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Systematic review and meta-analysis of the effect of feed enzymes on growth and nutrient digestibility in grow-finisher pigs : Effect of enzyme type and cereal source 본문

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Systematic review and meta-analysis of the effect of feed enzymes on growth and nutrient digestibility in grow-finisher pigs : Effect of enzyme type and cereal source

Kwon, KiBeom 2023. 3. 14. 18:01

 

ABSTRACT

 

돼지 사료에 exogenous enzymes 첨가 보충은 영양소 소화율을 높이고 사료 효율을 개선하기위한 전략으로 제안되었다.

그러나 문헌에서 일관성 없는 결과가 발견된다.

사료의 원료 구성 요인이 효소의 효능과 결과의 일관성에 영향을 미칠 수 있는 가장 중요한 요소이다.

따라서 체계적인 검토와 Meta-Analysis를 통해 어떤 Diet type에서 가장 지속적으로 성장, 영양소 소화율 및 사료 효율을 향상시키는 Exogenous enzymes을 결정하였다.

Enzyme의 보충으로 평균일일증체량(ADG), 평균일일사료섭취량(ADFI), 사료효율(G:F), 그리고 dry matter(DM), crude protein(CP) 및 gross energy(GE)의 apparent ileal digestibility(AiD) 및 apparent total tract digestibility(ATTD)에 미치는 효과를 meta-analysis를 통해 크기 추정치로 분석하였다.

67개의 논문자료에서 139개의 비교 데이터 세트가 Meta-analysis에 이용하였다.

G:F는 120개의 비교 자료중 38개에서 개선되었으며 78개는 효과가 없었으며 4개는 부정적이었다.

전반적으로, Xylanase, Xylanase+β-glucanase, Mannanase 및 Protease의 첨가로 DM과 GE AiD, ATTD는 개선되었습니다(P<0.05).

조단백질 AiD는 protease 보충을 통해서만 개선되었습니다 (P<0.001).

Xylanase 단일 사용으로 옥수수(P<0.05) 및 옥수수 혼합(P<0.05) 사료에서 ADG가 향상되었으나, grow-finisher 구간의 G:F에는 영향을 미치지 않았다.

Xylanase + β-glucanase 에서는 ADG, ADFI 및 G:F에 영향을 미치지 않았다.

Protease 첨가는 grow-finisher 구간에서는 ADG가 개선(P=0.08)되었으나, G:F에는 영향을 미치지 않았다.

Multi-enzyme complexes의 사용은 옥수수, 밀, 보리 및 부산물 기반 사료에서 ADG(P<0.05) 및 G : F (P<0.01)를 개선하였다.

결론적으로, All enzyme types의 보충은 성분 함량에 따라 영양소 소화율을 향상시켰고, Mannanase와 Multi-enzyme complex의 보충은 가장 일관되게 성장 및 사료 효율성을 향상시켰다.

 

 

Introduction

 

돼지의 영양소 소화율과 사료 효율은 exogenous feed enzymes을 보충함으로써 증가시킬 수 있다(Bedford and Schulze, 1998; Kiarie et al., 2013).

사료비는 돼지 생산에 총비용의 약 72%를 차지하며(Teagasc, 2016), 돼지가 모든 dietary components(식이 성분)을 활용할 수 없으며, feed efficiency를 개선하기 위한 전략은 환경적 지속 가능성과 경제적 지속 가능성을 높이는 수단으로서 특히 중요하다.(Aarnink and Verstegen, 2007; Clark and Tilman, 2017).

사료 효소제들(Feed enzymes)은 기질 특이성(substrate-specific)을 가지고 있다.

그들은 사료 성분, 일반적으로 feed ingredients의 소화 불가능한 특정 화학 결합을 표적으로 삼아 돼지가 소화할 수 있는 기질로 전환합니다 (Adeola and Cowieson, 2011).

Phytase는 가장 널리 사용되는 사료 효소입니다.

Phytase는 식물 물질에 자연적으로 존재하는 식물성 P을 분해하여 P의 소화율을 높이고 사료내 값 비싼 inorganic P의 사용 필요성을 줄입니다(Campbell and Bedford, 1992; Dersjant-Li et al., 2015; Humer et al., 2015).

