多组分蛋白酶（MCP）补充可恢复低氨基酸密度日粮肉鸡的生长性能——降低豆粕与结晶氨基酸两种策略

《Journal of Applied Poultry Research》：Multi-component protease supplementation restores growth performance in broiler chickens fed reduced amino acid density diets achieved by lowering soybean meal or crystalline amino acids

　　

本研究评估了多组分蛋白酶（MCP）补充对饲喂标准化回肠可消化氨基酸（SID AA）密度约降低～5%日粮的肉鸡生长性能、器官重量和垫料特性的影响；该SID AA密度降低通过降低豆粕（SBM）或结晶氨基酸（CAA）实现。共1,350只Ross 708雄性肉鸡随机分配至45个地面栏（30只/栏），在0至56日龄接受五种等热量日粮处理之一：（1）阳性对照（PC），满足Ross 708育种者营养规格；（2）阴性对照1（NC1），通过降低SBM降低SID AA；（3）NC1＋250 ppm MCP；（4）阴性对照2（NC2），通过降低CAA降低SID AA；（5）NC2＋250 ppm MCP。与PC相比，饲喂NC1和NC2的肉鸡在起始期（0–14 d；P ≤ 0.05）、生长期（15–28 d）和育肥1期（29–42 d）体增重（BWG）降低、饲料转化率（FCR）变差（P ≤ 0.05）。MCP补充改善了两种NC日粮中的BWG和FCR，在0–42 d恢复至PC水平。42 d时，体重、绝对胸肌重量和相对肝脏重量观察到氨基酸降低来源×MCP交互作用（P < 0.05）。SBM降低日粮的总垫料氮低于CAA降低日粮（P < 0.05）。总之，MCP有效缓解了5% SID AA降低导致的生长性能缺陷，无论降低方式（SBM或CAA）如何，其益处仅限于42日龄前。

研究背景与问题：全球肉鸡生产持续扩张，饲料约占肉鸡生产成本70–75%，日粮蛋白和氨基酸（AA）是主要成本来源。现代日粮按理想氨基酸概念配制，即可消化AA相对于可消化赖氨酸（Lys）按比例供给，以支持蛋白沉积和生长；日粮AA主要来自完整蛋白原料如豆粕（SBM）和结晶氨基酸（CAA）。但即使以完整蛋白满足理想可消化AA规格，肉鸡也不能完全利用日粮蛋白，部分蛋白因强二级和三级结构、二硫键及与日粮其他成分互作而逃避内源酶消化，降低消化动力学和AA可利用性，增加垫料氮排泄和氨排放。外源蛋白酶可水解抗内源酶肽键，但单组分蛋白酶可能因仅作用于特定肽键并受日粮组成和酶互作影响而效果不稳定。多组分蛋白酶（MCP）由多种微生物来源的蛋白酶活性组成，具有更广底物特异性，可能更一致地水解结构多样的蛋白组分。既有MCP研究多集中于1–35 d，缺乏覆盖全生长周期至较重上市体重的长期效应；且低AA日粮多通过降低SBM实现，与降低CAA策略可能改变进入后肠的未消化蛋白分数及对蛋白酶的响应。因此，研究人员评估MCP在通过降低SBM或CAA使AA密度降低的日粮中对0–56 d肉鸡生长性能、器官发育和垫料特性的影响。

研究人员开展的研究与结论及意义：研究采用1,350只Ross 708雄性肉鸡、45个地面栏、5种等热量日粮处理，0–56 d分起始期、生长期、育肥1期和育肥2期饲养；PC满足Ross 708营养规格，NC1通过降低SBM使SID AA约降低5%，NC2通过降低CAA使SID AA约降低5%，二者分别加250 ppm MCP。结果显示，NC1和NC2在0–42 d降低BWG并恶化FCR，MCP补充使两种NC日粮的BWG和FCR恢复至PC水平；益处主要限于42 d前，育肥2期（43–56 d）未检测到处理效应。SBM降低日粮的垫料总氮低于CAA降低日粮，MCP未显著影响垫料化学组成。该研究意义在于证明MCP可缓解约5% SID AA降低导致的生长性能损失，且不依赖于AA降低来源（SBM或CAA）；同时提示需直接AA消化率数据和42 d后研究确认机制与适用性。

关键技术方法（≤250字）：研究采用1,350只新孵雄性Ross 708肉鸡（来自Maple Leaf Foods Hatchery，New Hamburg, ON, Canada，同一breeder flock；孵化场接种Marek、IBD、bronchitis和Newcastle疫苗），在Arkell Research Station按45个地面栏（30只/栏）完全随机分配至5种等热量日粮，每栏为实验单位，0–56 d分4阶段饲养；记录各阶段及0–42、0–56 d的体重（BW）、BWG、采食量（FI）和死亡校正FCR；42和56 d每栏取2只屠宰称量右侧胸肌和肝脏；56 d按每栏5个标准位置采集垫料并混合；统计采用SAS GLIMMIX，先单因素方差分析（Tukey HSD），再排除PC作2×2析因分析，P ≤ 0.05显著。

