植酸酶补充对肉鸡育种性能和鸡蛋品质特征的影响：一项荟萃分析

《Poultry Science》：Impact of phytase supplementation on performance and egg quality traits in broiler breeders: A meta-analysis

植酸酶（PHY）显著提高肉鸡种鸡产蛋量（4.85%，P<0.01），增加蛋黄比例（0.24%，P<0.05），降低蛋重（0.53g，P<0.01）和蛋白比例（0.34%，P<0.01），但对孵化率和受精率无显著影响。经济模型显示PHY使每枚蛋成本降低3.1%，预计年增5.9百万枚蛋。分阶段、钙磷比、植酸磷和维生素D水平是影响PHY效应的关键因素。研究为营养优化和经济效益提供了依据。

　　### 鸡蛋生产中添加植酸酶的影响

在禽类饲料中添加植酸酶（PHY）已被广泛研究，作为改善营养利用率和提升生产性能的一种手段。该研究通过系统综述和元分析的方法，评估了植酸酶对肉鸡种鸡的生产性能和蛋品质特性的影响。研究人员在多个数据库中搜索了2,162项研究，最终筛选出7项符合纳入标准的研究进行分析。这些研究涵盖了蛋产量（EP）、孵化率、受精率、蛋重（EW）以及相对于蛋重的卵黄、蛋白和蛋壳比例等指标。通过元分析，研究发现植酸酶的添加显著提高了EP（4.85%，P < 0.01）和卵黄比例（0.24%，P < 0.05），同时降低了EW（0.53 g，P < 0.01）和蛋白比例（0.34%，P < 0.01）。然而，植酸酶对蛋壳比例、孵化率和受精率没有显著影响（P ≥ 0.05）。此外，研究还通过元回归和子组分析，揭示了植酸酶在不同营养条件下对生产性能的影响。

### 研究背景与重要性

磷（P）是动物营养中最重要的矿物质之一，其在维持生长性能、骨骼矿化和后续的骨质形成中起着关键作用。然而，几乎三分之二的总种子磷与肌醇结合形成植酸（PP）和其盐类，这显著降低了其对动物的生物可利用性。因此，鸡饲料中提供大量的PP，但其生物可利用性有限。这种情况下，植酸酶的添加成为一种有效的解决方案，因为它可以催化PP复合物中磷的释放，提高其利用率。然而，植酸酶的效果在不同研究中存在差异，这可能是由于研究条件、营养成分和动物年龄等因素的差异。因此，了解植酸酶对生产性能和磷利用率的效果大小，对于确定满足营养需求所需的无机磷的适当量至关重要，从而优化可持续性和经济性。

### 研究方法与数据收集

该研究基于已发表的文献数据，未使用额外的动物，因此无需动物伦理委员会的批准。研究人员在2025年2月之前进行了广泛的在线搜索，以获取有关植酸酶对肉鸡种鸡生产性能和磷消化率的研究。搜索范围包括科学期刊发表的论文，以及PubMed、Web of Science和Scopus等数据库。通过审查已识别的文献，研究人员还发现了其他相关文章。研究问题采用“PICo”策略进行构建，其中“Population”为肉鸡种鸡，“Interest”为植酸酶，“Context”为生产性能或磷保留。通过包括同义词和相关术语，确保了全面的覆盖。检索结果被导入EndNote X9（Clarivate Analytics，费城，美国）进行重复删除。研究的纳入标准包括：（1）报告了商业肉鸡种鸡的体内试验；（2）包含未添加植酸酶的对照组和添加植酸酶的饮食组；（3）报告了至少以下变量之一，并提供了样本方差的测量：每日蛋产量（EP）、孵化率、受精率、蛋重（EW）或卵黄、蛋白和蛋壳比例。排除了涉及卫生挑战、与其他酶联合使用、缺乏对照治疗或方法学不一致的研究。筛选过程总结在图1中，纳入元分析的研究列在表1中。

### 数据系统化与编码

研究数据从纳入的研究中提取到电子表格中，遵循Lovatto等（2007）和Bougouin等（2014）描述的方法。对于每项研究，记录了重复次数、每组的鸟类数量、对照组和植酸酶组的处理均值和标准差。为了确保数据集的一致性，所有缺失的饮食营养组成都被重新计算，使用了实际饲料配方程序（Garcia-Neto，2008），并采用了巴西家禽和猪的表格（Rostagno等，2024）提供的成分信息。数据集中的饮食组成变化在表2中展示。

### 效应大小与统计分析

效应大小通过加权均数差异（WMD）进行表达，并使用95%置信区间进行评估。每项研究的权重与其方差成反比，赋予高精度试验更大的影响。残差的正态性通过Shapiro-Wilk检验进行验证，而WMD的显著性则通过Z检验进行测试。为了探索潜在的变异来源，即使在未检测到显著异质性的情况下，也进行了元回归和子组分析。元回归被用作识别调节变量与效应大小之间显著关系的筛选工具。当发现显著关系时，进行了额外的子组分析以更好地解释模型。

### 子组分析与调节变量

子组分析根据肉鸡种鸡的生产阶段（早期=25-36周，中期=37-46周，晚期=47-72周）、植酸酶剂量（<或≥500 FTU/kg）、PP（<或≥2.5 g/kg）、维生素D（<或≥3,000 IU/kg）、Ca:NPP比（<或≥10.5）以及NPP和Ca需求（基于Rostagno等，2024）进行分类。研究发现，植酸酶对EP的影响在晚期生产阶段最为显著，而对EW的影响则在PP含量较高的情况下更为明显。此外，植酸酶对卵黄比例的影响在补充时间≥10周和维生素D含量低于3,000 IU/kg的情况下更为显著。在PP含量低于2.5 g/kg的情况下，植酸酶对蛋壳比例的影响才显著。

