不同植酸酶對(duì)生長育肥豬生產(chǎn)性能和養(yǎng)分利用的影響

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大量研究結(jié)果表明，豬日糧中添加植酸酶可提高日增重和采食量，改善料肉比(Young等，1993；Lei等，1993a；Beers，1992)。植酸酶主要通過以下兩個(gè)方面改善動(dòng)物的生長性能，一是降低或消除了植酸極其鹽的抗?fàn)I養(yǎng)作用，提高了動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率，二是提高動(dòng)物的采食量。植酸酶對(duì)生長豬采食量的影響其可能的機(jī)制是磷利用率的改善提高了生長豬的任意采食量，因?yàn)榱椎牟蛔忝黠@影響動(dòng)物的食欲(楊鳳，1993)。本試驗(yàn)結(jié)果與上述研究結(jié)果一致，在生長豬階段，用植酸酶替代0.5％的磷酸氫鈣不僅未影響生長豬的生長性能，反而提高了生長豬的日增重，改善了生長豬的料肉比；但在育肥階段，用植酸酶替代0.4％的磷酸氫鈣，育肥豬生長性能與飼喂高磷日糧無顯著差別。從生長性能來看，植酸酶Ⅰ的效果要優(yōu)于植酸酶Ⅱ。
植酸酶能使日糧中的養(yǎng)分從與植酸的結(jié)合狀態(tài)中釋放出來在仔豬中添加植酸酶，明顯提高了蛋白質(zhì)和氨基酸在小腸的消化率(張克英等，2001；Ketaren等，1993)。陳文等報(bào)道，日糧中添加植酸酶可以改善蛋白質(zhì)的生物學(xué)利用率(陳文等，2006)。Gebert等(1999)研究表明，植酸酶能解除植酸對(duì)蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪酸、胰脂肪酸酶、蛋白質(zhì)分解酶的螯合，提高蛋白質(zhì)、氨基酸、干物質(zhì)、粗纖維、脂肪的利用率。在本試驗(yàn)中，用植酸酶替代0.5％的磷酸氫鈣后，顯著提高了生長豬日糧中干物質(zhì)、粗蛋白的消化率。在試驗(yàn)條件下，豬日糧中添加微生物植酸酶能有效水解植酸磷，使磷的消化率提高9%～24%，磷的利用率提高50%～70%(Cromwell，1992；張興全，2000)。在玉米-豆粕型日糧中添加植酸酶在改善磷利用率的同時(shí)，顯著降低糞中的磷排泄量，減少30%～ 50%( Young，1993)。在本試驗(yàn)中用植酸酶替代0.5％的磷酸氫鈣后，磷的消化率與對(duì)照組相比分別提高了15.58%、21.35%，植酸酶的添加顯著的降低了糞中磷的排泄量，同時(shí)顯著降低了糞中氮的排泄量與上述研究結(jié)果一致。在本試驗(yàn)中，日糧中鈣的消化率也因植酸酶的添加而明顯提高，這主要?dú)w因于以下兩個(gè)方面。第一，植酸分子能夠在中性pH條件下螯合二價(jià)與三價(jià)陽離子形成不溶性無機(jī)鹽，而植酸酶能解除這種螯合作用(Vohra，1965)；第二，當(dāng)日糧中有效磷水平降低時(shí)，日糧中磷的消化率降低而鈣的消化率提高(Lei，1993b)。
植酸酶的添加提高了日糧中能量的消化率，這主要是植酸酶對(duì)日糧中磷、蛋白質(zhì)以及其它養(yǎng)分的利用率改善的結(jié)果。因?yàn)榱资悄芰看x的重要參與者，而且蛋白質(zhì)利用率的提高可以減少氨基酸分解代謝與尿素形成、排泄的能量消耗(Brody，1994)。Johnston等(2004)的研究表明，用植酸酶替代部分無機(jī)磷后，鈣、磷、粗蛋白、氨基酸以及淀粉的回腸表觀消化率提高，血清中血糖與胰島素的濃度升高，提高了豬對(duì)能量的利用率。在本試驗(yàn)中，用植酸酶替代部分磷酸氫鈣后，顯著提高了生長豬日糧中干物質(zhì)、粗蛋白、總磷、鈣以及總能的表觀消化率，與上述研究結(jié)果一致。而植酸酶Ⅰ對(duì)改善生長豬粗蛋白、鈣、磷的表觀消化率的效果優(yōu)于植酸酶Ⅱ，與本試驗(yàn)不同植酸酶對(duì)生長豬生長性能的影響是一致的。
豬處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞免疫功能受到抑制，豬血清蛋白的含量顯著下降，這是因?yàn)轶w內(nèi)蛋白代謝機(jī)制發(fā)生了重大變化，使得組織蛋白質(zhì)分解多而快，血液中的非蛋白氮含量升高。在本試驗(yàn)中，用植酸酶替代部分無機(jī)磷后，血清總蛋白、球蛋白含量顯著上升，而BUN含量顯著下降，這應(yīng)是日糧中添加植酸酶后，生長豬蛋白代謝、細(xì)胞免疫功能改善的結(jié)果。AKP活性主要是反映豬成骨細(xì)胞活性，AKP由成骨細(xì)胞產(chǎn)生，主要見于骨化的軟骨組織中，可以催化無機(jī)磷酸鹽水解。Stahl等(2004)的研究表明，日糧中添加大腸桿菌植酸與添加黑曲霉植酸酶相比，血清磷濃度顯著升高，AKP活性顯著下降(正效應(yīng)),更能有效提高日糧中磷的營養(yǎng)學(xué)價(jià)值。