研究结果：（1）蛋白酶活性：未补充MCP日粮中蛋白酶活性低于检测限，所有MCP补充日粮各阶段均检测到可测活性，确认MCP成功掺入且未污染未补充日粮。（2）营养挑战的建立：NC1和NC2均实现约5% SID AA密度降低并维持相近能量；NC2粗蛋白接近PC，但关键可消化AA降低使理想AA谱偏离，表明5% SID AA降低限制生长性能，MCP可在完整蛋白和CAA降低策略下恢复性能，效应主要在早中期。（3）生长性能：14、28、42 d时，PC组BW和BWG高于未补充NC组且FCR更好，PC与MCP补充NC组无差异；56 d时PC的BW仍较高，但育肥2期BWG和FCR无处理差异；起始期FI无差异，0–42和0–56 d累积BWG和FCR在PC优于未补充NC，而MCP补充NC与PC相当。（4）2×2析因分析：起始期无AA降低来源×MCP交互，来源无主效应，MCP提高BW、BWG和FCR而不影响FI；生长期FI和FCR存在交互，SBM降低AA并加MCP组FI和FCR最低；育肥1期无交互，来源影响BW、BWG和FI，MCP提高BW和BWG、降低FI并改善FCR；育肥2期无交互，来源仅影响FI，MCP无影响；累积期FI和0–42 d FCR存在交互，0–42 d CAA降低组BW、BWG和FI高于SBM降低组，MCP提高BW、BWG和FCR；0–56 d CAA降低组FI高于SBM降低组，MCP提高BW、BWG和FCR而不影响FI。（5）器官重量：42 d绝对肝重在CAA降低组高于SBM降低组，相对肝重存在来源×MCP交互；绝对胸重受来源及来源×MCP交互影响，MCP在SBM降低日粮降低胸重、在CAA降低日粮增加胸重，相对胸重无影响；56 d肝脏和胸重均无处理影响。组织采样结果仅代表采样亚组，不代表全栏BW。（6）垫料化学组成：56 d垫料水分、铵态氮（NH₄⁺-N）、磷和钠无处理差异；总氮在降低AA日粮中趋于低于PC，最低见于SBM降低＋MCP组；析因分析中CAA降低组垫料总氮和钾高于SBM降低组，MCP无影响且无交互。水分无差异可能部分解释铵态氮无显著差异；SBM降低降低垫料总氮与降低粗蛋白和过量氮摄入一致，钾较低与SBM富含钾一致；MCP未显著改变垫料组成。

讨论总结：讨论认为，早期肉鸡快速沉积瘦肉组织，对可消化AA供给更敏感；未补充NC组BW、BWG和FCR较差可能反映可消化AA不足，起始期FI无差异提示早期生长抑制主要源于AA底物不足而非采食量下降。原文提及Lys和Leu不足与雷帕霉素机制靶蛋白复合物1（mTORC1）激活降低有关，但本研究未测定该指标。生长期和育肥期FI变化可能反映对低AA浓度的部分补偿性采食，但不足以完全克服AA赤字；MCP改善BWG和FCR与提高AA可利用性一致。育肥2期无处理效应，其原因不能由本研究确定；与Liu et al. (2023)同时降低代谢能、粗蛋白和必需AA的研究不同，本研究单独降低AA密度并维持能量和粗蛋白。NC1＋MCP恢复性能支持MCP改善完整蛋白消化，SBM中的glycinin和β-conglycinin具有抗内源蛋白酶结构；MCP还可能通过减少内源AA损失和肠道黏液周转相关损失发挥作用，但胰蛋白酶抑制剂贡献可能有限且未直接测定，不能排除其影响。MCP效果依赖于营养降低性质和底物；采样鸟结果与栏水平生长性能应答不同。垫料结果主要由AA降低策略而非MCP驱动，未来需测定氮平衡和氨排放以明确环境意义。研究结论翻译：1. 通过降低SBM或减少CAA补充实现SID AA密度降低5%，在0–42 d持续抑制肉鸡生长。2. 日粮补充250 ppm MCP在两种降低策略下使BWG和FCR恢复至PC水平。3. 垫料总氮降低主要由降低SBM掺入驱动，而非MCP补充。4. 需要直接AA消化率数据确认作用机制。进一步研究需评估42日龄后AA降低策略和MCP补充对肉鸡的影响。