肉鸡添加肌醇六磷酸酶的新见解

songbai58

作者：Peter Selle博士，就职于澳大利亚悉尼大学家禽研究基金会，同时也是该校兽医科学院的名誉合作人。本文发表在2008年3月国际家禽杂志上——在饲料中添加肌醇六磷酸酶可以促进肉鸡对氨基酸、蛋白质以及能源物质的消化。

在饲料中添加肌醇六磷酸酶可以促进肉鸡对氨基酸、蛋白质以及能源物质的消化。
肌醇六磷酸盐——即植酸（肌醇六磷酸）的混合盐，广泛存在于所有以植物为原材料的饲料中，以肌醇六磷酸镁为其主要的存在形式。肉鸡饲料中肌醇六磷酸的含量几乎都是固定在10.0g/kg（g肌醇六磷酸/kg饲料）这一水平，含磷量相当于2.8g/kg（g肌醇六磷酸磷/kg饲 料）。肌醇六磷酸通常不易被家禽消化，因此其中所含的磷元素也只有一小部分能被家禽吸收利用，同时肌醇六磷酸还具有抑制营养吸收特性。肌醇六磷酸是一个能 量极大的聚阴离子，可以对带正电荷的营养离子产生很强的吸附作用，这大概正是其具有抑制营养吸收这一特性的原理所在。提高家禽对肌醇六磷酸中磷元素的使用 既可以减少磷对环境造成的污染，又有利于对有限的磷资源进行保存。全球的家禽每年消耗饲料近2.5亿吨，其所含的肌醇六磷酸中磷含量达70万吨，与400万吨磷酸二钙中的磷含量相等。

解决方案：在饲料中添加肌醇六磷酸酶
1991年， 荷兰引进了利用真菌在饲料中添加肌醇六磷酸酶的方法。经过一个缓慢的起步阶段之后，肌醇六磷酸饲料添加酶的运用迅速得到了大众的认同。据估计，现在全球近 一半的生猪及家禽饲料中都添加了肌醇六磷酸酶。这一方法的运用既促进了控制磷污染的相关立法的制定，又降低了饲料添加酶（用以补充无机磷）的成本，此外还 能符合了某些国家要求单胃动物的日粮中不能含有肉骨粉的规定。
在实际配方中，家禽营养学家常常通过对饲料中所添加的肌醇六磷酸酶的比率进行估计来测算其中磷和钙的含量，例如若每公斤的肉鸡饲料含有200个单位（FTU）的肌醇六磷酸酶的话，则饲料最终能为肉鸡所提供的磷和钙就大约为1.15g/kg和1.00g/kg。这种利用肌醇六磷酸酶来调节饲料中磷含量的方法既有助于降低饲料成本，又可以减少磷的排泄量，起到保护环境的作用。此外，在饲料中添加肌醇六磷酸酶还可以提高家禽自身对蛋白质和能源物质的利用，从而降低后期的喂养成本。

全面开发肌醇六磷酸酶所具有的潜能
现代饲养的肉鸡就是一个高效的转化器，能将粮食和蛋白质迅速地转变成为鸡肉。现在一只2公斤的肉鸡的饲料转化率可达1.45，相当于每消耗2.014公斤的饲料就可以转变成为1.0公斤鸡肉（为肉鸡体生长量的72%）。尽管如此，饲料成本的增加却成为肉鸡生产中一个巨大的挑战。这一方面是归因于人类及动物对粮食的需求不断增长，而另一方面，把粮食从食物链中分离出来用以制造乙醇也是问题的原因所在。事实上，全球的粮食产量从未能够满足人们的需求。1999至2000年间的粮食储备为115天，而预计到2007至2008年间将减少至53天。这意味着从本世纪初开始，平均每年要消耗全球粮食储备量的9.2%。
在 认识到关于饲料价格以及供应方面的不利情况之后，更值得我们关注的应该是就肌醇六磷酸酶能对氨基酸和能源物质的消化产生作用的理论水平而进行的探讨。研究 表明进行饮食调节饲养的肉鸡与补充肌醇六磷酸酶（但磷、钙、氨基酸和能量密度有所减少）饲养的肉鸡，二者在生长状况和胴体性状之间并没有差异。而在对回肠 消化能力的研究中，用肌醇六磷酸酶发生反应所生成的必需氨基酸的数量与其理论值进行比较同样也是有意义的。人们发现，回肠内肌醇六磷酸酶发生反应所生成的 可消化的必需氨基酸的数量大大高于其理论值，这充分说明利用肌醇六磷酸酶对营养吸收所具有的调节作用来进行饲料配给是大有经济潜力的。