### 经济影响分析

根据元分析结果，研究人员构建了一个经济模型，以估算植酸酶补充对肉鸡种鸡生产成本的影响。该模型考虑了64周龄的总蛋产量（TE）和平均饲料成本，假设植酸酶剂量为500 FTU/kg，并采用当地家禽农业工业提供的平均饲料成本。通过模型计算，植酸酶的补充降低了每蛋的生产成本，相当于每百万只肉鸡种鸡增加了590万只额外的蛋产量。敏感性分析表明，在大多数生产条件下，植酸酶的补充具有积极的经济效益，只有在植酸酶价格超过当前价格三倍且EP提升率≤0.15%或无性能提升的情况下，才可能出现不利的经济结果。

### 研究结果与讨论

该元分析是首个专门评估植酸酶补充对肉鸡种鸡影响的研究。结果显示，植酸酶显著提高了EP（4.85%），这证实了其在提高磷利用率和动物性能方面的作用。尽管大多数单独研究未报告植酸酶与对照饮食之间的统计学差异，但元分析通过提高精度揭示了一致的益处，这在元分析中是常见的现象（Vieira等，2017）。此外，研究发现植酸酶的添加对EP的影响在晚期生产阶段最为显著，这与生理证据一致，即老年种鸡的营养吸收效率较低，对饲料酶补充的敏感性更高（Berry等，2003）。

在PP含量≥2.5 g/kg和Ca含量低于推荐值的饮食中，植酸酶对EP的正向影响更为显著。较高的PP含量提供了更多的酶促水解底物，因为磷的释放与饮食中的PP含量直接相关（Moss等，2018）。相反，过量的Ca会形成不溶性的Ca-PP复合物，从而降低植酸酶的活性（Adekoya和Adeola，2023）。尽管肉鸡种鸡的饮食通常含有较高的Ca以支持蛋壳形成（Manangi等，2018），但过高的Ca含量可能会限制酶的效率。因此，维持Ca含量接近推荐值似乎是最优的，以最大化植酸酶的效果和生产力。

此外，研究发现植酸酶的添加在PP含量≥2.5 g/kg、维生素D含量<3,000 IU/kg以及NPP和Ca含量低于推荐值的饮食中，对EP有显著的正向影响。由于蛋质量是蛋重和蛋产量的乘积，这些发现表明，植酸酶可能在提高EP的同时略微降低EW。同时，研究发现，植酸酶的添加对卵黄比例有显著的正向影响，而对蛋白比例有显著的负向影响。这种关系可能是因为卵黄作为重要的磷储存库，植酸酶通过提高磷的生物可利用性，促进其在卵黄中的沉积（Jiang等，2015）。然而，研究发现，植酸酶对蛋壳比例没有显著影响，但元回归显示PP含量是其响应的主要调节因素。在PP含量低于2.5 g/kg的情况下，观察到蛋壳比例的显著减少。这一发现与EP的正向影响形成对比，提示在不同PP含量下，植酸酶对蛋壳比例的影响可能存在差异。

### 植酸酶的经济影响

在禽类饲料中使用外源性酶已成为提高营养消化率和吸收率的一种常规做法，通过作用于难以消化和抗营养成分。研究表明，补充500 FTU/kg的植酸酶可以降低肉鸡生产成本，每千克体重的生产成本降低约0.8%（Krabbe等，2024）。在本研究中纳入的实验条件下，500 FTU/kg的植酸酶剂量似乎足以最大化其对肉鸡种鸡生产性能和蛋质量特性的影响，因此该剂量被用于经济模型的构建。

根据元分析，植酸酶的补充在肉鸡种鸡的饲料中降低了每蛋的生产成本，并增加了总EP，相当于每百万只肉鸡种鸡从1天龄到64周龄增加了约590万只蛋产量。敏感性分析进一步确认了植酸酶的补充在大多数生产场景中具有经济优势。只有在植酸酶价格超过当前价格三倍且EP提升率≤0.15%或植酸酶对性能无显著影响的情况下，才可能出现不利的经济结果。在所有其他条件下，植酸酶的补充是盈利的，并提高了整体效率。

### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究提供了有价值的见解，但其结果的解释仍需考虑一些局限性。只有7项研究符合纳入标准，这限制了统计功效和结果的普遍性。对于卵黄比例和蛋壳比例的异质性较为显著，这表明可能还有其他因素影响这些结果。此外，只有两项研究报告了蛋壳强度的数据，导致只有两个可用的比较，不足以支持一个可靠的元分析模型。尽管如此，本研究作为首个专门评估植酸酶补充在肉鸡种鸡中的影响的元分析，提供了重要的见解。通过系统整合现有证据，它揭示了关键的饮食相互作用和一致的模式，这些在单独研究中并未显现，为研究和实际营养策略提供了相关贡献。

未来的研究应通过具有标准化方法和更大样本量的受控试验来解决当前的空白，以提高统计稳健性和外部效度。应特别关注植酸酶与其他饮食因素（如维生素D、Ca来源和PP含量）之间的相互作用，以及它们对生产性能、蛋质量、磷保留和矿物质代谢的综合影响，尤其是在晚期生产阶段。