Phytase 다음으로, Carbohydrases과 Proteases의 두가지 그룹은 가장 일반적으로 사용되는 효소 그룹이다(Adeola and Cowieson, 2011; Cowieson and Roos, 2016).

사료에 carbohydrases (i.e. xylanase, β-glucanase, β-mannanase, α-galactosidase, cellulase, amylase) 첨가는 arabinoxylans, glucans, mannans 및 galactans등의 non-starch polysaccharide (NSP) 분획에 존재하는 기질의 소화율을 증가시킬 수 있다(Bedford and Schulze, 1998; Masey O'Neill et al., 2014).

식물성 원료의 사료에는 돼지의 endogenous enzymes에 잘 소화되지 않는 NSP가 풍부하며, NSP의 양과 유형은 식물 종에 따라 다릅니다(McDonald et al., 1999; Högberg and Lindberg, 2006).

Protease는 아미노산의 소화율을 향상시킬 수 있으며 enzyme complexes 부분 뿐만 아니라 단독으로 테스트 되었습니다(Cowieson and Roos, 2016).

그러나 식이 효소 보충에 대한 생체 내(in-vivo) 반응은 grow-finisher 구간에서 일관되지 않습니다.

일부 연구에서 영양소 소화율과 성장이 증가하고 사료 효율이 개선되었다(Barrera et al., 2004; Woyengo et al., 2008; Emiola et al., 2009; Ndou et al., 2015; Upadhaya et al., 2016a), 하지만 다른 연구에서는 효소 보충의 유익한 효과는 발견되지 않았다.(Cervantes et al., 2001; Willamil et al., 2012).

Carbohydrase 및 Protease 효소 보충에 대한 전반적인 반응을 요약하고, 반응의 방향과 크기에 영향을 미치는 요인을 조사하는 체계적인 검토(systematic review) 및 메타 분석(meta-analysis)이 특히 도움이 될 수 있다.

돼지에 있어 Phytase 보충은 널리 사용되고, 그 사용과 관련된 경제적 및 환경적 이점은 이미 잘 입증되어 있어 이 연구에서 더 이상 조사하지 않았다.

 

 

 

1. Material and methods

 

온라인 데이터베이스 Web of Science ™에서 수집한 출판물을 사용하여 체계적 검토를 수행했다.

2017년 11월에 다음에 관련된 간행물을 찾기 위해 여러 검색이 수행되었다.

; xylanase, β-glucanase, α-amylase, mannanase, α-galactosidase, cellulase and protease.

검색을 수행하는 데 사용된 키워드는 "name of the enzyme", "growth"및 "pig" 이다.

온라인 데이터베이스에는 1987년 이후의 간행물을 포함하였으나, 특허나 영어로 작성되지 않은 간행물은 제한하였다.

수집된 출판물중 다음 선택 기준을 충족하는 출판물만 유효하게 사용되었다.

 

a) 돼지의 in-vivo 연구 : exogenous enzyme 처리되지 않은 동일한 사료 구성으로 실험

b) 영어로 출판

c) 다음의 성장 성과 결과보고 [평균일일증체량(ADG, g/일), 평균일일사료섭취량(ADFI, g/일), 사료 전환 효율(G:F)]

d) 표본분산(SD 또는 SEM), 표본크기(n), 연령, 돼지 성별 및 연구 기간 보고.

 

실험간에 사료 효율을 비교할 수 있도록 기록된 모든 feed efficiency metrics를 G:F로 변환하였다.

각 연구에 대해 사용된 효소 유형과 배합에 사용된 주요 시리얼 공급원을 설명하였다.

식단에 특정 곡물(maize, wheat, barley, rye or sorghum)이 35% 이상 포함 된 경우 해당 곡물 유형 범주에 할당 하였다.

조사된 간행물은 다음에 대한 효소첨가 효과의 크기를 요약하기 위해 메타 분석에 사용하였다.

