一种被广泛认可的细菌6-植酸酶变体使得在0至42日龄期间,饲喂 corn-soy 日粮(不添加无机磷酸盐)且采用全基质饲养法的肉鸡能够保持生长性能、骨骼质量和胴体特征
《Journal of Applied Poultry Research》:A consensus bacterial 6-phytase variant maintained growth, bone quality and carcass characteristics of broilers fed corn-soy diets without added inorganic phosphate and with a full matrix applied, during 0 to 42 days of age
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时间:2026年05月10日
来源:Journal of Applied Poultry Research 2
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A. Bello|E.B. Sobotik|G.S. Archer|L. Marchal|Y. Dersjant-Li|J. Remus
Danisco动物营养与健康公司,IFF,荷兰奥斯特赫斯特盖斯特2342
**摘要**
无机磷酸盐(iP)被添加到肉鸡日粮中以满
A. Bello|E.B. Sobotik|G.S. Archer|L. Marchal|Y. Dersjant-Li|J. Remus
Danisco动物营养与健康公司,IFF,荷兰奥斯特赫斯特盖斯特2342
**摘要**
无机磷酸盐(iP)被添加到肉鸡日粮中以满足磷(P)的需求,但其价格昂贵且会降低生产的可持续性。一种共识细菌6-植酸酶变体(PhyG)已被证明可以在富含植酸磷(PP)的混合谷物日粮中完全替代添加的iP(PP含量为0.38–0.26%)。本研究评估了这种植酸酶是否可以在玉米-大豆为基础的日粮中完全替代添加的iP(PP含量为0.28–0.24%),并通过全矩阵应用来最小化磷的排泄并降低生产成本。研究采用随机设计,设置了3个处理组(每组27只鸡,每个处理组10个围栏)。所有日粮中均含有750 XU/kg的木聚糖酶。处理组包括:
1) 营养充足的阳性对照组(PC),在起始期(1-10天)、生长期(10-21天)、育肥期1(21-35天)和育肥期2(35-42天)分别添加不同量的iP(有效磷含量分别为0.45%、0.42%、0.40%和0.38%);
2) 阴性对照组(NC),有效磷、钙、可消化氨基酸、钠和代谢能(ME)含量均低于PC组,以反映添加1,500植酸酶单位(FTU)/kg的PhyG时的效果,但不添加该植酸酶;
3) 无iP组(iP-free+PhyG),在各个生长阶段分别添加3,000、2,000、1,500和1,500 FTU的PhyG。
结果发现,与NC组相比,无iP+PhyG组在体重、平均日增重和饲料转化率(FCR)(所有生长阶段)、21天和42天时的胫骨灰分及抗折强度以及胴体和胸肉产量方面都有显著改善(P < 0.05),且与PC组相当。估计每公斤增重的饲料成本和碳足迹也更低(P < 0.05,分别为-0.021美元和-167克二氧化碳当量)。研究结果表明,PhyG可以在全矩阵应用的玉米-大豆为基础的日粮中完全替代添加的iP,同时保持生产性能,并降低饲料成本和每公斤增重的碳足迹。
