使用單一成分的蛋白酶可確保家禽生產的可持續性和盈利

中圖分類號：S816 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2014）03-0018-02

在家禽飼料行業中，人們普遍認為日糧蛋白質未充分利用可能會對環境產生有害的影響。糞便中未消化的蛋白質會轉化為不受環境歡迎的化合物，如氨、氮和氧化亞氮。這些物質可能會不生影響環境和人類健康，如酸雨、生物多樣性的喪失和全球環境變暖。

家禽生產者面臨的另一個挑戰是蛋白質原料價格的高漲。最近，常規蛋白質原料，如大豆，價格的升高已經已大幅度地提高了飼料的生產成本，并且這一趨勢還將繼續。

如，美國農業部最近宣傳，2013/2014季大豆的平均價格進一步上漲，每蒲式耳的上限和下限價格上升0.25美元。

同時，在過去的3年中，由于生物燃料行業對玉米的需求激增，使玉米的價格翻了一翻。歉收和土地租賃價格的升高進一步增加了這些成本。

1 改變飼料對的環境影響

為了更好地了解家禽生產對環境的總體影響，研究項目越來越多地轉向先進模型工具的研究，如生命周期評估（Life Cycle Assessment，LCA）。

在考慮了來自整個家禽生產供應鏈的一系列可變因素后，這些工具能夠評估實現環境可持續發展且不會影響行業生產效率或收益的最佳案例。

LCA建模的結果表明，最佳可持續發展盈利狀況特別依賴于飼料的組成和利用效率。

根據所飼養動物的基因設置參數（如確保蛋白質標準的參數）來修改需求水平；安全利潤盡量降到最低程度（通過降低這些利潤的需求）；用于飼料的富含蛋白質的高度可消化原料和可增強飼料蛋白消化率的酶均發揮著重要作用。

2 家禽營養中的酶

在現代飼料生產中，酶的使用正越來越趨于平常化，主要是由于它們能夠降低飼料成本，提高養分的消化率。

目前，家禽營養上已有多個商用的飼用酶，如植酸酶和糖酶，它們占據了飼用酶市場的大部分。最近新增的成員是單組分蛋白酶

提高肉雞的氨基酸消化率是增強飼料和家禽生產可持續發展的一個關鍵步驟。

已經證明單組分蛋白酶可以有效提高家禽飼料氨基酸消化率的研究還發現，通過利用酶，肉雞飼料的氨基酸消化率可提高多達 7 %～8 %。

研究表明，單組分蛋白酶可以產生眾多的益處，它可以解決家禽生產所面對的多項核心挑戰。值得注意的是，它們可以降低家禽飼料對昂貴蛋白質原料的需求，且可以用（通常當地生產的）低蛋白含量的質原料替換，但不會影響動物的生產性能（圖1）。

如，Angel等發表的一項研究證明，當在低蛋白水平的玉米-大豆型日糧中添加蛋白酶時，肉雞的增重得到了加快。因此，單組分蛋白酶可以使每羽肉雞的飼料成本降低0.02歐元左右，即使將蛋白酶的成本計算入內，結果也一樣。

飼料中添加單組分蛋白酶不僅能顯著提高生產利潤，而且還會對環境的可持續發展帶來直接的益處。

由Novozymes公司和DSM公司在2011年完成的一項LCA研究證明，在低蛋白水平的飼料中添加蛋白酶，可顯著降低肉雞生產在空氣和水質方面對環境的影響。日糧蛋白水平上的這一降低能夠使糞便中的氮含量下降15 %，氨氣的排放減少35 %。

該研究強調，當在低蛋白水平的日糧中使用蛋白酶時，其能對環境的可持續發展產生顯著的益處。如果在所有的肉雞飼料中都使用蛋白酶，單組分蛋白酶的潛在影響將是巨大的—僅僅在美國，它每年能使肉雞生產的氮排放量減少32 000 t。

使用單組分蛋白酶的另一個重要益處，是家禽生產者處理家禽糞便所需的土地可減少。

這在那些嚴格限制每單位土地面積氮使用量的地方特別重要。每羽肉雞排放的氮越少，處理肉雞糞便所需的土地面積也就越少。例如，在歐洲，飼養與目前相同數量的肉雞所需要的土地面積可減少 800 km2（80 000公頃）。

換句話說，歐洲在無須額外增加用于處理糞便的土地面積的情況下，每年可生產3.1億羽體重為2.5 kg的肉雞。就環境和生產利潤而言，這是一個非常令人興奮的機會。

動物健康也是研究飼用酶潛在益處的一個中心主題。

研究表明，單組分蛋白酶可以降低動物胃腸道內氮的含量，從而可減少能被致病菌利用的基質水平，進而有利于動物健康和食品安全。

當飼料中氮的含量下降時，肉雞的飲水量也會減少，這一點已經在肉雞舍墊料質量提高上得到證明。墊料質量的提高反過來還可減輕肉雞足墊炎的發生率和嚴重程度。

3 可持續發展的未來

由使用單組分蛋白酶可能會帶來的機會，有可能會從根本上改變飼料行業在支持家禽生產者將改善環境影響與成本節省效果有效結合起來上的作用。

其對飼料行業的重要性可能會通過飼用酶市場快速發展上反映出來。2012年，全球飼用酶市場僅有5 %的增加，據預測蛋白酶的市場份額會快速增長，2013～2018年間將達到7.2 %的年均復合增長率，因為家禽生產者越來越意識到其帶來的益處。對農業而言，這種酶在實現真正的環境改善以及降低生產成本上可能會起著關鍵性的作用。

原題名：Delivering sustainability， profitability in poultry production using mono-component proteases

原作者：Adam Smith博士（DSM動物營養與保健公司Ronozyme ProAct EMEA市場開發經理）