Dry matter(DM), crude protein(CP) and gross energy(GE) 에서의 ADG, ADFI, G:F, apparent total tract digestibility(ATTD) and apparent ileal digestibility(AiD) Metafor package in R(R Core Team, 2015)는 메타분석(Viechtbauer, 2010)을 사용하였다.

메타 분석의 선형 혼합 모델에 포함된 독립 변수(y)는 다음과 같습니다.

ADG, ADFI, G : F, DM ATTD, GE ATTD, CP ATTD, DM AiD, CP AiD 및 GE AiD

Mean difference(MD)는 Bougouin et al. (2014) 등의 방법에 따라 각 효소보충그룹 (ENZ)에서 대조군(CON)의 평균을 빼서 계산된 효과 크기이다.

 

MDy = yENZ - yCON

 

각 연구의 통합 SEM은 서로 다른 비교의 표준화 및 가중치를 위해 고려되었다.

아래 설명된 공식과 같이 linear mixed model에는 두 범주 간의 상호 작용이 포함되었다.

 

MDEstimate = µ + xizj + u + e

 

첫 번째 설명 변수는 enzyme type(x) 이었고 i categories로 구성되었다

1) Xylanase,

2) Xylanase+β-glucanase,

3) Mannanase,

4) Protease

5) Multi-enzyme complex.

 

 

모델에 포함 된 두 번째 설명 변수 (z)는 식단에 사용 된 주요 시리얼 공급원이며 j categories로 구성되었다.

1) maize,

2) wheat,

3) barley,

4) sorghum,

5) rye

6) co-product sources.

 

출판 번호는 모든 모델(u)에서 무작위 효과로 포함되었으며 오류항(e)도 모델에 포함되었다.

MD 효과 크기 추정치 및 신뢰 구간을 표시하기 위해 Forest plots이 구성되었다.

Forest plots에 대한 연구는 보충된 개별 효소 또는 enzyme complex와 실험사료에 사용된 주요 곡물 공급원에 따라 하위 그룹으로 표시됩니다.

Viechtbauer(2010)에 따라 출판 편향을 평가하기 위해 Funnel plots이 구성되었으며 모든 모델에 대해 대칭 플롯(symmetric plots)이 관찰되었다.

 

 

 

2. Results

 

Systematic review

 

총 560개의 간행물이 검색되었으며, 메타 분석 선택 기준을 충족하지 않는 내용을 삭제한 후,

돼지 성장, 사료 효율 및 영양소 소화율에 대한 exogenous enzymes 보충 효과를 연구하기 위해 67개의 검토 간행물에서 나온 139개의 비교자료가 데이터 세트에 포함되었습니다.

선정 기준 미달로 제외된 연구의 수와 사유는 다음과 같다.

124 개의 연구는 사료에서 효소보충을 테스트하지 않았습니다.

이유 돼지에서 113건의 연구가 수행되었으며, 다른 동물 종(주로 가금류)에서 79건의 연구.

66건의 연구는 생체내 시험이 아니었고, 55건의 연구가 데이터 세트에 중복되었습니다.

44개의 연구는 영어로 작성되지 않았고 12개의 연구는 충분한 세부 사항이나 통계 데이터를 제공하지 않았다.

각 관심변수 및 각 효소유형에 대한 검토 간행물에서 발견된 비교의 양은 표1에 나와 있다.

AiD에 비해 성장 및 ATTD에 대해 더 많은 수의 비교가 발견되었으며 가장 많은 수의 비교를 보고 한 효소는 multi-enzyme complexes와 xylanase였다(표 1).

Grow-finisher 구간에서 protease 보충은 가장 적게 보고되었습니다 (7개의 간행물에서 14개 비교).

 

 

실험식에 포함된 성분의 비율은 표 2에 나와 있습니다

 

 

34개의 비교는 다양한 효소 조합을 포함하는 enzyme complexes 보충을 조사했습니다.

각 복합체에 포함된 효소는 표3에 표기하였다.

 

 

총 120건의 비교에서 38건은 긍정적인 효과가 발견되었고 78건은 개선되지 않았고 4건 G:F에 부정적인 영향을 미쳤습니다 (Fig. 1, Fig. 2).