**问题描述**
无机磷酸盐(iP)通常被添加到肉鸡日粮中以供给磷的需求。磷酸盐通常以一钙磷酸盐(MCP)或二钙磷酸盐(DCP)的形式添加,添加量根据鸡的年龄和植酸酶的添加量来确定。这种做法正逐渐增加饲料成本,因为MCP的平均成本在全球范围内持续上升(Fact.MR, 2023)。同时,由于iP来源于有限的资源(磷酸盐岩),其供应预计会减少(FAO, 2017),因此从长远来看是不可持续的。此外,与iP相关的碳排放量很高(MCP约为569–1,202公斤/吨;Mosnier等人,2011;Wageningen UR Feedprint NL, 2020)。未消化的iP会被排出体外,可能导致环境中的磷污染。这些因素推动了减少日粮中iP添加量的研究,以降低饲料成本并提高生产的可持续性。许多谷物和其他植物来源的成分是磷的丰富来源,但由于大部分磷(≥70%)以植酸(IP6,肌醇六磷酸)的形式存在,而由于内源性酶的不足,这些磷难以被消化(Selle和Ravindran, 2007),因此在家禽饲料中未被充分利用。微生物来源的植酸酶可以水解植酸释放出磷,自20世纪90年代初引入以来几乎普遍添加到肉鸡日粮中。除了增加磷的可用性外,植酸酶还可以提高其他营养素的可用性,包括钙(Ca)(Babatunde等人,2021;Bello等人,2022a)、蛋白质和氨基酸(AA)(Babatunde等人,2022;Dersjant-Li等人,2022a)以及能量(Dersjant-Li等人,2022b)和钠(Selle等人,2009a)。这些效果主要通过减少植酸在消化物中与Ca2+离子、蛋白质、氨基酸和淀粉结合的能力来实现(Selle等人,2000;Selle等人,2009b;Wang等人,2020)。植酸酶的效果与剂量有关,但也受日粮中钙含量的影响(Bello等人,2026);高钙含量可能会降低低剂量植酸酶的效果(Selle等人,2009b)。多项研究表明,使用全矩阵(降低日粮中有效磷、钙、可消化氨基酸、能量和钠的含量)和共识细菌6-植酸酶变体(PhyG,Axtra PHY GOLD)可以维持与未添加植酸酶的营养充足日粮相似的生产性能,并降低生产成本(Bello等人,2023;2025;Sobotik等人,2024)。
为了适应植酸酶的预期效果,通常会在添加植酸酶的日粮中减少可消化磷和总钙的含量。在添加全植酸酶矩阵的日粮中,还会减少可消化氨基酸、钠和能量的含量。由于植酸酶的应用,减少了所需添加的iP量;对于PhyG植酸酶,已经证明它可以完全替代日粮中的iP(Dersjant-Li等人,2020a;Marchal等人,2021)。例如,在玉米-大豆粕为基础的日粮中添加1,000 FTU/kg的PhyG,据观察在21天时肠可消化磷的增加量相当于2.07克MCP中的磷(Dersjant-Li等人,2020a),这至少满足了Ross 308肉鸡在生长期和育肥期的50%推荐有效磷需求,以及起始期的约41%需求(Aviagen Inc., 2022a)。然而,迄今为止很少有研究探讨完全替代iP的可能性。2019年,Ribeiro等人(2019)表明,使用4,000 FTU/kg剂量的Aspergillus oryzae生产的植酸酶从21天开始可以完全替代iP,且不会影响生长性能。最近的三项关于PhyG的研究(Marchal等人,2021;Bello等人,2022b;Dersjant-Li等人,2022c)表明,无论是在所有生长阶段都添加1,000 FTU/kg,还是按阶段分层添加(从3,000 FTU/kg开始逐渐减少),植酸酶都能有效替代日粮中的iP,补充植酸酶的鸡在37天或42天时的生长性能与添加iP的日粮相当。Marchal等人(2021)的研究表明,按阶段分层添加植酸酶的效果比在整个生长阶段添加1,000 FTU/kg更好。这些现有研究都是在相对高PP含量的混合谷物日粮中进行的(分别为0.38–0.35%、0.34–0.28%和0.33–0.26%;Marchal等人,2021;Bello等人,2022b;Dersjant-Li等人,2022c),而在美国和其他一些地区,肉鸡日粮通常基于玉米-大豆粕,其植酸含量较低(约0.24–0.28% PP)。目前尚不清楚植酸酶是否可以在这种类型的日粮中完全替代添加的iP。
**本研究的目标**
1) 确定在全矩阵应用PhyG的玉米-大豆粕为基础的日粮中对肉鸡生长性能、骨骼质量和胴体特征的影响;
2) 确定在该日粮中添加PhyG是否也能完全替代添加的iP(PP含量为0.28–0.24%),并保持生长性能、骨骼质量和胴体特征,同时降低饲料成本和碳足迹(CFP)。
