植酸酶主要存在于一些植物中,如小麥及其副產(chǎn)物、大麥、黑麥和小黑麥中。豬體內(nèi)植酸酶的來(lái)源有4種:(1)小腸黏膜處產(chǎn)生的植酸酶;(2)大腸內(nèi)微生物產(chǎn)生的植酸酶;(3)植物性原料本身具有的植酸酶,其活性受飼料熱處理程度的影響;(4)外源添加的植酸酶(Bedfordfo Partridge,2001)。通常小腸黏膜及大腸內(nèi)微生物產(chǎn)生的植酸酶由于酶活太低,降解作用較弱,可以忽略不計(jì)。飼料制粒會(huì)降低甚至完全消除這些植酸酶活性,因此經(jīng)過高溫制粒的豬飼料中其酶活也可忽略不計(jì)。但在粉料和低溫制粒的飼料中,植物中的植酸酶酶活卻可以保持,但這部分酶活對(duì)植酸的降解并不具有實(shí)質(zhì)性的意義.因此日糧中需額外添加外源植酸酶來(lái)降解植酸,提高植酸磷的利用率。
1 植酸酶對(duì)養(yǎng)分利用率及豬生產(chǎn)性能的影響
1.1 對(duì)磷及微量元素利用的影響Dungelhoef等(1994)報(bào)道,添加750 FTU/kg的植酸酶使玉米中磷的利用率提高了3倍。Bruce和Sundstol(1995)在以燕麥為基礎(chǔ)的日糧中添加植酸酶。發(fā)現(xiàn)添加植酸酶回腸末端磷的消化率提高64%,整個(gè)腸道中提高了46%.磷的排泄減少38.7%,鈣的消化率提高32.8%,鎂提高55.2%。梁福廣等(2007)在低磷日糧中添加植酸酶,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,糞中磷的排出量下降了58%。陳文和陳代文(2006)在日糧中添加植酸酶.發(fā)現(xiàn)磷利用率及沉積率分別極顯著提高了19.6%(P<0.01)、21.3%(P<0.01)。Revy等(2004)通過比較在含32 mg/kg鋅的仔豬基礎(chǔ)日糧中添加20 mg/kg鋅和l200 U/kg植酸酶的鋅利用率,發(fā)現(xiàn)添加植酸酶的效果優(yōu)于添加鋅,血清堿性磷酸酶和鋅濃度及骨中鋅含量和鋅沉積都優(yōu)于添加鋅組.同時(shí)植酸酶的添加還改善了仔豬Ca、P、Mg、Fe、Cu的利用率。
1.2對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸利用率的影響 在酸性環(huán)境中,當(dāng)pH在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)以下時(shí)。蛋白質(zhì)中的堿性氨基酸殘基(如精氨酸、組氨酸、賴氨酸)能夠與植酸結(jié)合為蛋白質(zhì)一植酸復(fù)合物,并沉淀下來(lái),蛋白酶無(wú)法對(duì)其進(jìn)行消化,從而影響了蛋白質(zhì)的利用,這種復(fù)合物還可能通過促進(jìn)胃蛋白酶及鹽酸的分泌,進(jìn)而加速粘液素的分泌。導(dǎo)致大量?jī)?nèi)源氨基酸被排出體外。植酸對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)合程度主要取決于pH、蛋白質(zhì)的來(lái)源及溶解度、日糧中鈣及鎂的含量等。
Ketaren等(1993)研究表明,添加植酸酶對(duì)豬增重、飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)、蛋白質(zhì)沉積及蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)的提高幅度分別為12.7%、l3.1%、l3.9%、9.1%,提示植酸酶能促進(jìn)蛋白質(zhì)的利用。
