Karl De Bruyne著 陸文清 王秀坤編譯
1 植酸酶對其他飼料成分的作用
1.1 提高植酸磷和鈣的消化率 眾所周知，植酸酶可以提高動物對磷和鈣的消化吸收，Jongbloed于1993年建立了一個關(guān)于植酸酶活力與飼料中磷酸鹽的當(dāng)量關(guān)系式。在含磷酸鹽的飼料中添加500IU植酸酶相當(dāng)于1g來自于磷酸一鈣的磷或1.1g來自于二水磷酸氫鈣的磷（對豬料）。但隨著植酸酶添加量的增加，植酸酶的轉(zhuǎn)化當(dāng)量隨即下降。這個關(guān)系式已被絕大多數(shù)植酸酶生產(chǎn)者接受，并被納入到推薦的動物日糧配方中。其確定的基礎(chǔ)是磷酸鈣中磷的消化吸收率為80％。但Eeckout（1997）報道，磷酸一鈣中磷的消化率為93％，并認(rèn)為當(dāng)量關(guān)系值與使用的原料無關(guān)。
很有可能的原因是，植酸磷的數(shù)量和種類以及原料中是否含有植物來源的植酸酶對微生物植酸酶的表現(xiàn)活力產(chǎn)生影響。原料中植酸磷越多，作用效果越顯著。添加微生物植酸酶，谷物中磷的消化率從18％提高到56％，小麥中植酸磷的消化率從62％提高到74％，黑小麥中植酸磷的消化率從52％提高到67％。在谷物中植酸磷消化率增加值較高。
原因可能是在pH4～7之間谷物植酸鹽的溶解度比小麥中植酸鹽的溶解度高。荷蘭的研究結(jié)果主要來自于植物植酸酶含量較低的原料，所以獲得的結(jié)果并非廣泛適用。很明顯，在一些國家，許多谷物（內(nèi)含植物植酸酶）被用作飼料原料，上述當(dāng)量關(guān)系式就不能成立了，應(yīng)該修正為700IU植酸酶相當(dāng)于1g來自于磷酸一鈣的磷。因此在沒有制粒且谷物含量豐富的飼料中，使用微生物植酸酶是很不經(jīng)濟的。
Kemme報道（1997），上述植酸酶的當(dāng)量值對不同的豬有不同的值，而且隨著豬齡的變化不斷變化。事實上對于小豬，500IU的植酸酶只能降解釋放約0.66g可消化磷。Kemme還分別測定了母豬在懷孕前期和后期植酸酶的作用效果，發(fā)現(xiàn)在懷孕前期500IU的植酸酶可以降解釋放約0.32g可消化磷，而在后期可降解釋放約0.74g可消化磷。這些變化也是在日糧中使用植酸酶時使配方變得復(fù)雜的一個原因。
1.2 提高氨基酸的消化率 Ofier等（1992）、Mroz等（1994）報道，植酸酶提高豬禽對氨基酸和氮的回腸消化率。Yi等發(fā)現(xiàn)，在火雞料中植酸酶可提高某些氨基酸的回腸消化率，但是不能提高半胱氨酸和蛋氨酸的回腸消化率。對肉雞（包括雌雞和雄雞）的氨基酸消化率有部分影響，但是對粗蛋白質(zhì)的消化率沒有顯著影響。盡管可能存在著植酸酶提高氨基酸消化率的效應(yīng)，但卻很少發(fā)現(xiàn)對飼料轉(zhuǎn)化率有明顯的正效應(yīng)（Simons等，1990）。植酸酶對某些生長參數(shù)指標(biāo)可能產(chǎn)生的影響也有待進一步證實。在現(xiàn)階段運用植酸酶的蛋白質(zhì)效應(yīng)可能會導(dǎo)致與預(yù)期相反的結(jié)果，所以對引起各種變化的原因進行分析是有益的。
1.3 植酸酶的活性依賴于鈣磷比 鈣和植酸鹽結(jié)合會形成不溶性的復(fù)合物，所以日糧中鈣過量，會對磷的利用產(chǎn)生負影響（Nelson等，1987）。植酸酶能釋放鈣，提高飼料中鈣的利用率。植酸酶和鈣含量的互作關(guān)系必須進行監(jiān)測，鈣含量過高可能會引起pH升高，使植酸酶不能充分發(fā)揮作用。Liu等（1997）發(fā)現(xiàn)在豬日糧中把鈣磷比從1.5：1降到1：1，除了骨骼強度之外，其余絕大多數(shù)檢測參數(shù)都有所提高。Lantzsch等（1995）報道磷的最大存積最發(fā)生在鈣磷比為1.5：1時，Quian等（1997）報道1.25：1是最佳比值。
對于禽類，Sebastian（1996）、Schoner（1993）等報道在較低磷水平時生長較快，礦物質(zhì)利用率較高。Huyghebaert（1996）發(fā)現(xiàn)在一個較狹窄的鈣磷比區(qū)間內(nèi)禽有較高的脛骨軟骨發(fā)育不良癥。由此可見在飼料中運用植酸酶時，鈣在日糧中的推薦量也有必要重新調(diào)整。