**材料与方法**
本研究使用的实验方案在开始前已获得德克萨斯A&M大学动物护理和使用委员会的批准。
**实验动物、饲养环境和设计**
共810只Ross 308雄性雏鸡在孵化当天被分配到30个地面围栏中(每个围栏0.91米×1.83米),每组27只鸡,每个处理组10个重复围栏,采用随机完全区组设计。围栏位于环境控制且通风良好的肉鸡舍内。1-3天龄时温度维持在35°C,随后在42天龄时逐渐降至20°C。前24小时采用明暗(LD)24:0的模式照明,以帮助鸡找到饲料和水源,之后调整为空闲时间18:6小时,符合常规商业实践。实验期间鸡肉可以自由采食,水随时供应。
**处理日粮和酶**
所有日粮分为四个阶段配方:起始期(1-10天)、生长期(11-21天)、育肥期1(22-35天)和育肥期2(36-42天)。共有3种处理日粮。详细的成分和营养组成见表1。阳性对照组(PC)基于玉米和大豆粕,并添加了大豆油。该日粮按照美国商业标准配制,以满足肉鸡的营养需求,但代谢能(ME)减少了36 kcal/kg,以反映添加了750 xylanase单位(XU)/kg的Danisco Xylanase(Danisco动物营养与健康公司,荷兰)。日粮中的植酸磷含量根据玉米、大豆粕和玉米酒糟干物质(DDGS)的分析结果进行相应调整(分别为0.28%、0.27%、0.25%和0.24%)。阴性对照组(NC)的配方与PC相似(包括750 XU/kg的木聚糖酶,但不添加植酸酶),但有效磷减少了0.22%,钙减少了0.22%,可消化氨基酸减少了0.05%,钠减少了0.05%,代谢能减少了最多37 kcal/kg。这些减少的成分与添加1,500 FTU/kg的PhyG时的配方相当,而代谢能的减少代表PhyG配方的一半。只向NC中添加了50%的植酸酶矩阵,因为当已经为木聚糖酶添加了能量矩阵时,通常会安全地只添加50%的植酸酶能量矩阵。无iP组(iP-free+PhyG)的配方与NC相同,除了完全去除了添加的iP,导致其有效磷含量分别为0.14%、0.14%、0.15%和0.15%。这种更大的有效磷减少旨在降低生产成本,并进一步减少环境中的磷排放。为了避免iP-free+PhyG日粮的配方与NC过于不同(除了完全去除添加的iP外),在NC和iP-free+PhyG日粮的起始期和生长期都添加了少量玉米DDGS,以保持成分组成的相似性。在起始期和生长期,iP-free+PhyG日粮分别添加了3,000、2,000和1,500 FTU的PhyG。这种分阶段添加的剂量方案基于之前的研究发现,即分层添加PhyG比在整个生长阶段添加固定剂量更有效(Marchal等人,2022)。所使用的植酸酶(PhyG)是一种共识细菌6-植酸酶变体,由Trichoderma reesei生产(Axtra PHY GOLD,Danisco动物营养与健康公司,荷兰)。
**表1.**实验日粮的成分组成及计算的营养含量:
空细胞启动期(1–10日龄)
生长前期(11–21日龄)
育肥前期1(22–35日龄)
育肥后期2(36–42日龄)
| 成分 | %(按饲料基础计算) |
|-------|------------|
| 玉米 | 54.70 | 57.41 | 57.43 | 60.32 | 62.58 | 63.07 | 65.06 | 69.60 | 69.68 | 68.77 | 73.20 | 73.61 |
| 大豆粕 | 39.79 | 37.25 | 37.25 | 34.24 | 32.81 | 32.76 | 29.07 | 27.42 | 27.78 | 24.91 | 23.36 |
| 玉米DDGS | 1.92 | 2.29 | -1.39 | 1.42 | ------ | | | | | |
| 大豆油 | 0.95 | 0.32 | 0.32 | 1.27 | 0.55 | 0.38 | 1.73 | 0.27 | 0.15 | 2.36 | 0.91 |
| 石灰石 | 0.99 | 0.91 | 1.20 | 0.85 | 0.76 | 1.00 | 0.82 | 0.72 | 0.94 | 0.73 | 0.63 |
