《Animals》：Feeding Pigs Without Inorganic Phosphate Supplementation from Weaning to Slaughter: Contribution to More Sustainable Swine Production
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本研究通过两项试验评估了使用杂交6-植酸酶（hybrid 6-phytase），在不添加无机磷（inorganic phosphorus, iP）日粮条件下，将生猪从断奶饲养至屠宰的可行性。试验共设置三种日粮处理：T1为添加磷酸一钙（monocalcium
本研究通过两项试验评估了使用杂交6-植酸酶（hybrid 6-phytase），在不添加无机磷（inorganic phosphorus, iP）日粮条件下，将生猪从断奶饲养至屠宰的可行性。试验共设置三种日粮处理：T1为添加磷酸一钙（monocalcium phosphate, MCP）的阳性对照日粮；T2为不含MCP但补充植酸酶且按磷和钙植酸酶基质值配制的日粮；T3为不含MCP但补充植酸酶且按磷、钙及额外营养物质植酸酶基质值配制的日粮。除豆粕外，研究人员还使用了菜籽粕和葵花籽粕作为蛋白质原料，以提高日粮的植酸磷（phytate-P）含量。试验监测了从断奶至屠宰全程的生长性能，并在屠宰场采集骨骼样本以检测骨骼矿化程度。第二项试验还在第75、110和134天评估了步态评分（gait score）。两项试验中，日粮处理均未对增重产生显著影响。然而，在试验1中，接受T2处理的公猪全期饲料转化效率（gain-to-feed ratio, GFR）低于接受T1处理的公猪；而在试验2中，T3处理组的全期饲料转化效率显著低于T2处理组（p < 0.05），这可能是由于额外营养素的削减所致。各处理间未观察到骨骼矿化程度和步态评分的差异。综上所述，在含有足量植酸磷的日粮中使用植酸酶，可以在不添加无机磷的条件下完成生猪从断奶至屠宰的饲养。这一策略有望降低磷排放、减少对有限资源磷矿石（rock phosphate）的依赖，从而促进更可持续的养猪生产。
**论文解读**
**一、研究背景与问题提出**
磷（phosphorus, P）是猪只生长发育不可或缺的必需元素，参与能量代谢（作为腺苷三磷酸ATP的组成成分）、骨骼与牙齿形成等多种生理途径。传统养猪生产中，日粮磷主要来源于两类渠道：一是无机磷源，如磷酸一钙（monocalcium phosphate, MCP）和磷酸二钙，其消化率高但属于不可再生的有限资源，天然储量预计在未来几个世纪内将面临枯竭，且成本高昂且波动大；二是植物性饲料原料中的磷，其主要存在形式为植酸（phytic acid, PA），即肌醇的磷酸二氢酯，对猪等单胃动物而言几乎无法消化利用，是日粮中最重要的抗营养因子之一。植酸不仅能与钙、镁、铁、锌、铜、锰等二价和三价阳离子形成稳定络合物而降低其消化率，还会抑制饲料蛋白质的生物功能、影响其溶解度并干扰消化酶活性，从而对营养物质的消化产生负面影响。此外，植酸还可与碳水化合物和脂质形成复合物，减少饲料中能量和营养物质的利用效率。因此，植酸磷不仅造成显著的经济损失，未被消化的磷随粪便排出还带来严重的环境问题。
当前行业普遍采用在猪日粮中添加微生物植酸酶（microbial phytase）的策略，以水解植酸、释放被络合的营养物质。然而，完全依赖植酸磷和植酸酶、彻底摒弃无机磷源的全程饲喂方案，其可行性仍面临诸多挑战：植酸水解效率受日粮植酸酶来源与类型、饲料组成、胃肠道微生物群分泌的植酸酶、胃肠道条件（食糜通过速率、pH值等）、动物性别与生长速率以及饲料加工参数等多种因素影响，可变因素多，缺乏安全冗余。
