重新思考外源植酸酶(phytase, PHY)在火鸡生产性能提升中的最大添加水平

时间:2026年5月19日
来源:Archives of Animal Nutrition

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本研究评估了梯度添加饲用植酸酶(phytase, PHY)对生长火鸡采食量(feed intake, FI)、增重(weight gain, WG)、饲料转化率(feed conversion ratio, FCR)、氮校正表观代谢能(nitrogen-cor

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本研究评估了梯度添加饲用植酸酶(phytase, PHY)对生长火鸡采食量(feed intake, FI)、增重(weight gain, WG)、饲料转化率(feed conversion ratio, FCR)、氮校正表观代谢能(nitrogen-corrected apparent metabolisable energy, AMEn)、营养素及矿物质利用率和植酸降解的影响。研究设置阳性对照(positive control, PC)日粮,其配方满足或超过育种公司对营养素含量的推荐标准;阴性对照(negative control, NC)日粮在保持钙(calcium, Ca)磷比一致的前提下,降低了总磷水平。将NC日粮分为5组,分别添加0、100、1000、10,000或100,000 FTU/kg的植酸酶,形成6种试验日粮。选取72只体重均值为1885 g(标准差±210 g)的BUT Premium母火鸡,随机分配至36个漏缝地板饲养栏(每栏2只,面积0.36 m2)。从68日龄至77日龄共9天,采用随机化设计,每种日粮饲喂6个重复栏。结果显示,与PC组相比,饲喂NC日粮的火鸡FI、WG、干物质存留率(dry matter retention, DMR)和AMEn显著降低,证实了边际磷供应不足的负面影响。添加≥1000 FTU/kg的植酸酶基本消除了上述缺陷。提高日粮植酸酶浓度可显著改善WG、FCR、DMR、氮存留率和AMEn,且呈正剂量依赖性。当日粮植酸酶剂量≥1000 FTU/kg时,排泄物中肌醇磷酸盐(inositol phosphates, IP)含量极显著降低(p< 0.001)。IP和游离肌醇(free inositol, IN)的浓度随植酸酶剂量增加呈现预期变化,包含线性和二次效应。除磷存留率外,NC组火鸡的矿物质存留系数普遍低于PC组,且两组间磷存留无显著差异。提高植酸酶剂量显著提升了钙、镁、铁、钾、锰、锌和磷的存留率(p< 0.001),尤其在≥1000 FTU/kg时效果明显。综上,结果表明火鸡对高剂量植酸酶的反应与肉鸡基本一致。极高剂量的植酸酶(超剂量与兆级剂量)在1000 FTU/kg基础上仍能持续改善生长性能及营养素存留,且本研究中最佳剂量可能高于所测试的最高水平。
研究背景
植酸酶(phytase, PHY)作为提高家禽日粮中磷(phosphorus, P)、蛋白质和能量利用率的策略已被广泛认可。植酸酶能够水解植物性原料中主要的磷储存形式——植酸,释放结合态营养素,从而减少无机磷的添加需求。在肉鸡营养研究中,“超剂量”(super dose,通常指>1500 U/kg)植酸酶的添加已被证实能显著改善饲料效率,并伴随植酸的几乎完全降解及肌醇(inositol, IN)浓度的提升。然而,这些生产性能的改善被认为不仅仅源于钙磷供应的增加,更可能与植酸破坏后释放肌醇有关。尽管植酸酶效益显著,但其效果受剂量、日粮配方、动物物种等多种因素影响。既往研究表明,肉鸡与火鸡对植酸酶的响应存在差异,火鸡的前肠植酸六磷酸(IP6)消失率虽低于肉鸡,但对小肠肌醇的吸收效率更高。然而,关于火鸡日粮中植酸酶超剂量添加的研究数据十分有限,尤其是极高剂量对低磷日粮中植酸降解的具体影响尚不明确。因此,本研究旨在探究极高水平外源植酸酶对采食低磷日粮的生长火鸡能量利用、营养素利用率及植酸降解的影响,并评估其生长性能指标。
