日粮植酸磷水平调节肉鸡植酸酶的生物学功效，并影响其生产性能和养分消化率

《Animal Feed Science and Technology》：Dietary phytic phosphorus levels modulate the bioefficacy of phytase in broiler chickens and affect performance and nutrient digestibility

　　

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  植酸酶的反应受膳食植酸盐可用性的驱动
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  磷消化率在不同日粮中表现出不同的反应
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  底物可用性限制了肉鸡中植酸酶的效力
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  建模揭示了磷释放动力学的差异
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  植酸酶提高生产性能和骨矿化

引言

肉鸡的密集遗传选择，产生了高生长速率和高饲料效率的禽类，同时也凸显了精确矿物质营养供应对于最佳骨矿化和发育的重要性 (Zuidhof et al., 2014)。磷 (P) 是一种必需的大量矿物质，参与骨矿化和细胞结构与功能。特别是，P 是核酸、磷脂膜和三磷酸腺苷 (ATP) 的组成部分。此外，P 在矿物质和能量代谢、细胞代谢和生长中发挥重要作用 (Abbasi et al., 2019, Kritmetapak and Kumar, 2021)。

传统上，家禽日粮由玉米、豆粕、高粱和小麦等植物性成分配制而成。主要的营养挑战是，这些成分中约 70% 的总磷以植酸磷 (PP，肌醇六磷酸) 的形式结合，这是植物中磷的主要储存形式 (Cowieson et al., 2016)。肉鸡在胃肠道 (GT) 中分泌的内源性磷酸酶酶不足，无法分解 PP，导致这种植酸结合的磷大部分无法被吸收 (Hernandez et al., 2022)。PP 被归类为抗营养因子，因为其高密度的磷酸基团阴离子，使其能够螯合阳离子 (Ca, Zn, 和 Fe) 并与蛋白质和淀粉形成不溶性复合物。这些相互作用 Consequently reduce the digestibility of nutrients and associated minerals -> 从而降低了营养物质及其相关矿物质的消化率 (Humer et al., 2015, Macari and Maiorka, 2017, Philippi et al., 2024)。

为了减轻这些抗营养效应，广泛采用外源植酸酶补充。该酶催化 PP 的逐步水解，释放可吸收的 P (Lim et al., 2024, Varella et al., 2025)。然而，外源植酸酶的生物学效力并非恒定，且内在受其底物浓度的调节 (Bedford and Walk., 2016)。饲料中的 PP 含量变化很大，取决于其成分的具体组成。例如，虽然含有动物副产品的日粮天然 PP 含量较低，但基于米糠和高粱的配方可能含有非常高的 PP，约占总磷的 70-90% (Lee et al., 2022, Rostagno et al., 2024)。因此，植酸酶的效力取决于其与底物的相互作用，这表明胃肠道内的磷释放可能会根据初始 PP 浓度产生不同的反应 (Zhang et al., 2024)。

尽管植酸酶的好处众所周知，但仍不清楚在不同酶水平下其功效如何受不同膳食 PP 浓度的影响。我们假设，禽类对植酸酶补充的反应取决于底物的可用性。因此，确定酶水平和 PP 水平之间的适当相互作用对于最大化营养吸收和减少对人体无机磷的依赖至关重要。因此，本研究的目的是评估在配制为不同 PP 含量的日粮中不同植酸酶水平对肉鸡生长性能、营养消化率和骨矿化的影响。

章节摘要

伦理影响

所有实验程序均经圣保罗州立大学机构动物护理和使用委员会 (CEUA) 批准，方案编号为 4897/2024。

实验分两次进行：(i) 性能反应试验和 (ii) 消化率试验。两次试验均使用每批实验日粮的同一批次。

实验日粮

基础日粮的配制满足或超过了罗斯 308 肉鸡的营养推荐标准 (Aviagen, 2022)，除钙和非植酸

日粮组成和植酸酶活性

实验日粮的化学成分 (干物质、灰分和粗蛋白)、矿物质含量 (钙和总磷) 和植酸酶活性见表 2。在日粮配制期间，相比罗斯 308 肉鸡的推荐标准，有效磷 (AvP) 减少了 0.22%，钙减少了 0.36%。低 PP 日粮中分析的植酸酶活性为 <0.10, 1390, 1660 和 2810 FTU/kg，而在高 PP 日粮中分别为 <0.10, 1280, 1780 和 2710

讨论

禽类表现低于预期，这可能受两个主要因素影响：日粮的物理形态和实验设计采用的严重矿物质限制。先前的研究表明，饲喂粉料日粮的肉鸡通常比饲喂颗粒料日粮的肉鸡表现出较低的生长性能 (Massuquetto et al., 2020, Rueda et al., 2024)。此外，根据营养矩阵确定的有效磷严重减少

结论

本研究扩展了对不同植酸磷 (PP) 浓度配制的肉鸡日粮中植酸酶补充的理解。研究结果支持将植酸酶用作一种有效的营养策略，以改善磷利用率，提高营养效率，促进骨骼发育，并减少肉鸡生产中对无机磷补充的依赖。

伦理声明

本研究按照 ARRIVE (动物研究：体内实验报告) 指南进行。本研究经圣保罗州立大学机构动物护理和使用委员会 (CEUA) 批准。(批准号 4897/2024)

作者贡献声明

Nilva Kazue Sakomura: 写作 – 审查和编辑，项目管理，资金支持，概念化。Camila Kanesiro Cheneri: 方法学，形式分析。Daniela Keley Custódio: 写作 – 审查和编辑。Bruno Balbino Leme: 调查。Rodrigo Knop Guazzi Messias: 写作 – 审查和编辑，资源，资金支持。Rony Riveros Lizana: 写作 – 审查和编辑，形式分析。Pedro de Carvalho Gaio: 写作 – 原稿，方法学，调查，形式

写作过程中生成式人工智能和人工智能辅助技术的声明

作者确认在准备本手稿时未使用生成式人工智能工具。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些可能会影响本文报告的工作。然而，R. Knop 隶属于 BASF 公司，该公司在财务上支持了本研究，但这并不代表研究结果存在潜在的利益冲突。

致谢

第一作者感谢 Capes-巴西项目 (过程编号 88887.995039/2024-00) 的奖学金。

本研究由巴西圣保罗的 BASF 资助。所有作者声明，资金来源不影响研究设计、结果分析或其解释。

Pedro de Carvalho Gaio|Rony Riveros Lizana|Daniela Keley Custódio|Camila Kanesiro Cheneri|Rodrigo Knop Guazzi Messias|Bruno Balbino Leme|Nilva Kazue Sakomura