对蛋白质的影响
大约在15年前，Ted Batterham首次提供了明确的证据表明肌醇六磷酸酶可以促进氨基酸在生猪体内的消化。然而，对于这种酶是否也能促进蛋白质的消化却始终存在着争议。因此，营养学家们有时并不愿意把氨基酸的营养列入饲料所规定配方中。这样做基于两方面的原因：
基本原理
在酸性条件下，肌醇六磷酸具有络合蛋白质的能力，而更为重要的是络合后的蛋白质可以抵抗胃蛋白酶的消化。体外试验的的数据显示，肌醇六磷酸可以络合一餐饮食中高达一半的蛋白质。然而，有机体内蛋白质-肌醇六磷酸络合物的稳定程度却受多个因素的影响，包括肠道的pH值、蛋白质的来源及溶解度，还有饮食中固有的肌醇六磷酸酶的含量。
由此可以推断，蛋白质-肌醇六磷酸络合物可以阻止蛋白质在前胃/肫中的消化，从而影响到小肠对蛋白质/氨基酸的消化能力。还有一种可能是作为一种补偿机制，肌醇六磷酸结合蛋白不易分解的特性会刺激胃分泌出胃蛋白酶和盐酸。这一假设在肉鸡身上得到了证实，肌醇六磷酸会使得肉鸡体内的粘液分泌物增加，而增加的部分与鸡胃里所产生的胃蛋白酶及盐酸的含量是一致的。
最近有学说认为肌醇六磷酸可以促进内源氨基酸在肉鸡体内的流动。提高饮食中肌醇六磷酸的含量（从8.5g/kg提高到14.5g/kg）可以使17种内源氨基酸在体内的流动率提高27.2%；而相反地，添加肌醇六磷酸酶500FTU/kg，这些氨基酸的流动率就会下降20.0%。 由此可以推断，内源氨基酸的流动速度受肌醇六磷酸含量的影响，而肌醇六磷酸酶又与胃蛋白酶和粘液素中的氨基酸含量相互关联。由于缺乏基本氨基酸，胃蛋白酶 有着独特的氨基酸量变曲线。可见以上的相关性都在支持这样的一个观点，即肌醇六磷酸可以促进胃蛋白酶和盐酸的分泌，继而导致胃粘液素含量增加。如果这一观 点成立的话，则粘液素本身也会促进内源氨基酸的流失。
还有学说认为，肉鸡饲料中所含的肌醇六磷酸可以携带钠离子进入小肠内腔，接着与钠离子发生中和反应。可以推断，肌醇六磷酸以碳酸氢钠（NaHCO3）的形式携带钠离子进入小肠，从而调节肠道的pH值。接着，通过钠依赖运输机制，这些钠离子就会妨碍肠道对氨基酸的吸收，并对“钠泵”产生负面影响。
最近的一项研究表明，当肉鸡饲料中的钠含量为1.5g/kg和1.8g/kg时，肌醇六磷酸可以让13种氨基酸的消化率平均提高5.0%。相较之下，当钠含量水平提高至5.2g/kg时， 肌醇六磷酸则不会对提高氨基酸的消化能力产生作用。以上差异说明肌醇六磷酸在低钠水平下可以促进肠道对氨基酸的消化能力，而在高钠水平下其促进作用则会有 所减弱。这一结果说明，通过对钠分泌物形式的影响，肌醇六磷酸和肌醇六磷酸酶可以对氨基酸的吸收及内源氨基酸的再吸收产生调节作用。
对氨基酸消化能力的测定
近期，我们就一些涉及肌醇六磷酸酶对肉鸡体内13种 氨基酸消化能力的影响的研究进行了比较，却发现研究所得出的结论是不一致的。但明显的是，与以氧化铬为主要成分的饲料相比，喂食以氧化钛物或是不溶于酸的 灰分为主要成分的饲料可以使得肌醇六磷酸酶对氨基酸消化能力的促进效应更为显著。在五项以钛氧化物或是不溶于酸的灰分进行的试验中，肌醇六磷酸酶使得回肠 内的消化系数平均提高了5.00%（分别为3.46%-5.92%不等）；而在八项氧化铬的试验中，肌醇六磷酸酶仅让回肠的消化系数平局提高了1.52%（分别为0.47%-3.09%不等）。
对 饲料主要成分的选择是导致肌醇六磷酸酶对氨基酸消化能力的调节具有不确定性的重要原因所在。有两个研究小组认为，钛氧化物比氧化铬更适合作为饲料的主要成 分。因此，我们不应把重点放在对氧化铬的研究上，而是要关注怎样才能使得肌醇六磷酸酶对肉鸡回肠内氨基酸的消化能力具有促进作用。