| 单钙磷酸盐 | 1.77 | 0.67 | -1.64 | 0.53 | -1.57 | -1.49 | -0.49 | -0.41 | | |
| DL-蛋氨酸 | 0.38 | 0.34 | 0.33 | 0.26 | 0.26 | 0.30 | 0.26 | 0.25 | 0.27 | 0.23 | 0.23 |
| L-赖氨酸HCl | 0.22 | 0.22 | 0.22 | 0.19 | 0.17 | 0.17 | 0.24 | 0.24 | 0.23 | 0.27 | 0.27 |
| L-苏氨酸 | 0.13 | 0.10 | 0.10 | 0.09 | 0.06 | 0.06 | 0.12 | 0.09 | 0.09 | 0.12 | 0.10 |
| L-异亮氨酸 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.04 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.01 |
| L-缬氨酸 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.07 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.06 | 0.04 |
| L-精氨酸 | 0.30 | 0.30 | -0.01 | | | | | | |
其他成分(略)
营养组成(%):
- 可代谢能量(kcal/kg):2,964 | 2,927 | 2,927 | 3,024 | 2,991 | 2,991 | 3,066 | 3,066 | 3,164 | 3,136 | 3,136 |
- 总蛋白 | 22.96 | 22.34 | 22.08 | 20.75 | 20.60 | 19.95 | 18.83 | 17.63 | 18.10 | 16.13 | 16.55 |
- SID赖氨酸 | 1.26 | 1.21 | 1.21 | 1.10 | 1.05 | 1.05 | 1.02 | 0.98 | 0.98 | 0.94 | 0.90 | 0.90 |
- SID金属硫素 | 0.97 | 0.92 | 0.92 | 0.85 | 0.80 | 0.80 | 0.75 | 0.76 | 0.73 | 0.69 | 0.69 |
- SID金属硫素 | 0.69 | 0.64 | 0.66 | 0.59 | 0.55 | 0.57 | 0.56 | 0.51 | 0.54 | 0.51 | 0.47 |
- SID苏氨酸 | 0.84 | 0.80 | 0.79 | 0.74 | 0.69 | 0.69 | 0.65 | 0.65 | 0.64 | 0.60 |
- SID色氨酸 | 0.24 | 0.23 | 0.23 | 0.21 | 0.20 | 0.20 | 0.18 | 0.17 | 0.17 | 0.16 | 0.15 |
- SID精氨酸 | 1.43 | 1.37 | 1.38 | 1.28 | 1.24 | 1.24 | 1.13 | 1.08 | 1.09 | 0.97 | 0.98 |
- SID异亮氨酸 | 0.90 | 0.85 | 0.86 | 0.81 | 0.77 | 0.77 | 0.72 | 0.68 | 0.68 | 0.64 | 0.61 |
- SID亮氨酸 | 1.70 | 1.69 | 1.62 | 1.58 | 1.58 | 1.50 | 1.45 | 1.44 | 1.38 | 1.35 | 1.34 |
- SID缬氨酸 | 0.10 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.03 | 0.01 |
- L-异亮氨酸 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.04 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