本試驗(yàn)結(jié)果與此一致，添加植酸酶Ⅰ磷酸酶活性顯著下降，這可能是添加植酸酶Ⅰ后，磷利用率提高影響生長豬成骨細(xì)胞活性的結(jié)果。Gebert等（1999）與陳文等（2006）研究報(bào)道，添加植酸酶后血清磷濃度呈升高趨勢，而血清鈣濃度呈下降趨勢，本試驗(yàn)的研究結(jié)果也與此一致。血清磷濃度升高應(yīng)是日糧中磷利用率提高的結(jié)果，而血清鈣濃度降低可能是血清磷濃度升高反饋引起降鈣素分泌的結(jié)果。Johnston等(2004)的研究表明，在日糧中添加植酸酶后，血糖濃度升高反應(yīng)了日糧能量利用率的提高，而在本試驗(yàn)中，添加植酸酶Ⅰ血糖濃度升高，但添加植酸酶Ⅱ后，血糖濃度顯著降低，其原因有待進(jìn)一步的研究。
大腸桿菌和黑曲霉來源的植酸酶其最適pH值、溫度、對(duì)胃蛋白酶的抗逆性以及作用于植酸磷的起始位點(diǎn)均不同，其作用效果也不同(Gentile等，2003；Liu等，1997)。研究表明，以生長性能、骨骼強(qiáng)度、磷沉積等為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，在雞或豬日糧中添加大腸桿菌植酸酶比添加黑曲霉植酸酶效果更好(Applegate等，2003)。Stahl等(2004)的研究表明，在生長豬日糧中添加來源于大腸桿菌的植酸酶，明顯改善了試驗(yàn)豬的生長性能。Jendza等(2005)的研究表明，用500、1000U/kg的大腸桿菌植酸酶替代仔豬（11kg）日糧中全部的無機(jī)磷（0.9％）與空白組相比其日增重與飼料報(bào)酬線性改善(P<0.05)；替代生長豬(23kg)日糧中全部的無機(jī)磷（0.9％）與空白組相比其日增重與飼料報(bào)酬線性改善(P<0.05)，骨中灰分含量線性升高(P<0.01)；替代育肥豬(53kg)日糧中全部的無機(jī)磷（0.9％）與空白組相比其日增重與飼料報(bào)酬線性改善(P<0.01)；消化代謝試驗(yàn)表明，大腸桿菌植酸酶顯著提高了仔豬(15kg)磷的利用率。Augspurger等(2003)的研究報(bào)道，在雞日糧中添加500U/kg的大腸桿菌植酸酶替代全部的無機(jī)磷，極顯著提高了日增重與脛骨灰分含量，與添加500U/kg的黑曲霉植酸酶相比，其日增重與脛骨灰分含量極顯著提高；而豬試驗(yàn)結(jié)果表明，以腓骨灰分為指標(biāo)時(shí)，在斷奶仔豬日糧中，400U大腸桿菌來源植酸酶相當(dāng)于0.108％的無機(jī)磷，而400U黑曲霉來源的植酸酶僅相當(dāng)于0.081％的無機(jī)磷。在本試驗(yàn)中，從生長豬生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、血液生化指標(biāo)的結(jié)果來看與大腸桿菌效果要優(yōu)于黑曲霉植酸酶，與上述研究結(jié)果一致。
一些共生細(xì)菌如大腸桿菌通過調(diào)整其代謝機(jī)理與其分泌酶的特性，而能在豬的腸道中定殖，但真菌如黑曲霉則缺乏這種必要調(diào)整的能力，而無法在豬的胃腸道中定殖，從而可以假定大腸桿菌來源的植酸酶能更好的適應(yīng)豬胃腸道內(nèi)環(huán)境，其作用效果更好。事實(shí)上，大腸桿菌植酸酶與黑曲霉植酸酶相比，其最適pH更低、催化能力更強(qiáng)、對(duì)胃蛋白酶抗逆性更強(qiáng)(Greiner等，1993；Rodriguez等，1999a；Golovan等，2000)，綜合本試驗(yàn)以及上述研究結(jié)果表明，大腸桿菌植酸酶更適應(yīng)豬胃腸道的內(nèi)環(huán)境，水解植酸磷的效果更好。
另外，雖然大腸桿菌來源植酸酶（6－植酸酶）及黑曲霉來源的植酸酶（3－植酸酶）水解植酸磷的起始位點(diǎn)不同，但是這并不影響植酸酶的應(yīng)用效果 (Augspurger等，2003)。Stahl等(2004)認(rèn)為，在理論上混合3－植酸酶和6－植酸酶添加于日糧中，兩者之間應(yīng)存在協(xié)同作用，其添加效果應(yīng)優(yōu)于單獨(dú)添加，但從其試驗(yàn)結(jié)果來看，并未證實(shí)這點(diǎn)，目前相關(guān)報(bào)道較少，還有待進(jìn)一步研究。
4 小結(jié)

在本試驗(yàn)中，在生長豬階段，添加植酸酶替代0.5％的磷酸氫鈣（0.08％的無機(jī)磷），能提高生長豬對(duì)日糧養(yǎng)分的表觀消化率，改善生長豬的生長性能，顯著降低糞中氮、磷的排泄量；在肥育階段，添加植酸酶替代0.4％的磷酸氫鈣（0.07％的無機(jī)磷），對(duì)育肥豬生長性能無顯著影響。植酸酶Ⅰ與植酸酶Ⅱ相比，其在生長育肥豬生產(chǎn)中的應(yīng)用效果更好。