 

 

Fig. 1. Forest plots showing mean difference effect of xylanase (X), xylanase and β-glucanase, mannanase and protease supplementation on average daily gain(ADG), average daily feed intake(ADFI), gain to feed(G:F), apparent total tract digestibility(ATTD) of gross energy(GE) and crude protein(CP), and apparent ileal digestibility of GE and CP. M=maize, W=wheat, B=Barley, CO-P=co-products. Green dot() indicates significantly increased, red dot() indicates significantly reduced, black dot(●) indicates not significant, straight horizontal lines indicate the confidence interval Flis et al. (2005), Flis and Sobotka (2005), Flis et al. (1998), Garry et al. (2007), Hanczakowska et al. (2012), Jacela et al. (2010), Kiarie et al. (2012), Kim et al., 2013b, Laerke et al. (2015), Lipiński et al. (2013), Lv et al. (2013), Mavromichalis et al. (2000), Moran et al. (2016), Pettey et al. (2002), Reyna et al. (2006), Schwarz et al. (2016), Thacker and Rossnagel (2005), Thacker et al. (1992a), Thacker and Racz (2001), Villca et al. (2016), Widyaratne et al. (2009), Upadhaya et al. (2016c) and (Agyekum et al., 2015).

 

 

Fig. 2. Forest plots showing mean difference effect and confidence interval of multi-enzyme complex supplementation on average daily gain(ADG), average daily feed intake(ADFI), gain to feed(G:F), apparent total tract digestibility(ATTD) of gross energy(GE) and crude protein(CP), and apparent ileal digestibility of gross energy and GE. M=maize, W=wheat, B=barley, S=sorghum, CO-P=co-products. Green dot() indicates significantly increased, red dot() indicates significantly reduced, black dot() indicates not significant, straight horizontal lines indicate the confidence interval.

 

 

 

Effect of feed enzymes on growth, feed intake and feed efficiency

 

총 120건의 비교에서 38건은 긍정적인 효과를 발견했고 78건은 개선되지 않았고 4건 G:F에 부정적인 영향을 미쳤습니다 (Fig. 1, Fig. 2).

표4는 효소 보충에 대한 ADG, ADFI 및 G:F에 대한 MD 추정 효과를 요약합니다.

 

 

 

전반적으로, ADG는 Mannanase, Protease 및 Multi-enzyme complex 보충에 의해 개선되었고 G:F는 Mannanase 및 Multi-enzyme complex 보충을 통해 개선되었습니다.

각 효소의 효능은 배합 주요 곡물 성분에 따라 달랐습니다.

옥수수 및 부산물 배합비에 대한 Xylanase 보충은 ADG를 개선했으며 옥수수, 밀, 보리 및 부산물 기반 배합비 대한 Multi-enzyme complexes 보충은 ADG 및 G:F를 개선했습니다.

 

 

Effect of feed enzymes on ATTD digestibility

 

표5는 효소 보충에 대한 DM, CP 및 GE의 ATTD에 대한 MD추정효과를 요약합니다.

전반적으로, DM의 ATTD는 Xylanase, Xylanase + β-glucanase, Mannanase 및 Protease 보충으로 개선되었다.

CP와 GE의 ATTD는 Xylanase, Xylanase + β-glucanase, Mannanase 및 Protease를 보충으로 개선되었다.

각 효소의 효능은 배합비에 사용된 곡물에 따라 달랐다.

예를 들어, DM, CP 및 GE ATTD는 옥수수 및 밀 기반 식단에 대한 Multi-enzyme complex 보충으로 개선되었지만 보리, 호밀, 수수 및 공동 제품 기반 배합사료에 보충된 경우에는 개선되지 않았다.

 

 

 

 

 

Effect of feed enzymes on AiD digestibility

 

 

표 6은 효소 보충에 대한 DM, CP 및 GE의 AiD에 대한 MD 추정 효과를 요약한 것입니다.

전반적으로, DM의 AiD는 Mannanase, Protease 및 Multi-enzyme complex 보충에 의해 개선되니다.

