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適應性飼料添加劑的研發


顏宏達


一、適應性添加劑提高胺基酸消化率
        飼料中提供飼料添加劑(添加物)可能並無法獲得一致性的效果,因豬隻胃-腸道內的基質(substrates)並不相同。新型飼料添加劑已經被注意到,並可以讓其具有適應性酵素(adaptive enzyme)的生產能力。
        採用密集、室內豬隻生產是飼養豬隻最具有效率和經濟方法,但也不是沒有限制的。最高的飼料效率、實現一致性的生長速率以及控制和預防疾病仍為共同要面對的挑戰,在標準生長-肥育豬隻生產模式下可能難以克服。
        從養豬的歷史來看,生產者採用抗生素作為降低成本效益的工具,利用抗生素去降低疾病的衝擊和環境中病原菌的生長。但一些國家,政府規定不可使用飼料抗生素的添加,和豬肉消費者對抗生素抵制的壓力,這導致生產者更積極尋找替代物。
        過去的試驗結果令人失望,讓許多生產者懷疑,除了植酸酶(phytase)以外的飼料添加劑。然而,研究人員發現,提供更多可消化胺基酸到小腸,小腸為最大吸收部位,此可以提供豬隻同時發生支持免疫功能和最佳生長的工具。新穎的研究已經確定酵素(酶)/益生素的組合(適應性飼料添加劑)能一致性提高胺基酸消化率,從而改善豬隻生長和降低飼料成本。
(一)、酵素和益生素的影響
        結合蛋白質酶(protease enzyme) 和多菌株芽孢桿菌種(Bacillus)益生素(一種直接餵飼微生物a direct-fed-microbial products,DFM)方案,由於益生素 (生菌劑Probiotics)活躍的酵素生產能力而能適應不同的飼料原料,其因而持續性提供高幅度的消化率。
        作為活性且有反應的生物體,多菌株益生素適應其酵素結構,介入特定小腸中可用的受質。這使得相同的益生素,在不同的飼料原料中一致性降解其受質之作用。
        此外,益生素採用形成孢子的芽孢桿菌種對飼料熱加工有高度的穩定性,並可在動物小腸中茁壯成長。在酵素輸送系統的作用,通常在打粒或胃內不穩定的酵素,能安全地輸送到小腸,小腸為受質需要分解的地方。
        在策略中,外源性蛋白質酶(exogenous protease enzyme)的目標在於廣泛的胺基酸排序,有利於豬隻特定外源性蛋白質酶的活性。這些蛋白質酶來自多菌株益生素和纖維降解酶能提供特殊蛋白質(如大豆粕等植物性蛋白質原料)的分解,這對目標纖維固著蛋白質(target fibre-bound protein)是需要,從其複合物基質釋放出胺基酸和其他的營養分。
(二)、篩選研究
        進行一些酵素和益生素篩選的研究,尋找可以改善生長豬隻小腸中纖維-蛋白質複合物增溶作用之方法。當某些酵素、益生素以及兩者的組合之篩選的研究,由生長性能、以及氮和能量消化率的結果顯示,蛋白質酶/多菌株益生素組合的最佳。
(三)、胺基酸的需求
        瞭解蛋白質酶/多菌株益生素組合的添加劑協同效益如何達成,首先是作用於胺基酸的分解。引起豬隻免疫反應的胺基酸結構相似於其生長之所需。因此,當豬隻免疫反應受到激發,胺基酸進行轉移而不從事生長。越來越多的證據,建議提供可消化胺基酸是生長-肥育豬隻生長和飼料效率的關鍵限制因子。最近的研究顯示,豬隻飼養在低衛生環境下,提供包括增加甲硫胺酸、羥丁胺酸和色胺酸等胺基酸補充飼料相較於基本胺基酸飼料,豬隻生長性能較佳。其他的研究顯示,高纖維飼料提高生長豬隻胺基酸的需求;包括羥丁胺酸,其在腸道健康和抗體產生具有重要的作用。這意味著:重要的胺基酸能在胺基酸轉移中不從事生長和腸道健康的維持。此外,色胺酸用於合成急性期蛋白質(acute phase protein)--免疫反應的第一道防禦。其認為豬隻飼養在低衛生環境下降低其生長性能,主要是由於這種競爭飼料色胺酸之後果。
(四)、玉米/大豆粕-基礎飼料的消化率
        在2017年進行一項研究,探討豬隻餵飼玉米/大豆粕-基礎飼料如何提高其胺基酸消化率的策略。總體而言,添加酶/益生素組合的添加劑物(蛋白質酶2,500 U/kg和7.5 x 104 CFU/g芽孢桿菌種益生素)有正相關,這導致飼料末消化胺基酸表面消化率平均改善33%。這表示,較多比例的胺基酸,其為生長和維持免疫防禦的關鍵因子,容易在吸收關鍵部位加以利用。
(五)、纖維固著蛋白質的影響
      (詳細內容請參閱2018年1月號現代養豬第63頁)