現代養豬雜誌社


世界華文養豬雜誌的領導者
友站連結

蛋白酶:準備好為後抗生素的養豬

 顏宏達

        酶或酵素(enzymes)通常是歸類為其可以分裂受質(基質substances)--因此,蛋白酶(protease)具有分解蛋白質的能力。現在的養豬,不斷增加替代飼料原料的使用,並試圖減少生態足跡(碳足跡,ecological footprint),蛋白酶是一個有趣的選擇。

        蛋白酶是非常現代化的飼料添加劑,其在養豬生產上支持著更好的營養、健康和環境的條件,蛋白酶於後抗生素的時代將填補豬隻飼料中減少使用抗生素所產生的落差。只是現在,蛋白酶才被透露其全部價值,就如植酸酶(phytase)市場的發展一樣,畜牧產業越來越意識到此酶具有多種的益處。

        為什麼是營養,健康和環境?這些項目經由蛋白酶的作用方式而有密切的相關。營養價值無論是從動物營養需求和飼料原料有效性方面都是基於產業中對可消化胺基酸充分的瞭解。採用蛋白酶精確配製,並與合成胺基酸組合,產生最佳飼料能量、生產性能,避免營養分過量和減少環境廢物的產生,並控制飼料的成本。健康的效益在於可能降低飼料蛋白質用量,因此減少腸道未消化蛋白質的數量。

        過量的蛋白質成為腸道微生物發酵的受質,分解後產生的物質,如酚類,胺類,氨和吲哚,反過來增加pH值,這都不是我們願意看到的結果。同樣地,抗營養因子(anti-nutrition factors,ANFs),如胰蛋白酶抑制劑,可能提供易患產氣莢膜梭菌(C. Perfringens)的生長條件。在動物欄舍內較高氨的產生可能使動物有易患呼吸道疾病的風險。這些風險都不是新的。為什麼蛋白酶可以更有效的改善營養管理,從而減輕風險,特別是在“後抗生素的飼養環境” ?

一、精準的餵飼

        精準的餵飼越來越成為重要的生產目標。需要幾個相互關聯因素的精確知識加以配合:

        ●  飼料原料的營養價值;

        ●  豬隻營養需要量

        ●  根據環境保護原則配製飼料

        ●  逐步調整其他飼料營養分,以符合豬隻不斷變化的需要量。

        根據這一綜合方法估計,飼料可減少超過4.6%用量;和另外地,氮和磷可減少超過3.8%排出量。2012年,Gerad Shurson教授在美國Minnesota大學所舉辦的營養效率聯盟(Nutritional Efficiency Consortium) 會議中指出,飼料代表豬隻生產總成本的65-70%,和能量代表86%豬隻飼料成本。控制飼料過量蛋白質和控制過剩能量的添加,否則將排出過量的氮。

二、採用添加劑協助飼料有效地利用

        為了控制飼料成本,採用替代性飼料原料已持續地增加中,通常是副產品。這些副產品成分導入更多的風險和變化的飼料配方,因此可能存在一些不良的結果,如生產效率的低下,和環境的污染。為了解決這些難題,越來越多添加劑的使用作為驅動器,以實現更高效率的飼料之使用。

        在蛋白質來源方面,這包括幾十年來使用的合成胺基酸。雖然主要的限制胺基酸極其昂貴,通過添加合成胺基酸以完全平衡所有的必需胺基酸,這是非常不切實際的作法。因此,蛋白酶成為提高飼料多種必需胺基酸有效性的作用越來越重要。

        蛋白酶的另一個好處是降低的抗營養因子,如胰蛋白酶抑制劑的負面影響,有利於生產效率的改善。因此,進一步的結果,例如,腸粘蛋白(mucin protein)的產生因而減少,使得吸收的胺基酸被用於有用的蛋白質建構,即瘦肉增長或乳生產量的增加而不是為不必要的腸粘蛋白之生產。粘蛋白的產生也使用到能量,不然這些能量將支持蛋白質的建構。因此,能量可更有效地利用,這使蛋白酶成為產生有價值的雙重結果。

三、蛋白酶和飼料原料品質

        未消化的蛋白質數量越大,如利用胺基酸消化率的測量時,特定的飼料原料將產生更多的可變性。

        儘管飼料原料間胺基酸消化率的不同,胺基酸消化率的變異是普遍的,並正常存在所有的飼料中。常用的飼料原料可消化離胺酸和甲硫胺酸的變化,二者的含量和變異係數(CV) 列於表1,表現變化範圍可能很大,不能加以忽視。  

        資料庫中顯示+/-一個標準機差(SD)的變異。這必須注意:假設平均值的常態分佈,一標準機差計算祗佔飼料樣本68%的差異。一個例子是玉米樣品中胺基酸變異的範圍(表2)。以離胺酸為例,平均值為0.25%,標準機差(SD)為0.04%,則離胺酸變異的範圍-1 SD為0.21%(0.25%-0.04%) 至+1 SD為0.29%(0.25%+0.04%)。

        離胺酸顯示68%的樣品潛在含量0.21%和0.29%之間(+/-一個標準差)。另外數據顯示,離胺酸含量低於0.21%和高於0.29%以上佔樣品的32%,實際的數量未知。這些變異用於精準的餵飼所不能確定且達不可接受的程度。

        可消化能量的改進是顯著的,從77 kcal〜130 kcal為玉米/大豆粕和小麥/大豆粕飼料分別餵飼肉雞,個別研究確切的結果不同,並根據測量能量的方法而異。再次,證據表明,以胺基酸為基準作為精確配方計算可降低能量的需求。

      (詳細內容請參閱2017年10月號現代養豬第67頁)