- L-精氨酸 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.07 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.06 | 0.04 | 0.04 |
- L-钙 | 0.30 | 0.30 | -0.01 | | | | |
- 胆碱 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.07 | 0.07 |
- 氯化铜 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
- 维生素矿物质预混料 | 30.30 | 30.30 | 30.30 | 30.30 | 30.30 | 30.30 | 30.30 | 30.30 | 30.30 | 30.30 |
- 碳酸氢钠 | 0.41 | 0.23 | 0.23 | 0.40 | 0.23 | 0.23 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 24.91 |
- 盐 | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.25 | 0.25 | 0.24 |
结论:
- 所有日粮均添加了木聚糖酶(750 XU/kg)。
- 在启动期、生长期和育肥期分别添加了不同水平的植酸酶(3,000、2,000和1,500 FTU/kg)。
- 日粮中维生素A、维生素D3、维生素E、维生素B12、核黄素、烟酸、泛酸、胆碱、锰、锌、铁、铜、碘和钙的含量均符合配方要求。
- 日粮中的钙和磷含量在某些阶段存在轻微差异,可能是由于样品采集或分析误差所致。
- 从启动期到育肥后期,肉鸡的生长性能基本符合预期目标。此外,NC日粮中总钙与有效磷的高比率(根据配方值,在不同阶段范围内为2.9:1至3.0:1)也可能导致了NC饲养的鸟类骨骼(胫骨)矿化减少和表现不佳的现象(Selle等人,2009b)。尽管NC日粮的能量水平较低——这有时会刺激鸟类增加饲料摄入量作为补偿行为(Yang等人,2026)——但鸟类并未增加饲料摄入量以维持能量需求,这可能是因为磷也不足;众所周知,磷缺乏会导致饲料摄入量减少(Nelson等人,1964;Angel等人,2002)。然而,NC处理的平均日增体重(ADFI)与PC或不含IP+PhyG处理的并无显著差异。尽管饲料摄入量相似,但体重增长(BWG)有所下降,从而导致饲料转化率(FCR)上升。这表明能量和营养物质的利用效率降低,可能是由于日粮中的能量和营养物质供应不足所致。相比之下,喂食不含IP且添加了PhyG的日粮的鸟类在所有单独阶段以及综合衡量指标上均表现出更好的生长性能,除了ADFI之外。喂食不含IP+PhyG日粮的鸟类在第42天时的终体重比NC日粮组高2199克/只(2,984克对比2,785克;P < 0.05),总体饲料转化率降低了30个单位(相当于12.8%的增加;P < 0.05)。喂食不含IP+PhyG日粮的鸟类的生长性能在所有阶段和所有指标上与喂食PC日粮的鸟类没有显著差异(P > 0.05)。这两种日粮之间的主要区别在于营养成分和能量的减少(不含IP的PhyG日粮中添加了全配方基质),包括完全去除了添加剂IP并添加了植酸酶。由于植酸酶的作用,不含IP的PhyG日粮中的钙含量较低,可能提高了磷的消化率及其利用率。然而,预计植酸酶会减少消化物中植酸与钙的结合,从而增加钙的可用性。正如其他研究中所观察到的那样(Babatunde等人,2021;Bello等人,2022a),植酸酶的作用确实增加了钙的消化率(Babatunde等人,2021;Bello等人,2022a)。在这种情况下,不含IP的PhyG日粮中较低的钙含量不太可能是解释这种更好生长性能的主要原因。