朱金清

（北京市昌平區(qū)種豬場(chǎng)，北京 昌平 102212）

植酸酶又稱肌醇六磷酸水解酶，是一種可使植酸磷復(fù)合物中的磷變成可利用磷的酸性磷酸酯酶。依據(jù)對(duì)植酸作用方式分為3-植酸酶和6-植酸酶。3-植酸酶首先從植酸的第3碳點(diǎn)位開始水解酯鍵而釋放出無(wú)機(jī)磷，然后依次釋放其他碳位的無(wú)機(jī)磷，最終酯解整個(gè)植酸分子；它多存在于植物、細(xì)菌和真菌里，需要二價(jià)鎂離子參與催化過(guò)程。6-植酸酶首先在植酸的第6碳點(diǎn)位開始催化水解酯鍵而釋放出無(wú)機(jī)磷，多存在于植物種子里。

磷是動(dòng)物繁殖和生長(zhǎng)等代謝所必須的礦物質(zhì)元素之一，在骨骼和肌肉等組織組成和生長(zhǎng)中起重要作用。豬體內(nèi)的磷主要由飼料供給，飼料原料來(lái)源主要以植物性原料為主，在豆類、油類和谷物籽實(shí)類中有40%~70%的磷以植酸及其鹽類的形式存在，植酸磷約占植物總磷的70%，不易被單胃動(dòng)物利用，而占30%的非植酸磷可被動(dòng)物利用，稱為“有效磷”或“可利用磷”。植酸磷被水解才能為動(dòng)物利用。玉米中磷只能利用10%~20%，豆餅中磷也只能利用25%~35%。因單胃及無(wú)胃動(dòng)物體內(nèi)缺乏能分解植酸磷的酶，對(duì)磷的利用率低，反而需要添加大量無(wú)機(jī)磷以滿足動(dòng)物對(duì)磷的需要，提高了生產(chǎn)成本。植酸鹽被動(dòng)物直排出體外，造成環(huán)境污染，也造成磷資源的浪費(fèi)。

植酸及其鹽類還是一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，有很強(qiáng)的螯合能力，螯合生物體所需的二價(jià)陽(yáng)離子，能結(jié)合鋅、鐵、銅、錳、鉀、鈉、鎂、鈣等物質(zhì)，形成不溶性的鹽類，影響動(dòng)物對(duì)礦物質(zhì)的吸收，同時(shí)影響蛋白質(zhì)的消化利用。在飼料中添加植酸酶，可以將被植酸結(jié)合的微量元素、鈣和磷從植酸及植酸鹽上解離下來(lái)，變成畜禽需要的物質(zhì)被利用吸收；把植酸絡(luò)合的蛋白質(zhì)和氨基酸進(jìn)行有效分解，使其從絡(luò)合物中脫落。消除植酸對(duì)胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制作用，改善機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，促進(jìn)機(jī)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)間的平衡，改善畜禽生長(zhǎng)性能；提高飼料中磷的利用率，節(jié)約大量的磷酸氫鈣資源，減少豬糞便中磷的排放，從而減少磷對(duì)環(huán)境的污染。

植酸酶是一種胞外酶，大量存在于自然界中，在動(dòng)植物、細(xì)菌、酵母和真菌中均有發(fā)現(xiàn)。早在1907年，被Suzuki和其他學(xué)者首次在米糠中發(fā)現(xiàn)，到20世紀(jì)60年代首次在動(dòng)物飼料中作為消除植酸的添加劑使用，到1996年巴斯夫開始在中國(guó)推廣，到1999年國(guó)內(nèi)開始生產(chǎn)，再到2005年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)數(shù)十家生產(chǎn)企業(yè)，隨著發(fā)酵技術(shù)和生物工程的發(fā)展，利用基因工程等方法提高微生物生產(chǎn)植酸酶的活性和產(chǎn)量?，F(xiàn)今市場(chǎng)植酸酶低成本使其具有廣泛的應(yīng)用前景。

本試驗(yàn)的目的是測(cè)定肥育豬飼糧中添加植酸酶減少磷酸氫鈣添加量對(duì)肥育豬生長(zhǎng)性能的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017年4月6日至5月11日在北京市昌平區(qū)種豬場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)共計(jì)34 d，其中，預(yù)試期7 d，正試期27 d。

1.2 試驗(yàn)材料

植酸酶：武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司生產(chǎn)，粉狀1型，植酸酶活性≥5 000 IU/g。磷酸氫鈣是四川某公司生產(chǎn)，鈣（Ca）含量≥20%，磷（P）含量≥16.5%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)動(dòng)物