但也有相反的研究結(jié)果。Fandrejewski等(1999)報(bào)道,日糧中含有761~803 FTU/kg的植酸酶(主要來(lái)源于小麥和大麥),添加1000 FTU/kg的植酸酶對(duì)母豬蛋白質(zhì)沉積、生長(zhǎng)性能、胴體重、脂肪厚度及脂肪沉積無(wú)影響。Gagne等(2002)發(fā)現(xiàn),在玉米、豆粕和小麥日糧中添加584 FTU/kg的植酸酶,減少了蛋白質(zhì)的沉積達(dá)3.8%。shelton等(2003)發(fā)現(xiàn),在玉米-豆粕型日糧中添加500 FTU/kg的植酸酶,促進(jìn)了屠體中蛋白質(zhì)的沉積,但同時(shí)卻減少了能量的攝入。
Selle等(2003)就賴氨酸缺乏和賴氨酸充足日糧中添加植酸酶對(duì)回腸氨基酸消化率的影響進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,植酸酶能夠促進(jìn)氨基酸的消化,但在賴氨酸缺乏的日糧中更為顯著。Kornegay和Qian(1996)在日糧中添加植酸酶測(cè)定17種氨基酸的消化率發(fā)現(xiàn),氨基酸消化率平均提高3.52%。Fan等(2005)在低磷及高磷日糧中添加植酸酶,測(cè)定l6種氨基酸的消化率,發(fā)現(xiàn)高磷日糧中氨基酸消化率平均提高0.60%,低磷日糧中氨基酸消化平均提高7.03%。蔡青和等(2004)報(bào)道,斷奶仔豬日糧中添加植酸酶,His、Ile、Lys、Met消化率分別提高11.7%、2.7%、6.2%、5.4%。因此植酸酶的應(yīng)用可改善豬對(duì)蛋白質(zhì)及氨基酸的利用。
1.3 對(duì)日糧能量利用的影響 植酸可能與脂肪酸鈣鎂聚合形成脂肪酸鹽.也可直接或間接與淀粉結(jié)合并抑制僅一淀粉酶的活性,從而限制淀粉的利用率,降低豬對(duì)這些能量物質(zhì)的利用。植酸酶能有效促進(jìn)豬對(duì)日糧能量物質(zhì)的利用。Brady等(2003)報(bào)道,在日糧中添加不同水平的植酸酶,能提高能量利用率,在添加酶活為l000 FTU/kg時(shí).能量利用率增加了6.3%.植酸酶的應(yīng)用還增加了背膘厚度,減少了屠體瘦肉率。Johnston等(2004)在不同鈣磷水平的日糧中添加植酸酶?;啬c瘺管取樣測(cè)定能量消化率,發(fā)現(xiàn)植酸酶的添加能促進(jìn)能量代謝。
1.4對(duì)豬生產(chǎn)性能的影響 在磷缺乏日糧和磷充足日糧中.植酸酶對(duì)豬的生長(zhǎng)可以起到促進(jìn)作用。Beer和Jongbloed(1992)報(bào)道了在磷源豐富的日糧中添加植酸酶對(duì)斷奶仔豬的增重、采食量、FCR具有促進(jìn)作用。其促生長(zhǎng)效果并不是由于釋放了無(wú)機(jī)磷,而可能是通過促進(jìn)蛋白質(zhì)和氨基酸的消化率實(shí)現(xiàn)促生長(zhǎng)效果。
Selle等(2003)在磷含量豐富、賴氨酸缺乏的小麥為基礎(chǔ)的斷奶仔豬日糧中添加植酸酶(550~750FTU/kg),結(jié)果表明,植酸酶對(duì)增重和FCR具有促進(jìn)作用,F(xiàn)CR的促進(jìn)作用與日糧中植酸磷含量有強(qiáng)相關(guān)(r=0.923;P<0.005)。因此植酸酶的作用與日糧中底物含量有很大關(guān)系。
2影響植酸酶作用的因素
影響植酸酶作用效果的因素很多.包括底物含量、植酸酶用量與用法等。