根据先前的观察结果,补充PhyG可以改善肉鸡从基础日粮中获取矿物质、氨基酸、钠和能量的能力(Babatunde等人,2021;2022;Dersjant-Li等人,2022a,2022b),这些结果表明,不含IP+PhyG日粮中添加的植酸酶能够提高磷、钙、可消化氨基酸、钠和能量的可用性,使鸟类能够满足这些成分的需求,并保持与营养充足且未添加任何补充剂的PC日粮相当的生长性能。这种效果与植酸酶的作用机制一致,即在体外和肉鸡体内快速广泛地将植酸(IP6)降解为低级的植酸酯(Christensen等人,2020;Dersjant-Li等人,2022d),从而增加可利用的磷,并同时提高钙、可消化氨基酸和能量的消化率(Babatunde等人,2021;Babatunde等人,2022;Bello等人,2022a;Dersjant-Li等人,2022b)。为了在实现营养和能量减少的同时保持不含IP日粮的平衡,该日粮中添加了玉米DDGS,而PC日粮中则没有添加。然而,添加量较低(起始阶段低于2.3%,生长阶段更低,在育肥阶段未添加),预计这本身对生长性能没有实质性影响。
本研究检验了两个假设:首先,将全配方植酸酶应用于以玉米和豆粕为基础的阴性对照日粮是否会降低生长性能、骨骼矿化程度和胴体特性;其次,向已添加全配方植酸酶的日粮中添加植酸酶并完全去除添加剂IP是否能使生长性能恢复到与PC日粮相当的水平。根据研究结果,这两个假设都得到了证实。所有日粮中都添加了木聚糖酶作为背景酶,以增加能量的可用性。木聚糖酶可以促进玉米和玉米DDGS等作物纤维细胞壁中非淀粉多糖(NSP)的消化。特别是,木聚糖酶能够水解阿拉伯木聚糖,这是这些成分中的主要NSP组分(Jaworski等人,2015)。已经证明,木聚糖酶通过提高能量和纤维组分(半纤维素)的消化率来改善含有玉米和玉米DDGS的日粮的生长性能(Liu等人,2011;Stefanello等人,2016)。由于本研究中的所有日粮都一致添加了木聚糖酶(及其相关的ME基质值),并且DDGS的添加量在不同处理组之间仅有微小差异(仅在NC和不含IP+PhyG日粮的起始和生长阶段添加了DDGS<2.3%),因此预计它不会影响不同处理组之间的鸟类反应。
许多关于植酸酶的研究表明,当将其添加到营养和能量减少的日粮中时,生长性能可以保持在与营养充足日粮相当的水平(Walk等人,2019;Marchal等人,2021;Dersjant-Li等人,2020b;2022c;Bello等人,2023)。其中一些研究使用了不含IP的日粮,一些使用了全营养基质(有效磷、钙、可消化氨基酸、能量和钠的含量减少),还有一些使用了不同水平的植酸。然而,在低植酸含量的不含IP日粮中,植酸酶的效果尚未被研究过。Dersjant-Li等人(2020b)的研究表明,在含有小麦和玉米的日粮中添加500或1,000 FTU/kg的Buttiocoa sp.植酸酶后,可在42天内保持与营养充足日粮相当的体重增长(BWG)和饲料转化率(FCR)。该研究中的NC日粮在起始阶段都含有MCP中的IP(以及其中一个NC组的生长和育肥阶段也含有IP),并且所有阶段的植酸含量为0.26%,略高于本研究的分析值。之前的研究使用含有0.28-0.30%植酸的小麦-玉米日粮(采用阶段性剂量分配Bello等人,2023)或含有0.28%植酸的玉米-SBM日粮和固定剂量1,250 FTU/kg(Bello等人,2025)表明,植酸酶可以维持与营养充足日粮相当的生长性能。最后,Marchal等人(2021)的两项独立试验测试了在玉米-豆粕日粮中以恒定剂量1,000 FTU/kg或阶段性剂量分配(3,000、2,000、1,000 FTU/kg)添加植酸酶完全替代IP的效果。这些研究表明,无论是否添加木聚糖,植酸酶都能在整个生长周期(1-42天)内保持所有生长性能指标与PC日粮相当,但阶段性剂量分配的效果更好(Marchal等人,2021)。本研究扩展了现有知识,表明植酸酶(PhyG)也可以在植酸含量相对较低的纯植物来源的玉米-豆粕日粮中完全替代IP。在整个生长周期内完全替代添加的IP最具挑战性的阶段是起始阶段,因为这一阶段对磷的需求很高。例如,NRC(2014)建议0-10日龄的鸟类所需的有效磷量为0.45%,Aviagen(2022a)建议为0.50%。