碳水化合物酶及其对猪生产性能的影响

黄选洋 译 潘雪男 校

摘 要：现代养猪生产的目标是优化猪的生产性能和经济收益，同时找到一种可持续的生产方式。由于饲料在养猪生产成本中占据极高的比例，明智的做法是从所饲喂的饲料中获得最大的收益。酶可以帮助猪优化饲料的使用，多种酶的联合使用可以增强彼此的作用。

关键词：碳水化合物酶；多酶复合物；猪

在生产中使用的所有酶中，植酸酶和碳水化合物酶是猪饲料中最常用的酶。植酸酶能够降解植物性饲料原料中的植酸，释放被植酸包裹着的磷，避免植酸与蛋白质和矿物质形成复合物，从而提高饲料原料的消化率，增加养分的吸收，减少猪向环境中排放的磷的数量。

植酸酶的使用效果已经有了大量的报道，本文主要介绍碳水化合物酶或那些能将碳水化合物分解成单糖的酶，以及它们与植酸酶联合使用后的效果。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。对饲喂谷类-大豆型日粮的猪来说，在饲料中添加多种酶的复合物能够产生非常有益的效果。由不同种类的酶组成的多酶复合物，如由多种碳水化合物酶和植酸酶组成的多酶复合物(Multicarbohydrase Plus A Phytase Complex，MCPC)，可以提高饲料的总体消化率，进而增加饲料的能量和氨基酸的释放量。

1  由碳水化合物酶组成的多酶复合物

猪不能充分降解植物细胞壁中的纤维结构，特别是非淀粉多糖(Non-starch Polysaccharides，NSP)，因此在养猪生产中，碳水化合物酶对提高猪的消化率极为重要。可溶性NSP，如β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖，会影响猪肠道中消化糜的黏度，降低消化酶到达其目标底物的能力，进而影响猪对营养物质的吸收。不溶性NSPs会降低日粮的总体消化率，增加营养物质的损失量。由碳水化合物酶组成的多酶复合物能降解谷物中由β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖组成的多种复合物，从而降低它们的抗营养作用。在猪日粮中添加这种多酶复合物可以以一种更为有效的方式提高蛋白质和干物质的消化率。不难想象一起使用以下碳水化合物酶对提高养猪生产成绩产生的良好机遇：

• 去支链酶(如阿拉伯呋喃糖苷酶)可提高碳水化合物酶对阿拉伯木聚糖中阿拉伯糖侧链的酶活性。阿拉伯木聚糖是小麦和玉米中最常见的纤维，分别占干物质的7.3％和4.7％。

• 普通日粮所含的较低水平的β-葡聚糖酶也会产生可以加强该碳水化合物酶的额外作用。

• 通过前两种作用方式，木聚糖酶可以更好地进入木糖分子中，水解木糖的主链。

这种协同作用意味着酶能够提高NSP的分解率，降低它的抗营养作用，改善日粮的消化，提高日粮的总体效率。

多种酶联合使用后产生的总体作用就是安迪苏(Adisseo)公司所描述的“饲用酶效应”，即同时使用多种外源性酶对日粮消化率的影响，会使能量和养分释放增加。换句话说，它是多种酶对底物和动物本身在消化和肠道健康方面的总体作用，从而使猪产生更好的生产性能。

2  日粮纤维的抗营养作用

最近的一项研究调查了育肥猪饲料中阿拉伯木聚糖含量和添加酶对消化率的特殊作用。试验日粮分别添加了三种不同水平的阿拉伯木聚糖，每一种日粮都含有或不含有由多种碳水化合物酶组成的复合物。

图1显示，增加日粮中阿拉伯木聚糖的含量会对总能消化率产生负面影响，而添加由多种碳水化合物酶组成的复合物，则能使总能消化率提高62 kJ/kg、230 kJ/kg和355 kJ/kg，氨基酸消化率也可显著提高5％。这些数据表明，对猪而言，阿拉伯木聚糖是一种抗营养因子，在日粮中添加由多种碳水化合物酶组成的复合物可以提高饲料的消化率。综合这些影响可以重新配制日粮，以提高养猪生产的经济效益，节约自然资源，减少氮的排放量。这种影响的程度取决于日粮的组成。

3  碳水化合物酶＋植酸酶

为了同时证明各种酶的协同作用，在由多种碳水化合物酶组成的复合物中高水平地加入植酸酶，形成多酶复合物M。在美国南达科他州立大学进行的这项研究评估了这种多酶复合物M对生长-育肥猪生产性能的影响。

五种典型的美国玉米-小麦-豆粕型日粮按以下方法配制：

• 阳性对照(PC)日粮；

• 阴性对照1(NC1)日粮；

• 在NC1日粮中添加多酶复合物M；

• 阴性对照2(NC2)日粮；

• 在NC2日粮中添加多酶复合物M。

与阳性对照日粮相比，两种阴性对照日粮的可消化磷和钙的含量均下降，分别降低了0.134％和0.120％。NC1日粮的净能和可消化氨基酸含量比阳性对照日粮降低了3％，NC2日粮的净能和可消化氨基酸含量比阳性对照日粮减少了5％。

在整个生长期(体重在34 kg～120 kg期间)，饲喂未添加多酶复合物M的阴性对照日粮的猪在生产性能上不及喂给阳性对照日粮的猪。在两种阴性对照日粮中添加多酶复合物M可以使试验猪获得更好的生产性能。图2显示日粮中添加多酶复合物M对猪料肉比的影响。

这些数据表明，在日粮中添加多酶复合物M能够恢复喂给低配方日粮时损失的生产性能。与阳性对照日粮相比，这些营养物质的减少为每吨饲料节省了20欧元，每头猪可节省4.5欧元。提高消化率，饲用酶效应有助于降低磷、氮资源的利用率，减少养分的浪费。

4  可持续改进

对养猪业而言，利用饲用酶效应优化饲料配方已被证明在技术和经济上都是可靠的。此外，该项研究结果结合其他已发表的使用这种组合的研究的结果，可以表明养猪生产者有可能从日粮中获得更多的收益，并根据特定的文献数据制定决策。除了可以提高经济效益外，对养猪生产可持续发展的影响也是显著的。