藻類和黏土提高養分利用率的能力

將海藻萃取物和黏土礦物混合后，能提高小腸內內源性酶的消化率——影響養分最佳利用的決定因素。本文我們將分享一項由法國農業科學研究院進行的豬飼養試驗的最新結果。

中圖分類號：S816.79 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2017）02-0013-02

消化酶需要與其底物接觸后才能產生水解作用。酶與黏土顆粒的物理化學作用似乎會增加消化酶和飼料之間的接觸，使黏土成為酶發揮作用的一種理想維持基質，充當它們與其底物接觸的交匯點。事實上，黏土-酶復合物會在腸道pH環境中形成。這些有活性且穩定的復合物能阻止蛋白酶的水解，增加腸道內活性消化酶的數量，因而可提高營養消化率。據觀察，向不同物種動物的日糧中添加黏土，都能提高營養的消化率：老鼠日糧添加高嶺石，可提高胰腺脂肪酶的活性；肉雞日糧補充蒙脫石，小腸內消化酶活性更高；育肥豬飼料添加黏土，可提高蛋白質和能量沉積率系數。一些研究也表明，酶與黏土結合后帶來的較高活性不僅僅源自于其穩定性的提高，也來自于黏土中的輔助因子。

輔助因子是酶激活所需的一類分子。它們可以是有機的也可以是無機的，前者大部分為常見的維生素，后者則為金屬離子。黏土是一類層狀礦物材料，由一連串鋁和硅基片構成。這些片狀物因黏土類型的不同，其排列順序也不一。在蒙脫石中，各種金屬離子取代了結構中的鋁和硅離子。眾所周知，這種置換現象為蒙脫石提供了部分的物理化學反應性。此外，這種金屬離子的存在也可能通過其作為輔助因子而幫助一些酶的激活。例如，已知銅可以激活脂肪酶和磷脂酶A，鋅是肽酶激活的必需輔助因子。

1 海藻-黏土協同作用

由黏土和存在于其結構中的金屬離子產生的協同因子作用所提供的基質支持被稱為生物催化作用：通過外部復合物，即生物催化劑的作用，提高生化反應的性能。黏土結構可以進行修飾且與其他材料相關，以加強其生物催化性能。此類技術由（法國）歐密斯集團的藻類和黏土研究部門開發。開發的微粒態產品可讓該產品在動物腸道內均勻分散。

為酶的消化提供許多反應位點，同時更容易接觸金屬離子。除此之外，在生物催化作用過程中，它可以從黏土和藻類的協同作用上受益，因為藻類會攜帶很多不同的金屬離子，有時是飼料中缺乏的金屬離子，這些離子是酶激活所需的輔助因子。藻類和黏土的這種獨一無二的結合方式，使得這一產品成為借助生物催化作用來增強酶活性的唯一工具。

2 臨床有效性

基于上述技術，該產品的功效在一些實驗中已經得到了證明。在近期由法國國家農業科學院Sain Gilles完成的一項研究中，成功地提高了育肥豬回腸末端的消化率。為了評估育肥豬回腸末端的消化性能，5頭豬（平均體重30 kg）接受了回腸直腸吻合術（去除大腸），并采用個體飼養（圖1）。手術后3周，依據拉丁方模型，試驗豬連續采用三種試驗日糧：標準日糧（對照）、標準日糧+0.1%海藻-黏土（MFeed+）以及低蛋白和低能量日糧，用于評估內源性消耗。所有試驗日糧都不添加外源性酶，計算干物質（Dry Matter，DM）、有機物（Organic Matter，OM）、氮、粗纖維、中性洗滌纖維/酸性洗滌纖維、總能（General Energy，GE）和氨基酸的回腸和標準消化率。利用方差分析，計算不同日糧在回腸和標準消化率上的差異。用PRO MIXED SAS軟件對所有數據進行統計分析，并設顯著水平為5%。與標準日糧相比，MFeed+日糧的GE、DM和OM的表觀回腸消化率（%）顯著提高，分別提高3.4%（P<0.05）、3.4%（P<0.01）和3.1%（P<0.01）（圖1）。MFeed+日糧的非必需氨基酸、賴氨酸和蘇氨酸的表觀回腸消化利用率（%）也明顯提高，分別提高3.8%（P<0.01）、3.6%（P<0.01）和5.3%（P<0.01）（圖2）。

3 結論

飼料成本是目前在動物生產系統中最重要的投入成本，為了在當前經濟情況下使畜牧學性能和健康性能最大化，提高養分消化率至關重要。本研究證明在日糧中添加天然海藻萃取物和黏土礦物的復合物可提高消化酶的功效，可使日糧得到更好的利用，并有助于降低生產成本。