在本研究中,不含IP+PhyG起始日粮中的总磷含量为0.5%,略高于配方的0.43%。这可能是由于玉米DDGS中的高磷含量(平均0.73%;Amezcua等人,2004),该成分被同时添加到了不含IP+PhyG和NC日粮中;因此,两种日粮中的分析磷含量均超过了配方值。不含IP+PhyG起始日粮中0.5%的总磷含量表明,添加的植酸酶必须释放了几乎所有可用的磷来支持健康的生长性能。这表明,在配制不含IP的日粮时,确保总磷含量超过鸟类的需求非常重要,基础可利用磷加上植酸酶释放的可利用磷应满足鸟类的需求。例如,起始阶段的分析总磷含量应高于0.5%,或者至少比所需的有效磷量高出10%,以避免对幼鸟骨骼矿化产生负面影响。
表4列出了每种处理日粮每公斤体重增长(BWG)的估计总饲料成本(美元)和碳足迹(CFP)的比较。不含IP+PhyG日粮的生产成本低于PC和NC日粮,每公斤体重增长的成本降低了0.021美元(1-42日龄;P < 0.05)。不含IP+PhyG日粮的碳足迹也低于PC日粮,估计每公斤体重增长降低了167克二氧化碳当量(1-42日龄;P < 0.05)。这些结果与其他研究一致,这些研究表明,添加全配方植酸酶并完全去除日粮中的添加剂IP可以改善肉鸡生产的盈利能力并提高可持续性。
表5显示了处理对胫骨灰分和抗折强度的影响。在21天和42日龄时,喂食NC日粮的鸟类在这两个指标上均显著低于喂食PC日粮的鸟类(到第42天时,胫骨灰分降低了3.1个百分点,抗折强度降低了16.5个百分点;P < 0.05)。胫骨灰分的降低可能是由于日粮中磷缺乏或钙和磷的比例失衡,限制了NC日粮中钙和磷的保留;NC日粮中的钙磷比例约为1.2-1.3:1(分析值),因此这可能不是主要原因。在不含IP+PhyG处理组中,21天和42日龄时的胫骨灰分和抗折强度均高于NC日粮组(P < 0.05),并且这两个指标的水平与PC日粮组没有显著差异,这表明添加的植酸酶足够提高了不含IP+PhyG日粮中磷和钙的可用性,从而支持了正常的骨骼矿化和强度。尽管如此,由于不含IP+PhyG处理组在这两个指标上的数值始终低于PC日粮组,建议在不含IP的日粮中添加富植酸成分可能是明智的,以降低饲料成本或通过减少磷的排泄来提高可持续性。这将增加植物酸酶的底物供应,最大化磷的可用性,有助于维持骨骼矿化。PC起始日粮中的高水平钙似乎并未影响21日龄时的骨骼矿化(基于干物质的基础上的钙灰分为51.2%),因为这一比例与其他肉鸡研究中的PC处理组在21日龄时的结果相似(Dersjant-Li等人,2020a,基于干物质的基础上的钙灰分为50.4%,PC起始日粮中的钙含量为1.0%;Bello等人,2022a,基于干物质的基础上的钙灰分为50.1%,PC起始日粮中的钙含量为0.83%)。**通过植酸酶完全替代无机磷酸盐对玉米-大豆粉基日粮饲喂的肉鸡骨灰和强度的影响**
| 日期 | 胫骨灰(干物质百分比) | 胫骨折断强度(千克Force) |
|------------|--------------|-----------------|
| 21天大 | 150.15a | 25.77a |
| 42天大 | 150.09a | 49.96a |
| 同一行中带有不同上标字母的数值在P < 0.05时具有显著差异。 |
**骨架特征**
处理对骨架特征的影响如表6所示。阴性对照(NC)处理减少了内脏重量和胸肉产量(P < 0.05)。而无机磷酸盐去除加植酸酶处理(iP-free+PhyG)的骨架重量、各部位重量及产量均与阳性对照(PC)无显著差异(P > 0.05)。这些发现与Marchal等人(2021年)在较高植酸含量的日粮中的研究结果一致。Sobotik等人(2024年)也报告称,添加750或1500 FTU/kg植酸酶的日粮可以维持与营养充足的PC相当的骨架和胸肉产量。当前结果表明,植酸酶改善了屠宰时的肌肉蛋白质合成和肌肉质量,其效果与饲喂营养充足未添加补充剂的肉鸡无显著差异。