1.4 提高飲水量使糞便含水量上升 對于肉仔雞已經(jīng)證明，飼料中用500IU/t的微生物植酸酶替代5kg磷酸一鈣，可以明顯地提高雞的飲水量，水與飼料的比率提高4％～5％。有跡象表明這是由可利用鈣的增加引起的，另外可能還有鈉和鉀的作用。所有這些礦物質(zhì)都能極大地提高水的代謝，使糞便含水量上升。因此在某些情況下，如墊草需要保持干燥或雞糞含水量不能過高時，在雞日糧中使用微生物植酸酶就需要考慮這個間接的不利因素。
1.5 不利于礦物質(zhì)在骨骼中的沉積 盡管被植酸酶釋放的無機磷與二水磷酸氫鈣中的無機磷一樣可以有效地沉積在骨骼中，但是對于家禽的礦物質(zhì)骨化，與對照組（含總磷0.73％，有效磷0.45％）相比，即使在每公斤配合料中添加1000IU大劑量的微生物植酸酶（Saverur，1993；Simons，1993；Cormwell，1995；Cantor，1996；liu等，1997）也難以保證獲得最大的骨骼強度和灰分含量。這是因為每個試驗動物可利用的磷不能總是達到對照組中純粹由外加可利用礦物磷的量（Simons，1993；Huyghebaert，1992）。
1.6 預(yù)混料的組份影響植酸酶活力 預(yù)混料中的某些組份與微生物植酸酶之間存在互作。在預(yù)混料的存放過程中，液體膽堿和七水硫酸亞鐵會使植酸酶活力造成重大損失。這主要是由于水份的存在使酶和各種組份發(fā)生相互作用。在使用糖蜜時，糖蜜中含有的大多數(shù)礦物質(zhì)也很可能與微生物植酸酶發(fā)生作用，引起酶活損失。這使植酸酶不能很好地應(yīng)用在礦物質(zhì)飼料中。
2 植酸酶的熱不穩(wěn)定性
Eeckout(1998)對植酸酶在蒸汽制粒和各種貯藏溫度下的酶活進行了深入研究。在第1個試驗中，測定了?？字睆健h(huán)模厚度和飼料組成對植酸酶活力的影響。試驗結(jié)果（圖1，2，3略）表明，所有加強磨擦的因素都對植酸酶的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。有數(shù)據(jù)顯示直徑為2mm的模孔造成的酶活損失要比4mm的?？状蟮枚唷Ｔ谳^低的調(diào)質(zhì)溫度下，?？椎拈L度越長，酶活損失越大，這是由于磨擦引起模孔內(nèi)物料溫度上升，造成植酸酶活損失加大。另外飼料組份對植酸酶的穩(wěn)定性也有重要影響，脂肪含量高的飼料，如肉仔雞料，在通過?？讜r由于磨擦少，溫度上升小，酶活的保留率要比富含粗纖維的豬飼料中酶活的保留率高得多。在第2個試驗測定了保存溫度對酶活的影響，圖4(略)和圖5(略)顯示，植酸酶分別在40℃和50℃保存2b，酶活的損失為20％～40％。
在第3個試驗中添加液態(tài)植酸酶。液態(tài)植酸酶的應(yīng)用是有困難的，有時在使用液態(tài)植酸酶時會導(dǎo)致酶在顆粒中分布不均。酶活損失的另一個重要原因是氣流噴涂液態(tài)酶。事實上在液態(tài)酶噴灑過程中有相當(dāng)一部分植酸酶結(jié)合在顆粒料的表面，最終導(dǎo)致許多植酸酶集中在粉化的小顆粒料中，而這些小顆粒粉料通常被回收重新制粒。在這種情況下，噴灑的植酸酶就被破壞了。另外在飼料廠以外的農(nóng)場有時也會發(fā)生飼料的粉化。在貯存過程中，液態(tài)植酸酶的酶活損失要大于固態(tài)植酸酶的酶活損失，這可能是由于液態(tài)噴灑的植酸酶絕大部分都分布在顆粒的表面。表明在生產(chǎn)和貯存過程中應(yīng)對酶活的損失給以高度重視。在制粒和貯存溫度都很高的情況下，植酸酶活力徹底喪失不是不可能的（圖6），簡單地說制粒造成的酶活損失達30％是不確切的。影響酶活損失的原因除了飼料原料和調(diào)質(zhì)溫度等主要因素外，?？椎闹睆胶铜h(huán)模的厚度也有影響。
在第4個試驗中，對一種經(jīng)保護處理的植酸酶進行試驗，這種植酸酶是在早期的植酸酶和液態(tài)植酸酶出現(xiàn)幾年后上市的。分別用2×40mm和4×50mm兩種規(guī)格的?？?，在常規(guī)條件下，制備肉仔雞料和乳豬料，并把制備的顆粒在不同溫度下存放2周。
