酶与益生菌之间重要的协同作用
据全球媒体调查，并且有充分的证据显示，虽然家禽行业在近几年中发生了显著的改变，然而自2013年以来家禽健康和疾病一直是位列该行业的两个首要问题。许多疾病可以引起较大的损失，并且已经得到充分的证明。据估计，2015年，仅仅由坏死性肠炎（Necrotic enteritis，NE；由细菌产气荚膜梭菌引起）造成的家禽行业损失就接近60亿美元。
除了疾病引发的损失外，如何使家禽维持最佳的健康仍然是最重要的问题，因为它在家禽将饲料转化为蛋白质的效率方面发挥着重要作用。全球肉类消费预计到2050年将翻一番，从饲料中获得更好的价值以提供高品质的蛋白质，仍将是生产者面临的最大挑战之一。生产周期缩短、饲料原料、消化率和成本的多变将会加剧这一挑战。考虑到饲料原料占总生产成本的70%左右，需要采用创新策略来满足不断增长的蛋白质需求，同时保持盈利。多项研究指出，联合使用酶和益生菌将是满足盈利需求的一个关键策略。
1 生产性能与饲料的关系
当生产者对降低生产成本的压力做出反应时，饲料的质量及其后续的消化率可能会成为牺牲品。由于最佳的营养水平和平衡的肠道微生物菌群组成是共同取得良好生产性能的两个组成部分，因此重要的是要了解日粮及其消化率是如何影响肠道微生物菌群组成的。
对肠道微生物菌群组成和非有益菌数量影响最大的因素是胃肠道各个区段中未消化营养底物的类型、数量和可用性。流向后肠的未消化的营养物质会影响动物的生长性能，并会直接导致肠道微生物菌群组成向不利于肠道健康的方向转变，进而对饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）和家禽健康造成负面影响。
2 释放饲料的营养价值
为了应对降低饲料成本的需求，饲料生产者可能会用其他具有较低营养价值的谷物，如小麦、谷物副产品、小麦、干酪、玉米酒精糟及可溶物（Distiller’s Dried Grains with Solubles，DDGS）或大麦，替代玉米（图1）。虽然这些谷物原料更便宜，但它们富含非淀粉多糖（Non-starch Polysaccharides，NSPs），而NSPs会对单胃动物的消化和生产性能产生显著的负面影响。
酶首次用于家禽生产是在20世纪80年代，现在90%以上的肉鸡日粮均添加了酶。含有木聚糖酶、植酸酶、淀粉酶、蛋白酶和其他酶的日粮可用来提高含有高水平可溶性NSPs的谷物的营养价值，以将动物的生产性能提高到与采用玉米型日粮时相同的水平。人们普遍认为，单种饲料原料的价值越低且越多变，饲用酶的作用潜力发挥就越大。因此，在含有廉价的高纤维原料的日粮中，各种酶按正确比例组合起来后再使用显得特别重要，因为这类日粮含有高水平的抗营养因子（Anti-nutritional Factors，ANFs），如NSP。
酶通过提高饲料消化率可以对肠道微生物菌群产生积极的影响。总体来讲，酶可以促进饲料的消化以产生明显的益处，如吸收营养物质和改善鸡群生长的均匀性。
3 平衡的肠道微生物菌群组成
益生菌[在美国称为直接饲用微生物（Direct-fed Microbials，DFMs）]是指能够维持动物肠道微生物菌群的正常组成和协助可抵抗非有益菌入侵的天然防御机制的多种有益菌的混合产物，普遍认为其能够维持动物肠道微生物菌群的平衡。肠道微生物菌群在抑制潜在病原菌的定植、支持肠道免疫系统的发育和为宿主提供营养方面起着至关重要的作用。一个成熟的肠道微生物菌群可以帮助幼雏应对各类应激情况，如运输、饲料调整、温度变化以及过度使用治疗性抗生素等引发的应激。然而，建立一个成熟有益的肠道微生物群需要花费一定的时间。
