飼糧中添加植酸酶減少磷酸氫鈣對肥育豬生長性能的影響

朱金清

（北京市昌平區種豬場，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合物中的磷變成可利用磷的酸性磷酸酯酶。依據對植酸作用方式分為3-植酸酶和6-植酸酶。3-植酸酶首先從植酸的第3碳點位開始水解酯鍵而釋放出無機磷，然后依次釋放其他碳位的無機磷，最終酯解整個植酸分子；它多存在于植物、細菌和真菌里，需要二價鎂離子參與催化過程。6-植酸酶首先在植酸的第6碳點位開始催化水解酯鍵而釋放出無機磷，多存在于植物種子里。

磷是動物繁殖和生長等代謝所必須的礦物質元素之一，在骨骼和肌肉等組織組成和生長中起重要作用。豬體內的磷主要由飼料供給，飼料原料來源主要以植物性原料為主，在豆類、油類和谷物籽實類中有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%，不易被單胃動物利用，而占30%的非植酸磷可被動物利用，稱為“有效磷”或“可利用磷”。植酸磷被水解才能為動物利用。玉米中磷只能利用10%~20%，豆餅中磷也只能利用25%~35%。因單胃及無胃動物體內缺乏能分解植酸磷的酶，對磷的利用率低，反而需要添加大量無機磷以滿足動物對磷的需要，提高了生產成本。植酸鹽被動物直排出體外，造成環境污染，也造成磷資源的浪費。

植酸及其鹽類還是一種抗營養因子，有很強的螯合能力，螯合生物體所需的二價陽離子，能結合鋅、鐵、銅、錳、鉀、鈉、鎂、鈣等物質，形成不溶性的鹽類，影響動物對礦物質的吸收，同時影響蛋白質的消化利用。在飼料中添加植酸酶，可以將被植酸結合的微量元素、鈣和磷從植酸及植酸鹽上解離下來，變成畜禽需要的物質被利用吸收；把植酸絡合的蛋白質和氨基酸進行有效分解，使其從絡合物中脫落。消除植酸對胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制作用，改善機體對營養物質的消化利用，促進機體內營養物質間的平衡，改善畜禽生長性能；提高飼料中磷的利用率，節約大量的磷酸氫鈣資源，減少豬糞便中磷的排放，從而減少磷對環境的污染。

植酸酶是一種胞外酶，大量存在于自然界中，在動植物、細菌、酵母和真菌中均有發現。早在1907年，被Suzuki和其他學者首次在米糠中發現，到20世紀60年代首次在動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推廣，到1999年國內開始生產，再到2005年國內出現數十家生產企業，隨著發酵技術和生物工程的發展，利用基因工程等方法提高微生物生產植酸酶的活性和產量?，F今市場植酸酶低成本使其具有廣泛的應用前景。

本試驗的目的是測定肥育豬飼糧中添加植酸酶減少磷酸氫鈣添加量對肥育豬生長性能的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2017年4月6日至5月11日在北京市昌平區種豬場進行，試驗共計34 d，其中，預試期7 d，正試期27 d。

1.2 試驗材料

植酸酶：武漢新華揚生物股份有限公司生產，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，鈣（Ca）含量≥20%，磷（P）含量≥16.5%。

1.3 試驗設計與試驗動物

本試驗選用64頭健康無病、生長狀況良好、食欲旺盛、日齡相近、體重在（55.66±1）kg的肥育豬隨機分為2組，每組4個重復，每個重復8頭豬飼養在同一欄內單獨飼喂。每組公母比例相同，即試驗組和對照組長白去勢公豬各16頭、大白去勢公豬各8頭、大白母豬各8頭。對照組飼糧不添加植酸酶，正常添加磷酸氫鈣；試驗組飼糧每噸添加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，機械負壓通風。每欄豬占用面積、飼養環境和防疫免疫等條件相同。

1.4 試驗飼糧

飼糧為玉米-豆粕-雜粕型，營養水平參照美國NRC標準部分做調整。對照組在飼糧中添加磷酸氫鈣1.4%，試驗組磷酸氫鈣添加量減少50%同時添加植酸酶200 g/t。試驗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，再投入飼料機攪拌均勻。植酸酶活性為5 000 IU/g，市場價為5元/kg。試驗飼糧配方和營養水平見表1。

表1 試驗飼糧組成及營養水平

1.5 飼養管理

試驗組和對照組豬的常規免疫注射及驅蟲在預試期前完成，預試期7 d，飼喂不添加植酸酶的基礎飼糧，觀察供試豬的精神狀況、食欲和糞便等情況，發現不正常豬及時淘汰。豬舍為水泥地面半漏縫地板，人工飼喂，自由采食，機械負壓通風，鴨嘴式飲水器自由飲水。每天打掃衛生和人工清糞1次，每周帶豬消毒2次。正式試驗期27 d，試驗組和對照組豬分別于試驗第1天和第28天清晨空腹稱重。

1.6 飼糧化驗

用探子分別插取試驗料和對照料各500 g，進行粗蛋白質、鈣、磷等化驗。鈣含量用高錳酸鉀滴定法測定，粗蛋白質含量用凱氏定氮法測定，總磷含量用鉬黃法測定。

1.7 統計分析

試驗期每天記錄飼糧消耗量、存欄數量、發病情況、死亡豬數，記錄初始及結束時豬數、體重，計算日采食量、日增重、料重比、每千克增重飼料成本等指標。試驗結果采用單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 植酸酶和磷酸氫鈣對肥育豬生長性能的影響