2.1 陽(yáng)離子 植酸在胃腸道的溶解度影響著其與植酸酶的作用。而植酸的溶解度又與腸道的酸度有很大關(guān)系。許多陽(yáng)離子均會(huì)影響到植酸酶對(duì)植酸的作用,這些陽(yáng)離子通過形成礦物質(zhì)一植酸復(fù)合物而發(fā)揮作用,但這種結(jié)合也受到胃腸道酸度的影響。Maenz等(1999)研究表明,在pH為7時(shí),陽(yáng)離子的抑制作用強(qiáng)弱為:Zn2+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+當(dāng)pH為4時(shí),這些陽(yáng)離子失去其抑制能力。而螯合物,包括檸檬酸能促進(jìn)植酸酶的作用,Jongbloed等(2000)研究表明,單獨(dú)使用甲酸、乳酸或植酸酶,均能促進(jìn)豬的生產(chǎn)性能.但植酸酶與酸結(jié)合作用時(shí),卻沒有協(xié)同作用。碳酸鈣及磷酸氫鈣是動(dòng)物鈣和磷的主要來(lái)源.但這兩種物質(zhì)在pH為3時(shí),均有較強(qiáng)的結(jié)合酸的能力(分別為15044 mep/kg和5666 mep/kg)。因此碳酸鈣及磷酸氫鈣的使用可能導(dǎo)致胃腸道內(nèi)pH升高,這又會(huì)影響到植酸酶的作用效果,另外.pH的升高還會(huì)降低植酸的溶解度,導(dǎo)致其不易被植酸酶所降解。
2.2 植酸含量和蛋白質(zhì)與植酸的比例 日糧中植酸含量及蛋白質(zhì)與植酸的比例也會(huì)影響植酸酶的作用效果。Smulikowska等(2006)研究了添加植酸酶對(duì)4種不同菜籽粕日糧的影響,4種日糧中植酸含量為14.2%~l9.9%,蛋白質(zhì):植酸酶為16~23.8,植酸酶對(duì)整個(gè)腸道中蛋白質(zhì)消化率的促進(jìn)作用在-1.3%~5.4%.分析發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)消化率與蛋白質(zhì):植酸值有較大相關(guān)關(guān)系(r=-0.987)。
2.3 磷含量及鈣磷比例Lei和Stahl(2000)指出,植酸酶在無(wú)機(jī)磷含量為零或較少的日糧中效果明顯,無(wú)機(jī)磷是植酸降解的終產(chǎn)物,強(qiáng)烈抑制植酸酶的催化活性,日糧中鈣含量及鈣磷比也會(huì)影響植酸酶的作用效果。Liu等(2000)報(bào)道,將日糧鈣磷比從l.5降至l后添加植酸酶發(fā)現(xiàn),低磷日糧組顯著促進(jìn)了小腸部分對(duì)磷的吸收。Qian等(1996)的研究結(jié)果表明,將鈣磷比從2降至l.2時(shí),植酸酶的作用效果得到加強(qiáng),在該日糧中添加碳酸鈣.發(fā)現(xiàn)植酸酶的活性降低了大約15%,暗示鈣離子可能通過競(jìng)爭(zhēng)抑制或與底物結(jié)合抑制植酸酶的活性。Adeola等(2006)研究了在總磷含量為4 g/kg.鈣磷比分別為1.2、1.5、1.8的玉米-豆粕型日糧中添加植酸酶對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響,結(jié)果表明,與低鈣磷比相比,高鈣磷比顯著降低了增重及FCR,該研究表明。增加鈣磷比或提高鈣的水平均會(huì)影響到豬的生產(chǎn)性能。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,可適當(dāng)減少無(wú)機(jī)磷及鈣的用量,降低鈣磷比,可使植酸酶獲得較好的效果。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,植酸酶能通過降解植酸,提高日糧中微量元素、能量、蛋白質(zhì)及氨基酸的利用率。但植酸酶的應(yīng)用效果受到日糧無(wú)機(jī)磷的含量、鈣磷比、金屬陽(yáng)離子等因素的影響。因此.在使用植酸酶的過程中,應(yīng)綜合考慮以上影響因素,才能更好地將植酸酶應(yīng)用于豬日糧中。
資料來(lái)源:中國(guó)養(yǎng)豬第一網(wǎng) |
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