有機微量礦物質：最大限度利用植酸酶

文開新譯

摘 ?要：體外研究表明，與無機微量礦物質相比，有機微量礦物質能更好地激發植酸酶的活性。

關鍵詞：植酸;植酸酶;有機微量礦物質

中圖分類號：S816.72 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2019）07-0069-02

就目前來說，在單胃動物日糧中添加植酸酶已經相當普遍，其主要目的是釋放谷物型日糧中與植酸結合的磷。單胃動物日糧中添加植酸酶的好處已經得到證實，它能夠充分釋放與植酸結合的磷來滿足動物的需求，同時減少配方中無機磷的添加。最新的研究表明，按推薦量的3～5倍添加植酸酶（通常認為是超量添加）可以降低飼料中植酸的抗營養作用，額外提高磷的利用。

1 ?為什么要添加更多的植酸酶

盡管評定員仍在討論超量添加的實際商業利益，但一些已發表的文獻表明，超量添加植酸酶能夠提高飼料轉化率以及表觀代謝能。植酸酶的活性與添加量無線性關系，即以兩倍量添加，酶的活性也不會增加兩倍。事實上，從數量關系上來講，以500 FTU/kg的劑量為標準，增加一倍的用量，植酸酶的活性只增加30%，如繼續加倍，酶的效率也只增加一半。因此，如果酶的活性與酶的添加量沒有直接線性關系，那么究竟是飼料中的哪些因素限制了酶的效率呢？

2 ?并非所有植酸酶的效果都一樣

目前市場上的植酸酶各有不同，這主要是由生物來源不同導致。無論這些植酸酶是來自天然真菌發酵還是異源表達系統，都定義了它們的作用方式，并決定了它們的水解方式以及水解程度。超劑量添加植酸酶的效果可通過植酸鹽廣泛的水解來評價，其中植酸酶處理的植酸鹽產物可被進一步水解。與植酸類似，植酸鹽產物也有抗營養的特性。從日糧角度來講，其最大的缺點是影響、妨礙礦物質的吸收。因此，植酸酶的效率就成為影響飼料營養價值最重要的一個相關因素。

3 ?重新考量礦物質

為了達到超量添加的效果，需要保證最佳的植酸酶效果。雖然在日糧配制時我們能控制酶的來源、飼料谷物以及鈣、磷的水平等，但其他必需的飼料成分已被證明與酶有相互作用，影響并通常抑制酶的活性，微量礦物質就是一個主要的方面。為了降低其潛在的對動物健康的不利影響，并且為使動物生產性能最大化，礦物質如銅和鐵等已經作為常規的成分添加到飼料中，且其添加水平通常超過NRC推薦的添加量。雖然NRC于2012年更新了豬的營養需求，但許多營養需求的推薦量是以20年前的研究數據為基礎。而在此期間，飼料工業有了長足的發展，特別是在微量礦物質領域。

4 ?并非所有礦物質的需求都一樣

飼料中礦物質的形態和形式都不一樣，常見 無機微量礦物質和有機微量礦物質兩種形式。過去的幾年里，有機微量元素背后的化學反應引起了行業的混亂，主要是由于涉及的術語繁多且不規范以及定義模糊。通常情況下，有機微量礦物質主要是指礦物質與有機分子（如氨基酸或肽）的結合產物。有機微量礦物質的一個主要特點是礦物質與有機鍵結合而增加了其穩定性。

5 ?礦物質的形式影響其質量

研究證明，有機微量礦物質在穩定性、沉積和生物利用度方面的優勢使得其比無機微量礦物質的作用和效果更好。有機微量礦物質的這些優點減少了礦物質的攝入量，同時提高了礦物質的使用效果。有趣的是，最近的研究表明，日糧中的礦物質對植酸酶的活性有拮抗作用，礦物質的形式是影響酶效率的關鍵因素。5種不同商業植酸酶受銅影響的體外評估表明，有機銅和無機銅類似物中酶的功能存在顯著差異。這項研究還發現，與推薦的等量無機微量礦物質相比，有機微量礦物質對植酸酶活性的影響只有前者的20%～50%。在鐵上也觀察到類似的表現，也就是說，有機微量礦物質對酶活性的抑制比無機微量礦物質小得多。根據植酸酶來源的不同，微量礦物質對酶活性影響的程度為10%～50%。雖然這些試驗是在體外進行的，但這些發現為未來評估礦物酶相互作用對動物生產性能的影響提供了令人興奮的見解。

6 ?理解飼料成分互作的重要性

胃液的酸性環境條件可使日糧中添加的礦物質以陽離子的形式釋放，這取決于所使用的礦物質來源。無機微量礦物質很容易分解，而有機微量礦物質受胃酸影響較小，具體取決于有機鍵的類型。在解離形式下，礦物離子（如銅離子和鐵離子等）很容易與飼料中的其他成分產生相互作用，其中最常見的組分是植酸。無機離子和植酸結合后形成不可溶性復合物，顯著降低了礦物質的消化吸收并阻止了植酸酶與底物結合。然而，礦物離子與其他飼料成分之間的相互作用經常被忽略，例如帶電的礦物質離子與植酸酶活性位點中的氨基酸反應，這是造成底物結合和降解的原因。

實際上，容易解離的礦物質可能對植酸酶的活性有雙重作用，即可直接作用于酶的活位部位，又可間接地通過形成植酸和礦物質復合物來阻止酶與底物的結合。雖然這對未來植酸酶的研究提出了新的視角，但這些研究也證明了不同來源的礦物質對酶的活性影響非常大。

7 ?對于飼料配方的意義是什么

商業利潤越來越受到整體效率而非單個銷售情況的驅動，過量添加任何一種飼料成分的傳統方法需要與當前對飼料成分相互作用的認識相平衡。已有研究表明，微量礦物質的形態會對許多商業植酸酶的功效產生巨大影響，從而可能降低磷的釋放并阻礙礦物質的吸收利用。雖然目前飼料產業對是否超量添加植酸酶還爭論不休，但現在最需要解決的是如何通過減少飼料各成分間的拮抗作用最大限度地發揮酶的作用。礦物質的形式不僅關系到酶的功能，還涉及其他高價值的飼料成分，如維生素和抗氧化劑。這些拮抗作用表明，在超量添加某一成分前，可以采取一些方法使飼料的成分更穩定。

有機微量礦物質以及外源酶技術的進步有助于飼料工業在飼料加工過程中，甚至早在飼料配方階段，通過定制等方法，提高飼料的利用效率以及提升飼料的價值。