由表2可知，試驗組初始體重略高于對照組，兩組差異不顯著（P>0.05）。試驗組和對照組結束體重分別為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），但試驗組比對照組增加3.45%。

表2 肥育豬生長性能測定結果

2.2 經濟效益分析

由表3可知，試驗組總耗料量略低于對照組，但試驗組總增重比對照組多20 kg，增加3.47%。按當時使用飼料價格計算，試驗組每千克增重飼料成本降低了5.25%，經濟效益較明顯。

表3 經濟效益比較

2.3 健康狀況

試驗組與對照組豬健康狀況良好，無疾病發生，成活率100%。

3 討論

3.1 植酸酶的添加對肥育豬生長性能的影響

本飼養試驗是在保持試驗組和對照組飼糧在粗蛋白質、代謝能和氨基酸水平基本相同的情況下完成的。從肥育豬生長性能來看，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%，飼料轉化率有所提高，采食量有所減少。其主要原因是豬體內缺少分解植酸的內源性酶系統，植酸磷對豬不能利用吸收，添加植酸酶可以降解飼糧中的植酸及植酸鹽，使其能變成無機磷被豬吸收利用；同時可提高豬對蛋白質、氨基酸、其它礦物元素的吸收和利用，促進提高能量消化率，達到提高日增重、降低料重比、提高肥育豬生長性能的目的。

許多研究表明，飼糧中添加植酸酶，可提高豬的生長性能。賀長青等報道[2]，在豬飼糧中添加植酸酶可使豬對飼糧中磷、蛋白質、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%替代組與對照組（不加植酸酶）相比較，日增重明顯提高，結果顯著提高了豬對飼糧中蛋白質、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的杜長大三元雜種仔豬，在蛋白質含量17%、有效磷含量為0.2%的低蛋白質、低磷仔豬飼糧中添加5 000 IU耐高溫植酸酶0.01%~0.04%，與對照組相比，仔豬采食量無明顯變化，其中以0.03%試驗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%，與對照組和其它試驗組差異極顯著（P<0.01）。劉自逵等[5]在生長肥育豬飼糧中添加植酸酶替代0.5%磷酸氫鈣，改變了生產肥育豬的生長性能及營養物質的表觀消化率，并顯著降低了糞中氮、磷的排放。黃興國等[6]報道，在生長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），粗蛋白質表觀消化率無顯著變化（P>0.05），從而得出，豬的生長性能、鈣、粗蛋白質的表觀消化率無顯著差異，但磷的消化率大幅提高了，有利于環境保護。本試驗結果表明，與對照組相比，試驗組雖然日增重有所增加，但差異均不顯著，日采食量兩組差異顯著（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，這結果與朱仁俊研究的結果相近。易中華等[7]報道，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植酸的消化率，降低糞磷排放；改善血液中無機磷、鈣濃度和血清堿性植酸酶的活性，提高仔豬的生長性能；植酸酶可部分替代豬飼糧中無機磷，對乳仔豬生長性能、飼糧磷、鈣消化率以及血清生化指標的影響，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%無機磷的添加。本試驗結果與易中華等報道的相近。張廣民報道[8]，通過使用植酸酶可以降低飼糧中有效磷0.1%，約相當于每噸配合飼料節約磷酸氫鈣6 kg。當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），在當時植酸酶價格昂貴、添加成本高，而目前植酸酶產品已經十分成熟，價格低廉、性價比突出，添加量建議增加1~3倍。這與本試驗植酸酶添加量相符?？紤]到植酸酶的經濟效益，建議添加在豬飼糧中植酸酶200 g/t（5 000 IU/kg），經濟效果最佳。

3.2 植酸酶的添加對營養物質利用率有較好的影響

添加植酸酶于豬的飼糧中，可以將蛋白質水解出來，從而有利于豬對蛋白質的消化吸收。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、能量、蛋白質消化率分別提高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性能，改善磷和蛋白質的利用率，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。植酸酶對蛋白質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。本試驗添加200 g/t植酸酶顯著提高了飼料利用率，但這有待對消化率進行進一步研究。

3.3 植酸酶對骨骼的影響

鄧近平報道[11]，不同飼糧條件下植酸酶對磷利用率的影響，結果表明，添加植酸酶試驗組豬的骨骼折斷強度均好于不加植酸酶組，但未表現出顯著差異（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，可促進骨骼中鈣、磷的沉積，提高養分的表觀消化率，但對血液中鈣、磷代謝影響不大。添加植酸酶500 IU/kg、1 000 IU/kg替代部分無機磷，可達到與基礎飼糧正常磷水平的生長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，小腸黏膜的發育和仔豬生長性能得到改善。鄒秀云等[14]報道，在生長豬小麥和粗米型飼糧中分別添加植酸酶，研究其對豬骨骼發育的影響，發現加酶或不加酶對生長豬骨骼折斷強度、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替代無機磷0.7 g/kg，對生長豬骨骼發育有促進作用。本試驗飼糧中添加植酸酶組與對照組相比，觀察豬群健康狀況、四肢、蹄、腿無異常情況，證明肥育豬飼糧中添加植酸酶是可行的。

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