植酸酶為何能抵消日糧中過量鈣的抗營養作用

唐彩琰 王晶晶

摘? 要：由于鈣源價格低廉，且不會污染環境，為了確保營養需求，通常會在動物飼料中過量添加鈣，但這會影響植酸酶的活性和磷的利用率。了解飼料中鈣源的特征，定制補充植酸酶，可減少鈣的抗營養作用，從而提高動物的生長性能。

關鍵詞：鈣;磷;抗營養作用;植酸酶

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2021）05-0103-02

鈣和磷是動物發育和完成生理功能所需的兩種重要礦物質。養殖場通常會在動物飼料中過量添加鈣，這會影響植酸酶的活性以及磷的利用率，然而通過適量添加植酸酶可以解決這一問題。

鈣和磷對動物生長、骨骼形成、肌肉收縮、能量代謝、繁殖和免疫都至關重要。缺乏任何一種礦物質都可能會直接限制動物的生長使骨骼的發育難以達到最佳狀態發育，最終導致發病率和死亡率的提高。為了滿足動物對鈣和磷的需求，養殖場往往會在飼料配方中增加這些營養物質。然而鈣和磷的過度補充會導致動物體內穩態失衡和骨骼發育不良。因此，了解鈣和磷的作用機制及其相互關系對評估飼料配方需求、調整添加水平和防止兩種礦物質的抗營養作用至關重要。

1? 鈣：隱藏的抗營養素

鈣通常是飼料配方中含量最高的礦物質。大量添加鈣是為了確保動物的最低營養需求，也是因為鈣源價格低廉，鈣的排泄不會對環境造成威脅。然而，高水平的鈣會降低磷（以植酸磷的形式補充）等其他營養物質的利用率。

鈣可以促進植酸與腸道蛋白質結合，包括消化蛋白酶（如胃蛋白酶和胰蛋白酶），加重植酸的抗營養作用。這些蛋白質-植酸復合物不可溶，而且很難被蛋白水解酶和植酸酶（腸道中降解植酸的酶）水解。因此，過量的鈣會降低蛋白質的利用率和消化率、蛋白質的溶解性和磷的利用率。

大量的鈣還會與脂肪酸形成沉淀，從而降低日糧能量的消化率和植酸的吸收。雖然鈣對植酸的親和力較低，但過量的鈣會在小腸形成不可溶的植酸鈣復合物，這就是植酸酶抗性。因此，由于植酸無法水解，植酸磷和植酸鈣的利用率顯著降低。

2? 鈣的利用率不一

石灰石是肉雞日糧鈣的主要來源，有時會占總飼料鈣的50%以上。石灰石在市場上很容易買到，鈣的濃度穩定，污染物濃度較低，且價格低廉。然而，石灰石的系酸力會提高腸腔中內容物的pH，進而會降低植酸的溶解性和對植酸酶的可及性，使鈣與植酸形成不可溶的復合物。此外，石灰石中的鈣可通過競爭酶的活性位點直接抑制植酸酶的活性。

腸腔中的鈣濃度及其與植酸結合的潛力隨石灰石溶解度的增加而增加。溶解速率和磷的消化率因粒度而異，顆粒越細，在腸道中溶解越快，因此對磷消化率的負面影響越大。然而，這種影響不是線性的，單單粒度無法解釋石灰石鈣源利用率的所有變化。其他因素，如鈣源的物理和化學特征也可能起到重要作用。因此，為了評價日糧鈣對磷消化率的影響以及合理配制日糧，需要考慮日糧中鈣的總濃度和石灰石的溶解度。

3? 植酸酶可減少鈣的抗營養作用

植酸酶通常會被加入單胃動物的飼料中，以部分或全部替代無機磷。植酸酶還可以減少過量補充鈣對氨基酸和磷消化率的負面影響。這種能力既取決于植酸酶的相關因素，如其作用的特定pH范圍和添加劑量，又取決于日糧相關因素，如日糧鈣水平和鈣磷比。隨著pH增加，鈣更容易與植酸結合，在植酸變得不可用之前，植酸酶作用于植酸并釋放磷的時間有限。因此，一種具有較廣pH適用范圍的快速作用的植酸酶可以增加腸道中的植酸水解速度，快速釋放磷，并減少不溶性植酸鈣復合物的形成。

Axtra PHY GOLD 是一種公認的細菌植酸酶變體，在低pH（2.4～4.0）的環境中具有很高的活性。它可以在雞的肌胃和腺胃中迅速分解植酸，阻止植酸進入小腸，從而減少不溶性植酸鈣復合物的形成。與其他植酸酶相比，該植酸酶在鈣存在時表現出更強的水解植酸的能力，從而減少鈣的負面影響。富含鈣的日糧，如幼畜的開口料，需要補充特定的植酸酶。

相關研究人員通過仔豬評估了低可溶性鈣和高可溶性鈣日糧，發現添加1 000 FTU/kg的Axtra PHY GOLD減輕了低可溶性鈣對消化性能的負面影響，添加高劑量的酶（2 000 FTU/kg）避免了高可溶性鈣的負面影響。

4? 鈣的定制解決方案

要確保高鈣日糧的最佳性能，需要了解飼料配方中原料和酶的特性。不同鈣源在粒度、溶解度和礦物質含量上各不相同，這是每種石灰石的特征。因此，鈣添加劑的抗營養作用取決于鈣源和所選植酸酶的質量。隨著鈣的抗營養作用被揭示，鈣源與植酸酶的定制補充成為最大限度提高動物生長性能的關鍵。

原題名：Counteracting the anti-nutritional effects of calcium（英文）

原作者：Arno de Kreu博士