在71℃調(diào)質(zhì)，肉仔雞料中的植酸酶活力明顯下降。在82℃酶活保留率為40％，而對乳豬料在82℃調(diào)質(zhì)酶活保留率為60％，這意味著顆粒越大，酶活的保留率越高（圖7、圖8略）。另外，在某些極端條件下，由于料倉外部溫度上升也可能導(dǎo)致酶活的大量損失。
圖9(略)和圖10(略)表明了保存試驗的結(jié)果，在30℃保存，酶活的保留率為80％～85％，在40℃保存，酶活損失達30％，而在50℃保存，酶活損失達60％。
與傳統(tǒng)的植酸酶相比，顆?；闹菜崦赣休^好的穩(wěn)定性和較高的酶活保留率。但是在80℃條件下，顆?；菜崦傅幕盍p失也很嚴(yán)重。
3 豬和禽的消化試驗
盡管各批次消化試驗獲得的絕對值有差別，但試驗值與相應(yīng)對照值之間的差值是相等的（表1）。產(chǎn)生上述差別的原因可能是由于采用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法不同。在進行消化試驗時，基礎(chǔ)日糧中植物磷的含量應(yīng)盡可能低。這很重要，否則，使試驗結(jié)果偏低。
由于上述原因，Eeckout等（1997）精心設(shè)計，采用一種半合成日糧，磷含量僅為0.037％，分2組，磷酸鹽的添加濃度分別為1g/kg、2g/kg無機磷，鈣的添加量為5g/kg，試驗動物的體重控制在35～40kg。
為了消除上述試驗難點和磷消化率的高度可變性，收集連續(xù)10d的動物糞便排泄物進行分析。為了能確保精確計算磷和鈣的攝入量，對每次飼喂和每頭豬使用的磷酸鹽和碳酸鈣仔細稱量，每個食槽都用人工攪拌混合。試驗結(jié)果顯示，在早期的試驗中，具有最高利用率的磷酸鹽其利用率還是被低估了。因此建議在今后的消化試驗中采用Eeckout步驟。
禽和豬的消化道，有明顯差別，因此它們對飼料磷酸鹽的消化方式很不同。表2所示的試驗結(jié)果也是采用人工合成的不含植物磷的基礎(chǔ)日糧進行試驗獲得的。特別需要指出的是，禽對二水磷酸氫鈣的利用率大大高于豬。禽能很好地利用二水磷酸氫鈣，而脫氟磷酸鹽和無水磷酸氫鈣不適用于禽。
根據(jù)上述試驗結(jié)果，我們建議大多數(shù)飼用磷酸鹽的消化利用率參照表3，表中數(shù)據(jù)對量化飼料磷酸鹽的消化率及在配制飼料時控制可消化磷均有指導(dǎo)意義。
綜上所述可歸納為：二水磷酸氫鈣一鈣特別適用于禽類，而對豬，磷酸一鈣和磷酸二鈣比較合適。
表1 豬飼料中磷的表觀消化率
注：引自荷蘭Grimbergen（1985）、Mulder等（1985）、Vandertol（1988），丹麥Foulum（1994），比利時Eeckout（1996）的資料。 表2 禽飼料中磷的表觀消化率（％）
注：引自荷蘭Simons等（1990～1994），比利時Huyghebaert 等（1996）的資料。 表3 不同類型飼用磷酸鹽的表觀消化率（％）
4 小結(jié) 有兩種提供磷的方案，一種是使用植酸酶。主要不足是它的變化性，如預(yù)混料的配比、調(diào)質(zhì)溫度、?？字睆健⒛？组L度、飼料中粗纖維的含量和貯存溫度等均會對植酸酶的使用效果產(chǎn)生影響，使飼料生產(chǎn)者不能準(zhǔn)確量化植酸酶的使用價值，也不能在使用過程中不留安全量。使用植酸酶的一個重要目的是為了避免動物糞便中磷的過量排放，但是對于絕大多數(shù)歐洲土壤目前還不存在磷飽和的危險。在如今所用的飼用磷酸鹽都是高質(zhì)量的可消化磷源，所以沒有必要承擔(dān)不必要的風(fēng)險。另外使用高質(zhì)量的飼用磷酸鹽為生產(chǎn)者提供了一個穩(wěn)定的、可預(yù)測實際可消化磷的量，這個量不受其他原料、生產(chǎn)過程中參數(shù)變化及貯存溫度的影響。 （原載：FEEDSTUFFS，2000，March 6，1～13,23） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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