**二、研究目的与总体结论**
针对上述问题，研究人员开展了两项饲养试验，旨在评估在日粮中添加杂交6-植酸酶（Natuphos E, BASF SE, Germany），在完全不使用无机磷源的条件下将生猪从断奶饲养至屠宰的可行性。研究设置了两种无MCP日粮条件与标准日粮对照组进行比较。总体结果表明，在含有足量植酸磷的日粮中合理添加植酸酶，可以在不添加无机磷的条件下完成生猪全程饲养，生长性能和骨骼矿化指标未见明显负面影响。这一策略可显著降低磷消耗与排放，减少对有限磷矿石资源的依赖，为更可持续的养猪生产提供了可行路径。此外，在某些地区，利用葵花籽粕和菜籽粕等本地植物蛋白源（其植酸磷含量高于豆粕）可能具有额外优势。
**三、关键技术与方法概要**
两项试验各选用72头刚断奶的三元杂交仔猪（[大白×长白]×皮特兰，公母各半，约26日龄），初始体重分别为7.41 ± 0.40 kg和7.80 ± 0.37 kg，按初始体重分为12个区组（每性别6个区组），每栏2头。三种试验日粮基于FEDNA标准配制：T1为含MCP的阳性对照日粮；T2为不含MCP、按磷和钙植酸酶基质值配制的植酸酶补充日粮；T3为不含MCP、按磷、钙及BASF提供的扩展营养和能量基质值配制的植酸酶补充日粮。所用植酸酶为源自多种产植酸酶细菌（如Hafnia spp.、Yersinia spp.和Buttauxiella spp.）序列组装、通过黑曲霉（Aspergillus niger）发酵生产的细菌性6-植酸酶。除豆粕外，日粮中使用菜籽粕和葵花籽粕作为主要植物蛋白源以调控植酸磷含量。饲料以颗粒形式饲喂，制粒温度低于70 °C。试验监测了各阶段猪只个体体重和栏位采食量，计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和饲料转化效率（GFR）；屠宰后取左前蹄第三掌骨测定干物质和灰分含量以评估骨骼矿化程度；试验2中还在第75、110和134天按三级评分标准评估步态。数据采用SAS 9.4的GLM程序进行方差分析，模型包含区组、性别、处理及性别与处理交互效应。
**四、主要研究结果**
**4.1 生长性能**
两项试验中，各日粮处理间猪只体重均无统计学显著差异，表明在杂交6-植酸酶足量添加的条件下，全程不使用无机磷源对猪只生长发育无负面影响。试验1中，T2处理公猪的全期饲料转化效率低于T1处理公猪，而母猪中未观察到处理间显著差异；试验2中，T3处理组在育肥后期（116–138天）及全期的饲料转化效率显著低于T2处理组（p < 0.05），提示植酸酶在该阶段无法完全补偿T3配方中额外削减的能量和营养物质。从数值上看，两项试验中接受T2和T3无MCP日粮的母猪在试验后期（74天或71天后）体重略低于对照组母猪，但差异未达显著水平。此外，试验后期公猪的增重和采食量均显著高于母猪（p < 0.05），反映出性别间的营养需求差异。
**4.2 骨骼矿化与步态评分**
两项试验中，左侧第三掌骨的干重、灰分重量及灰分百分比在各日粮处理间均无显著差异，表明植酸酶的添加和基质值的合理应用有效预防了去除MCP对骨骼矿化可能造成的负面影响。母猪的骨重和灰分绝对重量低于公猪，但灰分百分比高于公猪，与已有文献报道的公猪矿物质沉积量更高的规律一致。试验2的步态评分结果显示，超过90%的试验猪只步态正常（评分为0），性别和处理均未对步态产生显著影响，与骨骼矿化结果相互印证。
**五、讨论与结论**
本研究结果表明，在含有足量植酸磷的日粮中适量添加杂交6-植酸酶，可以完全替代无机磷源，实现生猪从断奶至屠宰的全程饲养，且不对生长性能和骨骼健康产生负面影响。然而，研究同时提示，在配制日粮和确定植酸酶剂量时，应考虑公母猪之间不同的营养和能量需求，无无机磷饲喂策略可能需要针对性别实施精准饲喂。骨骼矿化未因缺MCP而显著受损，步态评分亦未出现差异，支持了该植酸酶在试验评估条件下作为无机磷有效替代方案的潜力。研究结论如下：完全替代无机磷的策略为更可持续的养猪生产提供了前景广阔的机遇，主要体现在减少磷消耗（及可能的磷排放）和降低对有限资源磷矿石的需求方面。在某些地区，利用葵花籽粕和菜籽粕等植酸磷含量较高的本地植物蛋白源可能具有额外优势。未来仍需进一步研究以制定更详细的性别特异性饲喂建议。