本試驗(yàn)選用64頭健康無(wú)病、生長(zhǎng)狀況良好、食欲旺盛、日齡相近、體重在（55.66±1）kg的肥育豬隨機(jī)分為2組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8頭豬飼養(yǎng)在同一欄內(nèi)單獨(dú)飼喂。每組公母比例相同，即試驗(yàn)組和對(duì)照組長(zhǎng)白去勢(shì)公豬各16頭、大白去勢(shì)公豬各8頭、大白母豬各8頭。對(duì)照組飼糧不添加植酸酶，正常添加磷酸氫鈣；試驗(yàn)組飼糧每噸添加200 g植酸酶（植酸酶活性≥5 000 IU/g）并減少50%磷酸氫鈣。每天人工往料箱里填料（記錄耗料量），讓豬自由采食，自由飲水，機(jī)械負(fù)壓通風(fēng)。每欄豬占用面積、飼養(yǎng)環(huán)境和防疫免疫等條件相同。

1.4 試驗(yàn)飼糧

飼糧為玉米-豆粕-雜粕型，營(yíng)養(yǎng)水平參照美國(guó)NRC標(biāo)準(zhǔn)部分做調(diào)整。對(duì)照組在飼糧中添加磷酸氫鈣1.4%，試驗(yàn)組磷酸氫鈣添加量減少50%同時(shí)添加植酸酶200 g/t。試驗(yàn)組飼糧是用人工逐漸放大的方法把植酸酶拌入玉米蛋白粉中，再投入飼料機(jī)攪拌均勻。植酸酶活性為5 000 IU/g，市場(chǎng)價(jià)為5元/kg。試驗(yàn)飼糧配方和營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.5 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)組和對(duì)照組豬的常規(guī)免疫注射及驅(qū)蟲在預(yù)試期前完成，預(yù)試期7 d，飼喂不添加植酸酶的基礎(chǔ)飼糧，觀察供試豬的精神狀況、食欲和糞便等情況，發(fā)現(xiàn)不正常豬及時(shí)淘汰。豬舍為水泥地面半漏縫地板，人工飼喂，自由采食，機(jī)械負(fù)壓通風(fēng)，鴨嘴式飲水器自由飲水。每天打掃衛(wèi)生和人工清糞1次，每周帶豬消毒2次。正式試驗(yàn)期27 d，試驗(yàn)組和對(duì)照組豬分別于試驗(yàn)第1天和第28天清晨空腹稱重。

1.6 飼糧化驗(yàn)

用探子分別插取試驗(yàn)料和對(duì)照料各500 g，進(jìn)行粗蛋白質(zhì)、鈣、磷等化驗(yàn)。鈣含量用高錳酸鉀滴定法測(cè)定，粗蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮法測(cè)定，總磷含量用鉬黃法測(cè)定。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)期每天記錄飼糧消耗量、存欄數(shù)量、發(fā)病情況、死亡豬數(shù)，記錄初始及結(jié)束時(shí)豬數(shù)、體重，計(jì)算日采食量、日增重、料重比、每千克增重飼料成本等指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果采用單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植酸酶和磷酸氫鈣對(duì)肥育豬生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，試驗(yàn)組初始體重略高于對(duì)照組，兩組差異不顯著（P>0.05）。試驗(yàn)組和對(duì)照組結(jié)束體重分別為74.38 kg和73.63 kg，差異不顯著（P>0.05）；頭均增重分別為18.63 kg和18 kg，差異不顯著（P>0.05）；頭均日采食量分別為2 235.3 g和2 277.95 g，差異顯著（P<0.05）；料重比分別為3.24和3.42，差異極顯著（P<0.01）；日增重分別為 690 g和 667 g，差異不顯著（P>0.05），但試驗(yàn)組比對(duì)照組增加3.45%。

表2 肥育豬生長(zhǎng)性能測(cè)定結(jié)果

2.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

由表3可知，試驗(yàn)組總耗料量略低于對(duì)照組，但試驗(yàn)組總增重比對(duì)照組多20 kg，增加3.47%。按當(dāng)時(shí)使用飼料價(jià)格計(jì)算，試驗(yàn)組每千克增重飼料成本降低了5.25%，經(jīng)濟(jì)效益較明顯。

