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1、動(dòng)物生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)研究摘要:人類對(duì)動(dòng)物蛋白需求量增加的同時(shí)也帶來了對(duì)動(dòng)物飼料需求的增加。植酸酶、木聚糖酶和蛋白酶是當(dāng)今動(dòng)物生產(chǎn)中使用最廣泛的三種飼用酶。本文總結(jié)了三種飼用酶的主要作用方式和營(yíng)養(yǎng)效能。關(guān)鍵詞:豬;家禽;飼料;木聚糖酶;植酸酶;蛋白酶“人口的不斷增長(zhǎng)意味著對(duì)食物的需求不斷增長(zhǎng),為了滿足這一增長(zhǎng)需求,動(dòng)物蛋白將發(fā)揮巨大作用?!盢ovus國(guó)際有限公司全球家禽市場(chǎng)部高級(jí)經(jīng)理AjayBhoyar博士如是說。所有的蛋白質(zhì)來源都必須提高產(chǎn)量,但市場(chǎng)上各種蛋白質(zhì)來源中家禽和豬的增長(zhǎng)幅度是最大的。水產(chǎn)和
2、反芻動(dòng)物也會(huì)出現(xiàn)增長(zhǎng),但其增幅要小于家禽和豬。人類對(duì)動(dòng)物蛋白需求量增加的同時(shí)也帶來了對(duì)動(dòng)物飼料需求的增加,而將飼料副產(chǎn)物和副產(chǎn)品以從未見過的高水平添加入單胃動(dòng)物飼料也正在發(fā)展為一種趨勢(shì)。酶具有降低抗?fàn)I養(yǎng)因子效應(yīng)的作用,這是因?yàn)槊改軌蜃匀环纸怙暳现须y以消化的組分,否則這些組分將會(huì)浪費(fèi)。這種作用能夠釋放出更多的營(yíng)養(yǎng)成分,減少浪費(fèi),從而降低飼料中昂貴成分的含量。無論是單獨(dú)使用還是組合使用,酶都會(huì)作用于其特定的底物上,并發(fā)揮出完整的效應(yīng)。多種酶組合使用時(shí),除釋放能量、礦物質(zhì)和單體氨基酸外,還有其他優(yōu)勢(shì)。植
3、酸酶、木聚糖酶和蛋白酶是當(dāng)今動(dòng)物生產(chǎn)中使用最廣泛的三種飼用酶。這些酶作用于所有原料的特定底物上,因此對(duì)于消化來說是必不可少的,即使不使用其他飼料原料也是如此。1植酸酶減少環(huán)境污染3學(xué)海無涯在種子發(fā)芽的過程中,植酸鹽會(huì)存儲(chǔ)磷(Phosphorus,P),并在種子生命周期內(nèi)保護(hù)其避免被氧化反應(yīng)。單胃動(dòng)物飼料中的植酸磷會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問題,即未消化的磷被排出動(dòng)物體外從而危害環(huán)境。磷的替代來源包括肉和骨粉,這些物質(zhì)中的磷易于消化。而植酸酶也可將磷從植酸鹽中釋放出來,減少環(huán)境負(fù)荷,并降低飼料成本,因?yàn)閯?dòng)物對(duì)其他磷
4、源的需求減少了。另外,植酸鹽還會(huì)與其他礦物質(zhì)(如鋅、銅、鈣和鐵)螯合,從而降低了這些礦物質(zhì)的利用率。植酸鹽還具有結(jié)合蛋白質(zhì)的能力,進(jìn)而可能降低氨基酸的消化率。在家禽中,植酸鹽還會(huì)抑制能量的利用率。植酸酶在家禽的肌胃和腺胃中發(fā)揮作用。在豬體內(nèi)的主要作用部位是胃。最新一代的植酸酶可能會(huì)在胃的酸性環(huán)境中發(fā)揮作用。細(xì)菌植酸酶的初步發(fā)展提高了動(dòng)物飼料的生物效能水平。最新一代的植酸酶具有更高的基質(zhì)值,從而進(jìn)一步提高了其利用率,這高度依賴于飼料組成和測(cè)試條件。同時(shí),隨著人們對(duì)植酸酶作用方式的深入了解,未來我們將
5、會(huì)得知植酸酶的更多優(yōu)勢(shì),并為生產(chǎn)者提供更多價(jià)值。2木聚糖酶提高潛在的養(yǎng)分吸收非淀粉多糖(Non-starchPolysaccharides,NSP)屬于碳水化合物,稱之為日糧纖維。NSP在動(dòng)物小腸中消化不良,但可以被微生物完全或部分分解,這些微生物可通過發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸,隨后這些短鏈脂肪酸可能會(huì)被小腸或大腸吸收。小麥副產(chǎn)品和副產(chǎn)物中的不溶性纖維含量較高——例如以玉米或小麥為原料發(fā)酵的干酒糟及其可溶物(DriedDistillersGrainSolubles,DDGS)可加速養(yǎng)分通過腸道的速度,從
6、而降低吸收的可能性。木聚糖酶能夠緩解DDGS的這種作用,提高低營(yíng)養(yǎng)原料的利用率,從而增加飼料配方的靈活性,并降低飼料成本。在家禽營(yíng)養(yǎng)上,木聚糖酶主要作用于小腸中,但是其對(duì)原料的活性受到飼喂方式的影響。在豬營(yíng)養(yǎng)上,胃是木聚糖酶潛在作用的重要部位。因此,木聚糖酶和植酸酶可能在豬的相同部位發(fā)揮部分或全部作用。3蛋白酶支持多變的飼料原料豆粕是畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖中一種常見的蛋白質(zhì)飼料,其蛋白質(zhì)含3學(xué)海無涯量高,對(duì)于非反芻動(dòng)物來說,它具有很高的消化率和均衡性。但是,豆粕的品質(zhì)因產(chǎn)地而異。大豆含有抗?fàn)I養(yǎng)因子,會(huì)降低
7、豬的生長(zhǎng)性能。其他植物性蛋白質(zhì)飼料通常也是氨基酸與不良抗?fàn)I養(yǎng)因子的結(jié)合。蛋白酶具有多重效應(yīng)。它可以減少上述抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響。因此,它降低了與飼料配方不均衡以及飼料成分營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)變化相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)見圖1。在品質(zhì)較差的原料中,蛋白酶的允許添加量較高。最后,它可以使飼料中的蛋白質(zhì)含量較低,并降低飼料總成本。酶除了分解作用外可能還具有多種營(yíng)養(yǎng)效能。例如,蛋白酶可以分解保護(hù)高粱淀粉顆粒的蛋白質(zhì)復(fù)合物,從而具有間接釋放能量以供動(dòng)物使用的額外功效。因此,盡管在高粱型日糧中添加蛋白酶能夠提高氨基酸的消化率,但由于屬于次
8、要作用,其能值將顯著提高(圖2)。蛋白酶通常在動(dòng)物小腸中能更好地發(fā)揮活性。蛋白酶與植酸酶和木聚糖酶在十二指腸近端重疊發(fā)揮活性,即使植酸酶和木聚糖酶失去活性,蛋白酶活性仍可繼續(xù)發(fā)揮功效。蛋白酶和淀粉酶的活性區(qū)域也可能重疊,這可能對(duì)某些飼料組分有利。4多種酶的潛力最大化所有飼料原料都含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,包括纖維、植酸和蛋白酶敏感因子。玉米中的磷大部分是與植酸結(jié)合的,但是可以通過添加植酸酶將它們釋放出來。玉米還含有一定水平的不溶性非淀粉多糖,可被木聚糖酶分解。以玉米或小麥為原料的DDGS