研究方法概述
研究人员选用72只68日龄的BUT Premium母火鸡,平均体重1885 g。试验采用单因素完全随机设计,设置6种日粮处理:阳性对照(PC)日粮满足营养推荐标准;阴性对照(NC)日粮降低总磷但保持钙磷比不变,并在此基础上分别添加0、100、1000、10,000及100,000 FTU/kg的植酸酶。试验为期9天(68-77日龄),每栏2只,共6个重复。期间记录采食量和体重以计算生长性能。同时,通过在日粮中添加二氧化钛作为不可消化标记物,收集73-77日龄的排泄物,用于测定氮校正表观代谢能(AMEn)、干物质及矿物质存留率。排泄物中的肌醇磷酸盐(IP3-IP6)及游离肌醇浓度采用高效液相色谱等技术进行定量分析。数据采用方差分析及正交多项式对比进行统计学处理。
研究结果
3.1 生长性能与能量代谢
与PC组相比,NC组火鸡的采食量(FI)、增重(WG)和饲料转化率(FCR)均显著下降,证实了低磷供应的负面效应。添加≥1000 FTU/kg的植酸酶基本消除了这一缺陷。随着植酸酶水平的升高,WG和AMEn呈显著的正线性增加(p< 0.001),FCR则呈显著线性改善(p= 0.043)。
3.2 植酸降解产物
NC组与PC组在排泄物肌醇磷酸盐浓度上无显著差异。然而,当日粮植酸酶剂量≥1000 FTU/kg时,排泄物中肌醇磷酸盐(IP)含量极显著降低(p< 0.001),且IP3至IP6的变化呈现曲线模式。排泄物中IP6随植酸酶添加呈线性下降(p< 0.001),而游离肌醇(IN)浓度则呈线性上升(p= 0.022)。
3.3 矿物质存留
NC组的矿物质存留系数普遍低于PC组,但两组的磷存留率无显著差异。随着植酸酶剂量的增加,钙、镁、铁、钾、锰、锌和磷的存留率均表现出显著的正线性增长(p< 0.001),且在≥1000 FTU/kg时提升最为明显。
讨论与结论
讨论
本研究证实,植酸酶超剂量添加能显著提升生长火鸡的营养素利用率和能量代谢。≥1000 FTU/kg的添加量足以弥补低磷日粮造成的生产性能损失,这与以往火鸡研究结果一致。值得注意的是,本研究中AMEn、营养素及矿物质存留率随植酸酶剂量增加呈现线性而非平台期的改善,这暗示最佳剂量可能高于本研究设定的最高水平(100,000 FTU/kg)。这种线性效应归因于植酸酶持续促进了植酸结合态营养素的释放,特别是极高剂量(100,000 FTU/kg)能使排泄物中IP6浓度降低95%,IP5降低近96.5%。IP6和IP5是强效的矿物质螯合剂,其大幅减少解除了对矿物质吸收的抑制,并可能通过减少其对胃肠道酶分泌的抑制来改善养分消化。此外,研究观察到IP3和IP4在低剂量时积累,而在极高剂量(10,000 FTU/kg以上)时才开始下降,这表明只有足够高的酶活才能彻底消除这些可能干扰消化的中间产物。这与肉鸡中植酸在高剂量下即完全消失的模式不同,提示肉鸡数据不能直接套用于火鸡的超剂量策略。
结论
综上所述,研究证实火鸡对高剂量植酸酶的反应模式与肉鸡大体一致。数据表明,极高水平(超剂量及兆级剂量)的植酸酶添加(>10,000 FTU/kg)在1000 FTU/kg的基础上仍能带来额外的生长性能增益。鉴于植酸酶反应的线性特征,火鸡日粮的最佳添加剂量可能高于目前常规测试的水平。这些发现为确定火鸡营养中植酸酶的最佳剂量策略提供了重要依据,支持通过植酸酶应用减少对无机磷源的依赖,从而推动商业火鸡生产的可持续发展。本文发表于《Archives of Animal Nutrition》。

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