碳水化合物酶及其對豬生產性能的影響

黃選洋譯

摘 ?要：現代養豬生產的目標是優化豬的生產性能和經濟收益，同時找到一種可持續的生產方式。由于飼料在養豬生產成本中占據極高的比例，明智的做法是從所飼喂的飼料中獲得最大的收益。酶可以幫助豬優化飼料的使用，多種酶的聯合使用可以增強彼此的作用。

關鍵詞：碳水化合物酶;多酶復合物;豬

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2021）03-0114-03

在生產中使用的所有酶中，植酸酶和碳水化合物酶是豬飼料中最常用的酶。植酸酶能夠降解植物性飼料原料中的植酸，釋放被植酸包裹著的磷，避免植酸與蛋白質和礦物質形成復合物，從而提高飼料原料的消化率，增加養分的吸收，減少豬向環境中排放的磷的數量。

植酸酶的使用效果已經有了大量的報道，本文主要介紹碳水化合物酶或那些能將碳水化合物分解成單糖的酶，以及它們與植酸酶聯合使用后的效果。最著名的碳水化合物酶是木聚糖酶，它能分解某些阿拉伯木聚糖。對飼喂谷類-大豆型日糧的豬來說，在飼料中添加多種酶的復合物能夠產生非常有益的效果。由不同種類的酶組成的多酶復合物，如由多種碳水化合物酶和植酸酶組成的多酶復合物（Multicarbohydrase Plus A Phytase Complex，MCPC），可以提高飼料的總體消化率，進而增加飼料的能量和氨基酸的釋放量。

1 ?由碳水化合物酶組成的多酶復合物

豬不能充分降解植物細胞壁中的纖維結構，特別是非淀粉多糖（Non-starch Polysaccharides，NSP），因此在養豬生產中，碳水化合物酶對提高豬的消化率極為重要。可溶性NSP，如β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖，會影響豬腸道中消化糜的黏度，降低消化酶到達其目標底物的能力，進而影響豬對營養物質的吸收。不溶性NSPs會降低日糧的總體消化率，增加營養物質的損失量。由碳水化合物酶組成的多酶復合物能降解谷物中由β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖組成的多種復合物，從而降低它們的抗營養作用。在豬日糧中添加這種多酶復合物可以以一種更為有效的方式提高蛋白質和干物質的消化率。不難想象一起使用以下碳水化合物酶對提高養豬生產成績產生的良好機遇：

· 去支鏈酶（如阿拉伯呋喃糖苷酶）可提高碳水化合物酶對阿拉伯木聚糖中阿拉伯糖側鏈的酶活性。阿拉伯木聚糖是小麥和玉米中最常見的纖維，分別占干物質的7.3%和4.7%。

· 普通日糧所含的較低水平的β-葡聚糖酶也會產生可以加強該碳水化合物酶的額外作用。

· 通過前兩種作用方式，木聚糖酶可以更好地進入木糖分子中，水解木糖的主鏈。

這種協同作用意味著酶能夠提高NSP的分解率，降低它的抗營養作用，改善日糧的消化，提高日糧的總體效率。

多種酶聯合使用后產生的總體作用就是安迪蘇（Adisseo）公司所描述的“飼用酶效應”，即同時使用多種外源性酶對日糧消化率的影響，會使能量和養分釋放增加。換句話說，它是多種酶對底物和動物本身在消化和腸道健康方面的總體作用，從而使豬產生更好的生產性能。

2 ?日糧纖維的抗營養作用

最近的一項研究調查了育肥豬飼料中阿拉伯木聚糖含量和添加酶對消化率的特殊作用。試驗日糧分別添加了三種不同水平的阿拉伯木聚糖，每一種日糧都含有或不含有由多種碳水化合物酶組成的復合物。

圖1顯示，增加日糧中阿拉伯木聚糖的含量會對總能消化率產生負面影響，而添加由多種碳水化合物酶組成的復合物，則能使總能消化率提高62 kJ/kg、230 kJ/kg和355 kJ/kg，氨基酸消化率也可顯著提高5%。這些數據表明，對豬而言，阿拉伯木聚糖是一種抗營養因子，在日糧中添加由多種碳水化合物酶組成的復合物可以提高飼料的消化率。綜合這些影響可以重新配制日糧，以提高養豬生產的經濟效益，節約自然資源，減少氮的排放量。這種影響的程度取決于日糧的組成。

3 ?碳水化合物酶+植酸酶

為了同時證明各種酶的協同作用，在由多種碳水化合物酶組成的復合物中高水平地加入植酸酶，形成多酶復合物M。在美國南達科他州立大學進行的這項研究評估了這種多酶復合物M對生長-育肥豬生產性能的影響。

五種典型的美國玉米-小麥-豆粕型日糧按以下方法配制：

· 陽性對照（PC）日糧;

· 陰性對照1（NC1）日糧;

· 在NC1日糧中添加多酶復合物M;

· 陰性對照2（NC2）日糧;

· 在NC2日糧中添加多酶復合物M。

與陽性對照日糧相比，兩種陰性對照日糧的可消化磷和鈣的含量均下降，分別降低了0.134%和0.120%。NC1日糧的凈能和可消化氨基酸含量比陽性對照日糧降低了3%，NC2日糧的凈能和可消化氨基酸含量比陽性對照日糧減少了5%。

在整個生長期（體重在34 kg～120 kg期間），飼喂未添加多酶復合物M的陰性對照日糧的豬在生產性能上不及喂給陽性對照日糧的豬。在兩種陰性對照日糧中添加多酶復合物M可以使試驗豬獲得更好的生產性能。圖2顯示日糧中添加多酶復合物M對豬料肉比的影響。

這些數據表明，在日糧中添加多酶復合物M能夠恢復喂給低配方日糧時損失的生產性能。與陽性對照日糧相比，這些營養物質的減少為每噸飼料節省了20歐元，每頭豬可節省4.5歐元。提高消化率，飼用酶效應有助于降低磷、氮資源的利用率，減少養分的浪費。

4 ?可持續改進

對養豬業而言，利用飼用酶效應優化飼料配方已被證明在技術和經濟上都是可靠的。此外，該項研究結果結合其他已發表的使用這種組合的研究的結果，可以表明養豬生產者有可能從日糧中獲得更多的收益，并根據特定的文獻數據制定決策。除了可以提高經濟效益外，對養豬生產可持續發展的影響也是顯著的。

原題名：Carbohydrase and its impact on performance（英文）

原作者：Marcio Ceccantini