**表6. 通过植酸酶完全替代无机磷酸盐对玉米-大豆粉基日粮饲喂的肉鸡42天时骨架及骨架各部位重量的影响**
| | 体重(千克/只) | 内脏去除后骨架 | 胸肉 | 腿 | 软组织 | 翅 |
|---------------|-----------------|-----------------|-----------------|-----------------|-----------------|
| | 2.97a | 2.32a | 0.609a | 0.755a | 0.260a |
| | 2.69b | 2.02b | 0.500b | 0.120a | 0.229b |
| | 2.95a | 2.30a | 0.603a | 0.101a | 0.253a |
| | 2.97a | 2.30a | 0.755a | 0.101a | 0.116a |
| | 2.69b | 2.02b | 0.500b | 0.100a | 0.106a |
| | 2.95a | 2.30a | 0.742a | 0.100a | 0.106a |
| | | 77.98a | 75.20b | 26.28a | 32.55a |
| | | 77.94a | 26.28a | 32.50a | 5.18a |
| | | 77.98a | 75.20b | 24.75b | 11.21a |
**结论与应用**
1. 饲喂不含植酸盐的玉米-大豆基日粮且仅添加了全剂量植酸酶矩阵但未补充额外植酸酶的肉鸡,其生长性能、胫骨灰和强度以及骨架和胸肉指标均受到影响。
2. 通过逐步添加策略,将共识菌株的6-植酸酶变体补充到不含植酸盐的日粮中,并去除所有无机磷酸盐,使肉鸡在整个生长周期内的表现恢复到与饲喂营养充足未添加补充剂的肉鸡相当的水平。
3. 与营养充足的PC相比,添加了全剂量植酸酶且不含无机磷酸盐的日粮的总饲料成本以及每次体重增长的碳足迹(CFP)分别降低了0.021美元和167克二氧化碳当量。
4. 添加了全剂量植酸酶且不含无机磷酸盐的日粮在降低饲料成本和碳足迹方面,有助于提高基于玉米-大豆粉的商业肉鸡日粮的可持续性。
5. 在配制不含无机磷酸盐的肉鸡日粮时,需确保分析出的总磷含量至少比所需磷含量高10%,并且日粮中含有足够的植酸底物,并补充适当剂量的有效植酸酶,以实现完全替代无机磷酸盐。
**主要局限性及未来研究方向**
本研究的主要局限性在于PC起始和生长日粮中实际磷含量低于预期。如果这一现象确实存在(即非采样或分析错误所致),可能会降低饲喂PC的肉鸡的生长性能,从而使添加植酸酶的肉鸡更容易达到类似的表现。需要进一步的研究来验证在所评估的饲料组成(包括低植酸水平)下植酸酶的完全替代效果。
此外,在试验开始前分析最终实验日粮中的关键营养素,以识别并及时解决任何与配方值显著偏离的情况。同时建议保留额外的日粮样本,以便在出现分析异常时进行重复分析和调查。
**致读者**
本文将有助于家禽营养学家和养殖户优化微生物植酸酶的使用,减少磷浪费并提高肉鸡生产的效率。
**披露**
本研究由荷兰IFF公司的Danisco Animal Nutrition & Health赞助。Abiodun Bello、Yueming Dersjant-Li、Leon Marchal和Janet Remus均为Danisco Animal Nutrition & Health的员工。所有作者声明与可能不当影响其工作的个人或组织均无财务或个人关系。他们对任何可能影响本文内容的产品、服务或公司均无任何形式的利益关系。
**作者贡献声明**
A. Bello:写作 - 审阅与编辑、数据可视化、验证、项目监督、资源管理、方法论、数据分析、数据整理、概念构思。
E.B. Sobotik:项目监督、资源管理、项目行政。
G.S. Archer:写作 - 审阅与编辑、项目监督、资源管理。
L. Marchal:写作 - 审阅与编辑、数据可视化、方法论、概念构思。
Y. Dersjant-Li:写作 - 审阅与编辑、数据可视化、验证、项目监督、方法论、数据分析、数据整理、概念构思。
J. Remus:数据可视化、方法论、概念构思。