Impact of dietary exogenous feed enzymes on performance, nutrient digestibility, and ruminal fermentation parameters in beef cattle: a meta-analysis
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在动物生产中,抗生素用作饲料添加剂引发诸多担忧,为寻求替代方案,研究人员开展了关于外源饲料酶(EFE)对肉牛性能、营养消化率和瘤胃发酵参数影响的研究。结果表明,EFE 可增加热胴体重,提高 DM、CP 和 NDF 消化率,该研究为肉牛营养提供了重要参考。
在动物生产领域,抗生素作为饲料添加剂的使用一直备受争议。随着公众和科学界对其潜在危害的关注度不断提高,寻找安全有效的替代物成为当务之急。其中,抗生素可能会筛选出具有耐药性的人类病原体,对人类健康构成威胁;还可能释放抗生素残留到环境中,破坏生态平衡;并且会转移到动物源性食品中,影响食品安全。而外源饲料酶(EFE)因 “一般被认为是安全的”,且生产成本逐渐降低,成为了极具潜力的替代选择。此前,关于 EFE 对肉牛影响的研究结果并不一致,受多种因素干扰,缺乏严谨的定量分析。在此背景下,相关研究人员开展了此项研究,旨在全面评估 EFE 对肉牛的影响。该研究成果发表在《animal》杂志上,为肉牛养殖中合理使用 EFE 提供了科学依据,有助于推动肉牛产业的健康发展。
研究人员为开展此项研究,采用了多种关键技术方法。首先是文献检索,他们在 2023 年 9 月至 2024 年 1 月期间,全面检索了 PubMed、Scopus、Web of Science、Agricola 和 Embase 这五个电子数据库,以获取相关研究文献。然后对文献进行筛选,依据一系列严格的纳入和排除标准,从最初的 94 篇文献中筛选出 23 项符合要求的研究。最后进行数据提取和统计分析,提取关键数据后,运用 R 软件的 “metafor” 包进行荟萃分析,评估 EFE 的作用,并通过多种方法评估异质性、发表偏倚等。
研究结果:
- 实验基本信息:共有 23 项研究符合荟萃分析的纳入标准,涵盖 86 个处理均值。这些研究涉及多种 EFE 产品,在酶类型、应用率、应用方法、应用形式、供应期、日粮精料水平以及日粮中是否添加抗生素等方面存在差异。大部分研究(69.6%)在育肥期评估 EFE 产品的效果,主要评估的 EFE 产品包括淀粉酶 - 蛋白酶、内葡聚糖酶 - 木聚糖酶、木聚糖酶 - 纤维素酶和木聚糖酶。EFE 的添加水平、应用方法和形式多样,供应期和日粮精料水平也各不相同,52.2% 的研究在日粮中添加了抗生素。
- 效应大小:EFE 添加对最终体重(BW)、干物质采食量(DMI)、平均日增重(ADG)和饲料效率(FE)无显著影响,但显著增加了热胴体重(HCW)。同时,EFE 添加提高了干物质(DM)、粗蛋白(CP)和中性洗涤纤维(NDF)的消化率,对淀粉和有机物(OM)消化率无显著影响。在瘤胃发酵参数方面,EFE 添加未改变短链脂肪酸的产生、比例以及瘤胃氨氮(NH3-N)浓度。
- 异质性和元回归分析:大多数性能和营养消化率结果的效应量异质性普遍较低至中等,但 DM 和 CP 消化率以及部分瘤胃发酵参数表现出较高异质性。元回归分析表明,酶的应用方法显著影响 DM 消化率,应用形式影响 NDF 消化率。具体来说,将 EFE 应用于草料和精料可提高 DM 消化率,固体形式的 EFE 可提高 NDF 消化率。
- 发表偏倚:漏斗图不对称性检验显示,大多数变量无显著发表偏倚,但 EFE 对 DMI、生长阶段 FE 和乙酸:丙酸比(Ace:Pro ratio)的总体效应存在潜在发表偏倚。经过 “trim-and-fill” 方法调整后,部分变量的处理效应发生了变化。
研究结论与讨论:该研究表明,EFE 可使肉牛热胴体重适度增加,且不影响 ADG、最终 BW 和 DMI,同时提高了 DM、CP 和 NDF 的消化率,对瘤胃发酵参数无显著影响。研究中观察到的低至中等异质性表明 EFE 产品的效果具有一致性,且该效果在很大程度上独立于酶类型、应用率等多种变量。然而,在将这些结果外推至研究标准之外的条件时需谨慎,因为粗饲料来源、谷物类型等因素可能会影响结果。尽管不同 EFE 产品表现出相似的益处,但其作用机制可能存在差异,仍需进一步研究来确定高效酶,并优化其在牲畜营养中的应用。此外,EFE 的应用方法和形式分别对 DM 和 NDF 消化率有重要影响,这为提高肉牛营养利用率提供了新的策略。未来研究应聚焦于分离和表征特定酶活性,探索其潜在机制,确定最有效的配方和应用方法,以优化 EFE 在不同饮食背景下对动物性能和营养利用的作用。总之,这项研究为肉牛养殖中合理使用 EFE 提供了重要的理论依据,对推动肉牛产业可持续发展具有重要意义。**<