓度。植酸酶与肠道健康有关的另一个可能机制是提高了保育猪的血浆肌醇以及血清锌和铜的水平。

此外，由于肌醇和其他必需矿物质的生成量增加，日粮中添加植酸酶对仔猪断奶后头10 d的生长性能有积极影响。此外，植酸酶还能提高肌肉质膜中4型葡萄糖转运蛋白（glucose transporter type 4，GLUT 4）的浓度，从而在胰岛素信号传导过程中可提高组织对葡萄糖的吸收。

7" 结束语

给仔猪和肉鸡补充植酸酶可提高营养物质的消化率、骨骼健康和生长性能，降低氧化应激参数，调节肠道菌群，改善肠道健康和福利。与3-植酸酶相比，6-植酸酶似乎更有效，能提供更广泛的益处。不过，植酸酶对高温和高湿很敏感，因此应遵循适当的储存和处理程序，以保持产品的功效。

原题名：Dietary supplementation of phytase for piglets and broilers（英文）

原作者：Samaneh Azarpajouh