環保型飼料配方的設計與應用研究
在飼料資源日趨緊缺、畜牧環境日趨嚴重的今天，如何充分提高動物對飼料的利用效率，減少飼料原料的浪費，並降低畜牧生產對環境的汙染，是我國營養學界目前極為關注的一個問題。按照理想蛋白模式，采用可消化氨基酸及有效磷等指標，來設計不同品種、性別、年齡動物的日糧模型，使養分供需達到精確平衡，可以在保證最大生產效率的同時減少氮磷的排泄；同時使用有機微量元素、酶製劑、益生素、益生菌與酸化劑，及除臭劑等飼料添加劑，以有效地提高飼料轉化率，降低畜牧生產的汙染，並增強動物的抗病能力，改善動物產品的品質。
1??合成氨基酸的使用
采用"理想蛋白質模式"，從氨基酸平衡著手在畜禽日糧中使用合成氨基酸，能夠降低飼料粗蛋白水平，提高日糧中氮的利用率，減少糞尿中氮的排泄量。這樣既可以節省天然蛋白質飼料資源，又可以減輕集約化畜牧業生產對環境的氮汙染問題。Jongblied等（1998）報道，畜禽日糧中氮的吸收率通常隻有30％～50%，要提高氮的利用率，就必須提高日糧的平衡性。而日糧必需氨基酸占總氮的45％～55％時，氮的利用率最高（Lenis，1996）。許多試驗表明，在日糧氨基酸平衡性較好的條件下，日糧蛋白質降低2個百分點對動物的生產性能無明顯影響（Jongblied等，1998），而這可使氮的排泄量下降20％。Shriver等(2000）用粗蛋白水平降低4％（添加合成氨基酸達到與對照組相同的氨基酸水平）的日糧，使總氮的排泄量降低49%（P＜0.01），但並不影響生產性能。而Canh等（1998）用添加合成氨基酸的方法，使各組日糧達到相同的氨基酸水平，而粗蛋白水平分別為16.5％、14.5%和12.5％飼喂生長豬時發現，尿氮含量和糞尿pH值因粗蛋白水平的下降而下降，而糞氮含量不受粗蛋白水平的影響。據統計，通過理想模型計算出日糧的粗蛋白水平每下降一個百分點，糞尿氨氣的釋放量就下降10％～12.5%。除氨氣外，動物排泄物中的臭氣物質還有殘餘含硫氨基酸降解產生的硫化氫、過量色氨酸降解產生的吲哚類物質，以及芳香族氨基酸、酪氨酸降解的苯酚類產物等，都嚴重危害人與動物的健康。Hobbs等（1996）通過向日糧中添加合成氨基酸，而使生長豬和肥育豬日糧的蛋白質水平分別從21%降到14%、從19%到13％，結果使尿氮的排出量減少40％（P＜0.01），還使兩者糞尿中的臭味物質顯著減少。
2??植酸磷與植酸酶的應用
畜禽植物性飼料中約75％的磷是植酸磷，它不能被畜禽利用，大部分從糞尿中排出，會使土壤和湖水中的磷濃度超過衛生標準，造成土壤的營養累積和水體的富營養化，引起嚴重的環境汙染。同時，植酸又是一種重要的抗營養因子，會嚴重影響動物對於多種微量元素的吸收。植酸酶（Phvtase）是能夠將植酸（肌醇六磷酸）水解成肌醇與磷酸（或磷酸鹽）的一類酶的總稱，屬磷酸單酯水解酶，包括植酸酶與酸性植酸酶兩種。現在已知有3種類型，即肌醇六磷酸3一磷酸水解酶（E.C.3.1.3.8）、肌醇六磷酸6一磷酸水解酶（E，C.3，1，3.26）和非特征性的正磷酸鹽單酯磷酸水解酶。
植酸酶製劑目前僅用於單胃動物，主要使用對象是豬、雞和魚類。許多研究表明，日糧中添加植酸酶，可以提高植酸磷的利用率，降低糞中磷含量（Simons等l900，Broz等1996，Kornegay等1996）。Simmons等（1990）和Pernev（1993）在肉雞飼料中添加植酸酶具有明顯增重效應，並可改善飼料利用率，降低料肉比。張海堂等（2000）和孟誌敏等（2000）在蛋雞飼料中添加植酸酶可以提高磷利用率，增加產蛋率，降低料蛋比。?Adela等（1995）和Michael等（1998）在豬飼料中添加植酸酶，豬增重明顯提高，料肉比降低。在水產養殖上。植酸酶能明顯提高小條紋石鱧（Soares等，1994）、小鯰魚（Parr，1997）的體增重和體長，提高鱒魚和草魚(Parr,1997）的磷利用率，降低其磷排泄量；另外一些學者對虹鱒（Rodchutscord等，1995）、胡子鯰（Jackson等，1996）、鮭魚（Cain，1996）等進行了試驗，都發現經過植酸酶處理的飼料飼喂養殖對象後，生長率提高、磷排泄減少、攝食增加等；Storebakkcn等（1996）對大西洋鮭進行試驗，發現在飼料中含有大量豆粉的情況下，添加植酸酶可以提高對磷和鋅的消化吸收，從而可以在植物性飼料中減少甚至完全不添加無機磷，大大降低對養殖水體的汙染。
當前，采用商品微生物植酸酶處理飼料的成本太高，限製了植酸酶的應用範圍。而某些飼料原料，如小麥、小麥麩、黑小麥、大麥和燕麥等，含有較高活性的植酸酶，因此以適當比例添加於畜禽飼料中對於植酸磷的利用和生產成本的降低都有很好的效果。一般認為，飼料中植酸磷含量在0.2％以上時，才考慮使用植酸酶製劑。豬日糧中的添加劑量一般為500U/kg～700U/kg之間，歐洲各國整體推薦量為400U/kg～600U/kg，可取代0.1％～O.12％的飼料無機磷。
3??非澱粉多糖與其降解酶的使用
目前，玉米資源短缺，麥類的營養價值高於玉米，且資源豐富，是玉米的最佳替代品。但麥類籽實中含有較多的非澱粉多糖（NSP），它具有抗營養作用，嚴重影響了麥類所含營養物質的消化利用。NSP是植物組織中除澱粉外所有碳水化合物的總稱，包括纖維素、半纖維素和果膠類物質等。它是由多種單糖和糖醛酸經糖甘鍵連接而成的，大多數為有分支的鏈狀結構，常與蛋白質和無機離子等結合在一起。作為苷細胞壁的主要成分，NSP不能被單胃動物自身分泌的消化酶水解。可溶性半纖維素類的β一葡聚糖和阿拉伯木聚糖（戊聚糖）是當前研究的熱點.β一葡聚糖在大麥、燕麥中含量較高，而木聚糖和戊聚糖則在小麥、黑麥和黑小麥中含量較高。這些多糖主要分布在穀物籽實胚乳細胞壁中，可在動物消化道中部分溶解，與蛋白質和澱粉共同形成粘性膠體，有很強的持水力，而不易與消化液接觸。同時，這些多糖又具有極高的粘性，會結合消化酶，抑製消化酶對底物的滲透，從而降低了營養物質的消化率和利用率，飼料能值也隨之降低。另外，未消化物質的增加，也會使代謝廢物排出量增多，對環境的汙染程度大大增加。為提高畜禽對這些麥類穀物的利用效率，研究者們提出了許多方法，添加外源性多糖降解酶是其中最有效的一種辦法。