从出生后的第1天起饲喂益生菌，可以促进肠道快速建立有益的微生物菌群，并可以防止可能会对生长期动物的生产性能产生不良影响的大肠菌群的定植。由于它们能够在饲料制粒期间耐受恶劣的条件并通过抵抗酶的消化和胃的强酸环境而成功地到达肠道下端，产芽孢的芽孢杆菌通常被优先用于动物饲料。研究还表明，含有芽孢杆菌的益生菌产品可以促进肠道绒毛层的发育。
多项试验显示，当将含有3株芽孢杆菌的益生菌添加到日粮中时，饲料转化率提高了4%～5%。使用坏死性肠炎（NE）攻毒模型的其他研究发现，当将益生菌添加到饲料中时，肉鸡在受到NE攻毒期间能够保持良好的生产性能。综合分析两项NE攻毒研究结果后发现，攻毒的对照组和饲喂含有这3株芽孢杆菌的益生菌组在饲料转化率上存在17个点的差异（图2）。此外，与攻毒的对照组相比，饲喂芽孢杆菌组肉鸡的增重提高了1.71%，成活率提高了7.5%。
通过添加含有这3株芽孢杆菌的益生菌产品，肉鸡的生产性能恢复到了未攻毒的对照组的水平，死亡率降至2.43%，肠道病变评分降至0.12。在42日龄时，饲喂这3株芽孢杆菌的攻毒组肉鸡经过死亡率校正后获得的饲料转化率，相当于每百万羽肉鸡节省了13万美元（基于2016年的饲料价格）。由于抗生素使用减少，这3株能够维持肠道微生物菌群正常平衡的芽孢杆菌，在抗生素使用减少的今天将变得更加重要。
4 在无抗生素生产中的协同效应
充分的证据表明，酶和益生菌通过增强营养物质的消化吸收和促进鸡群生长的均匀性，可以提高肉鸡的生产性能。研究还表明，多种益生菌联合使用可能会产生协同效益。由在无抗条件下进行的多项肉鸡试验获得的结果显示，由于酶与益生菌的联合合作可以提高营养物质的消化率和肉鸡肠道的健康水平，因此可以产生约3倍的投资回报，即使对于攻毒程度较低的肉鸡而言也可获得可观的回报。此外，当植酸酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和此3株芽孢杆菌联合使用以替代抗生素生长促进剂时，发现有2.5%的改善。
在悉尼大学家禽研究基金会进行的一项试验显示，相比饲喂仅含有酶制剂的日粮的肉鸡，饲喂含有Axtra XB（木聚糖酶和β-葡聚糖酶）和此3株芽孢杆菌Enviva PRO的小麦型日粮的肉鸡，其生产性能和消化率均有改善（图3）。在普渡大学进行的另一项试验评估了在玉米-豆粕型日粮中联合使用植酸酶Axtra PHY和由这3株芽孢杆菌组成的Enviva PRO益生菌产品后对肉鸡生产性能和营养消化率的益处。虽然每个添加剂量都能明显改善肉鸡的生产性能，但当酶的添加剂量较高时，生产性能的改善最大，这说明了此产品的相容性（图4）。
在另外一项将含这3株芽孢桿菌的Enviva PRO益生菌产品与Axtra XB和Axtra XAP（木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶）酶制剂联合使用的试验中，研究人员发现可消化的钙和磷水平得到了提高。在悉尼大学家禽研究基金会进行的研究中，在最高添加剂量（50 g/t Axtra XAP +75 000 CFU/g Enviva PRO）下，可消化的钙和磷的水平分别增加了55.9%和26.9%。
5 市场条件推动协同解决方案
饲料多变、抗生素使用减少以及降低生产成本的压力日益增加，这已经引发了多种矛盾，从而需要有能够充分释放饲料营养价值潜力的创新型解决方案。酶和益生菌的协同效应已经证明两者的联合使用是能够使生产者改善家禽生产性能和消化率以及鸡群均匀性的一个重要解决方案——所有这一切都能够带来巨大的投资回报。
原题名：Valuable synergistic effects between enzymes and probiotics（英文）
原作者：Kirsty Gibbs博士