对能量物质的影响
在17组对照实验中，肌醇六磷酸酶的平均含量为662FTU/kg时，可使肉鸡饲料中的能量利用率提高0.36MJ，即由干物质基础上的13.27 MJ/kg提高到13.64MJ/kg（或是由3172中的86kcal/kg提高到3260kcal/kg）。
在能源物质方面，虽然陆续有相似的报道提到其利用率的提高，但是机理却至今不明。然而，在肉鸡的玉米-大豆饲料中添加肌醇六磷酸酶可以使回肠对脂肪、蛋白质以及淀粉的消化系数分别提高3.5%、2.6%以及1.4%。 这表明肌醇六磷酸酶对能源利用率的提高具有促进效应。由于肌醇六磷酸酶可以促进蛋白质的消化，那么相应地它也能提高能源的利用率。肌醇六磷酸钙络合物很有 可能参与了小肠内脂肪酸的碱金属盐的形成，从而影响肠道对脂肪的消化。而肌醇六磷酸酶在进入小肠之前发生的水解作用可以减少肠道内脂肪酸的碱金属盐的形 成，从而使能源物质——尤其是饱和脂肪的利用率得到提高。
至于对淀粉的吸收，其作用机理就不甚明确了。尽管有人认为肌醇六磷酸会与淀粉形成络合物，但支持这一论断的证据却寥寥无几。肌醇六磷酸会抑制α-淀粉酶的活性，但不能确定其在肉鸡体内是否也存在明显的抑制作用。对人类的膳食测试表明，肌醇六磷酸还可以降低人体对葡萄糖的吸收。这一结果说明，就小肠肌而言肌醇六磷酸对葡萄糖的吸收所产生的直接干涉极有可能大于对淀粉消化性的改变。

结论
很显然，有必要就肌醇六磷酸酶对蛋白质及能源物质所产生的影响做出准确分析，以便把其理论含量水平恰当地被运用到饲料的配方当中，从而最大限度地节约饲料成本。还有更多的肌醇六磷酸酶资源可以有效阻止胃蛋白酶的水解，就在饲料配方而言，这无疑又是一项令人振奋的新发现。
更值得我们关注的应该是就肌醇六磷酸酶能对氨基酸和能源物质的消化产生作用的理论水平而进行的探讨。而对饲料主要成分的选择正是导致肌醇六磷酸酶对氨基酸消化能力的调节具有不确定性的重要原因所在。

neimengwang

既节约成本有提高效益的产品一定是好产品

songbai58

是啊 便宜啊 就是有些机理的问题还要继续研究啊

xunliliu

植酸酶我一直在用，介绍都说对饲料中多种成分的消化有好处，用的量却达到了每公斤饲料500个单位，能代替部分磷是肯定的，不额外加磷也没见明显的不良影响。

郑旭阳

我们应该实验添加5000-1000U/kg的植酸酶, 看增重效果如何?

zsp123

在酸性条件下，肌醇六磷酸具有络合蛋白质的能力，而更为重要的是络合后的蛋白质可以抵抗胃蛋白酶的消化。