表3 經(jīng)濟(jì)效益比較

2.3 健康狀況

試驗(yàn)組與對(duì)照組豬健康狀況良好，無(wú)疾病發(fā)生，成活率100%。

3 討論

3.1 植酸酶的添加對(duì)肥育豬生長(zhǎng)性能的影響

本飼養(yǎng)試驗(yàn)是在保持試驗(yàn)組和對(duì)照組飼糧在粗蛋白質(zhì)、代謝能和氨基酸水平基本相同的情況下完成的。從肥育豬生長(zhǎng)性能來(lái)看，每噸飼糧中添加200 g植酸酶且減少50%的磷酸氫鈣添加量，肥育豬的日增重增加3.45%，飼料轉(zhuǎn)化率有所提高，采食量有所減少。其主要原因是豬體內(nèi)缺少分解植酸的內(nèi)源性酶系統(tǒng)，植酸磷對(duì)豬不能利用吸收，添加植酸酶可以降解飼糧中的植酸及植酸鹽，使其能變成無(wú)機(jī)磷被豬吸收利用；同時(shí)可提高豬對(duì)蛋白質(zhì)、氨基酸、其它礦物元素的吸收和利用，促進(jìn)提高能量消化率，達(dá)到提高日增重、降低料重比、提高肥育豬生長(zhǎng)性能的目的。

許多研究表明，飼糧中添加植酸酶，可提高豬的生長(zhǎng)性能。賀長(zhǎng)青等報(bào)道[2]，在豬飼糧中添加植酸酶可使豬對(duì)飼糧中磷、蛋白質(zhì)、粗灰分和鈣的消化率顯著提高（P<0.05）。朱仁俊等研究表明[3]，在仔豬飼糧中添加植酸酶分別替代50%和40%的磷酸氫鈣，用植酸酶替代50%的磷酸氫鈣組磷的消化率最高，50%替代組和40%替代組與對(duì)照組（不加植酸酶）相比較，日增重明顯提高，結(jié)果顯著提高了豬對(duì)飼糧中蛋白質(zhì)、粗纖維、粗灰分、鈣、磷的消化率（P<0.05），其中以植酸酶替代50%磷酸氫鈣效果最好。竇勇等[4]選用10 kg的杜長(zhǎng)大三元雜種仔豬，在蛋白質(zhì)含量17%、有效磷含量為0.2%的低蛋白質(zhì)、低磷仔豬飼糧中添加5 000 IU耐高溫植酸酶0.01%~0.04%，與對(duì)照組相比，仔豬采食量無(wú)明顯變化，其中以0.03%試驗(yàn)組的日增重和料重比改善最大，仔豬日增重提高16.11%，料重比降低，磷、鈣、鐵、鋅、銅、錳的表觀消化率分別提高16.90%、14.79%、16.53%、24.03%、28.39%、11.43%，糞尿中磷的含量降低50.1%，與對(duì)照組和其它試驗(yàn)組差異極顯著（P<0.01）。劉自逵等[5]在生長(zhǎng)肥育豬飼糧中添加植酸酶替代0.5%磷酸氫鈣，改變了生產(chǎn)肥育豬的生長(zhǎng)性能及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，并顯著降低了糞中氮、磷的排放。黃興國(guó)等[6]報(bào)道，在生長(zhǎng)豬飼糧中分別添加大腸桿菌植酸酶和黑曲霉植酸酶500 U/kg，與對(duì)照組相比，日增重顯著提高18.03%、13.11%（P<0.05），日采食量提高3.68%、2.21%（P>0.05），料重比降低 12.44%、10.67%（P<0.05）。閆俊浩等[1]報(bào)道，低磷加植酸酶組與常磷不加植酸酶組相比，采食量、日增重、料重比和單位增重飼料成本均差異不顯著，磷表觀消化率提高20.28%（P<0.01），鈣表觀消化率提高 3.39%（P<0.05），粗蛋白質(zhì)表觀消化率無(wú)顯著變化（P>0.05），從而得出，豬的生長(zhǎng)性能、鈣、粗蛋白質(zhì)的表觀消化率無(wú)顯著差異，但磷的消化率大幅提高了，有利于環(huán)境保護(hù)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組雖然日增重有所增加，但差異均不顯著，日采食量?jī)山M差異顯著（P<0.05），料重比兩組差異極顯著（P<0.01），單位增重飼料成本有所降低，這結(jié)果與朱仁俊研究的結(jié)果相近。易中華等[7]報(bào)道，在乳仔豬低磷飼糧中添加適量的耐高溫植酸酶，可顯著提高乳仔豬從斷奶到育成階段對(duì)植酸的消化率，降低糞磷排放；改善血液中無(wú)機(jī)磷、鈣濃度和血清堿性植酸酶的活性，提高仔豬的生長(zhǎng)性能；植酸酶可部分替代豬飼糧中無(wú)機(jī)磷，對(duì)乳仔豬生長(zhǎng)性能、飼糧磷、鈣消化率以及血清生化指標(biāo)的影響，表明在乳仔豬飼糧中添加 5 000 IU/kg的植酸酶100~150 g/t可減少0.15%無(wú)機(jī)磷的添加。本試驗(yàn)結(jié)果與易中華等報(bào)道的相近。張廣民報(bào)道[8]，通過(guò)使用植酸酶可以降低飼糧中有效磷0.1%，約相當(dāng)于每噸配合飼料節(jié)約磷酸氫鈣6 kg。當(dāng)前植酸酶的添加量一直遵循巴斯夫公司早期推薦量60~100 g/t（植酸酶5 000 IU/g），在當(dāng)時(shí)植酸酶價(jià)格昂貴、添加成本高，而目前植酸酶產(chǎn)品已經(jīng)十分成熟，價(jià)格低廉、性價(jià)比突出，添加量建議增加1~3倍。這與本試驗(yàn)植酸酶添加量相符?？紤]到植酸酶的經(jīng)濟(jì)效益，建議添加在豬飼糧中植酸酶200 g/t（5 000 IU/kg），經(jīng)濟(jì)效果最佳。

3.2 植酸酶的添加對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率有較好的影響

添加植酸酶于豬的飼糧中，可以將蛋白質(zhì)水解出來(lái)，從而有利于豬對(duì)蛋白質(zhì)的消化吸收。蔡青和等[9]在仔豬玉米-豆粕型飼糧中添加植酸酶300 IU/kg，飼糧中干物質(zhì)、能量、蛋白質(zhì)消化率分別提高3.4%、2.6%、2.8%，但差異不顯著（P>0.05），鈣、磷消化率分別顯著提高14.5%、2.8%（P<0.05）。改善回腸氨基酸表觀消化率：組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸分別提高 11.7%、2.7%、6.2%、5.4%、1.1%（P>0.05），降低了血清中的葡萄糖、血清尿素氮和血清堿性磷酸酶水平，提高了血清T3、T4和胰島素水平。張克英（2001）認(rèn)為[10]，仔豬飼糧中添加植酸酶500 IU/kg，能夠明顯提高仔豬生長(zhǎng)性能，改善磷和蛋白質(zhì)的利用率，且植酸酶的作用效果受飼糧磷和賴氨酸水平的影響，低磷飼糧加植酸酶的改善程度高于高磷飼糧。植酸酶對(duì)蛋白質(zhì)表觀消化率的影響不顯著是由于植酸酶的添加量不足所致。本試驗(yàn)添加200 g/t植酸酶顯著提高了飼料利用率，但這有待對(duì)消化率進(jìn)行進(jìn)一步研究。

3.3 植酸酶對(duì)骨骼的影響

鄧近平報(bào)道[11]，不同飼糧條件下植酸酶對(duì)磷利用率的影響，結(jié)果表明，添加植酸酶試驗(yàn)組豬的骨骼折斷強(qiáng)度均好于不加植酸酶組，但未表現(xiàn)出顯著差異（P>0.05），添加植酸酶組能顯著提高飼糧磷表觀消化率（P<0.05）。曹貴彬等[12-13]報(bào)道，低磷飼糧添加植酸酶500 IU/kg、低磷飼糧添加耐高溫植酸酶1 000 IU/kg，可促進(jìn)骨骼中鈣、磷的沉積，提高養(yǎng)分的表觀消化率，但對(duì)血液中鈣、磷代謝影響不大。添加植酸酶500 IU/kg、1 000 IU/kg替代部分無(wú)機(jī)磷，可達(dá)到與基礎(chǔ)飼糧正常磷水平的生長(zhǎng)性能甚至更好的效果，1 000 IU/kg添加效果稍好于500 IU/kg。在斷奶仔豬低磷飼糧中添加耐高溫植酸酶500 IU/kg、1 000 IU/kg，小腸黏膜的發(fā)育和仔豬生長(zhǎng)性能得到改善。鄒秀云等[14]報(bào)道，在生長(zhǎng)豬小麥和粗米型飼糧中分別添加植酸酶，研究其對(duì)豬骨骼發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)加酶或不加酶對(duì)生長(zhǎng)豬骨骼折斷強(qiáng)度、骨灰分磷含量差異均不顯著（P>0.05），但是飼糧添加植酸酶947 IU/kg替代無(wú)機(jī)磷0.7 g/kg，對(duì)生長(zhǎng)豬骨骼發(fā)育有促進(jìn)作用。本試驗(yàn)飼糧中添加植酸酶組與對(duì)照組相比，觀察豬群健康狀況、四肢、蹄、腿無(wú)異常情況，證明肥育豬飼糧中添加植酸酶是可行的。

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