CP의 AiD는 돼지 사료에 Protease를 보충했을 때만 개선되었고 GE의 AiD는 Xylanase, Xylanase + β-glucanase, Protease 보충으로 개선되었다.

각 효소의 효능은 배합비에 사용된 곡물에 따라 달랐다.

예를 들어, Xylanase는 밀 기반 배합사료에 보충할 때 DM의 AiD를 개선했지만 옥수수 또는 호밀 기반 배합사료에 보충할 때는 그렇지 않았다.

 

 

 

 

3. Discussion

 

NSP 분해 효소(Xylanase, Xylanase + β-glucanase and Mannanase) 및 Multi-enzyme complex 보충을 조사하는 연구의 수는 Protease 보충을 조사하는 연구의 수보다 많았다.

연구된 변수와 관련하여 대부분의 연구에서 성장 및 ATTD 데이터가 보고 되었지만 AiD 데이터는 소수의 연구에서만 보고되었다.

따라서 Protease, 특히 AiD 데이터에 대해 계산된 추정치는 상대적으로 적은수의 관찰을 기반으로 하므로 주의해서 처리해야 합니다.

 

 

Xylanase and xylanase + β-glucanase complex

 

Xylanase 단독으로 또는 β-glucanase 조합하여 현재까지 문헌에서 가장 많이 연구된 효소입니다.

Meta-analysis 결과는 Xylanase가 밀 및 옥수수 기반 배합비에 보충될 때 GE의 AiD 및 ATTD를 개선한다는 것을 나타냅니다.

Xylanase는 밀 기반 배합사료에 보충될 때 DM 및 CP의 ATTD 및 DM의 AiD를 개선했다.

Xylanase는 곡물의 바깥 부분에 존재하는 arabinoxylans을 분해합니다(Bedford and Schulze, 1998; Huntley and Patience, 2018).

밀의 arabinoxylans 농도(7.3 %)는 옥수수 곡물보다 높다(3.8–4.7 %; Knudsen, 2014).

따라서 영양소 소화 반응은 예상대로 옥수수 기반(+ 1.0 % DM ATTD, + 1.0 % GE ATTD, + 3.0 % GE AiD)에서보다 밀(+ 1.1 % DM ATTD, + 1.4 % CP ATTD, + 1.1 % GE ATTD, + 2.3 % DM AiD, + 3.6 % GE AiD)에서 더 효과가 있었다.

그러나, 예상치 않게, xylanase 보충은 옥수수 기반에 보충될 때는 ADG를 개선했지만, 밀 기반에 보충될 때는 그렇지 않았다.

호밀 곡물에도 arabinoxylans(9.5%; Knudsen, 2014) 풍부하지만, 호밀 기반 식단을 사용한 실험은 DM 및 CP의 AiD를보고했으며 그 결과 메타 분석에서 영양소 소화율의 개선이 발견되지 않았다.

Arabinoxylan 농도가 8.4 %(Knudsen, 2014) 인 보리는 xylanase 잠재적 기질이지만, 보리 기반에 대한 개별 xylanase 보충에 대한 연구는 문헌에서 발견되지 않았다.

보리에도 β-glucans (5%; Knudsen, 2014) 풍부하기 때문에, 보리 기반에 대한 연구는 xylanase + β-glucanase 보충에 더 중점을 두고 있다.

그러나 xylanase + β-glucanase 보충은 보리 기반 식단에서 영양소 소화율을 향상시키는 데 제한적이었다.

Xylanase + β-glucanase는 부산물 기반에 보충되었을 때 GE의 AiD(+15.1 %), DM의 ATTD(+4.3 %), CP(+4.8 %) 및 GE(+4.4 %)를 증가시켰다.

이 경우 부산물 기반은 주로 wheat-DDGS, corn-DDGS 그리고/또는 RSM을 기반으로 했다.

RSM의 arabinoxylan 함량은 6%이고(Knudsen, 2014), DDGS의 arabinoxylan 함량은 곡물보다 더 집중되어 있지만 바이오 연료 생산에 사용되는 특정 곡물에 따라 다릅니다(Jaworski et al., 2015).

Xylanase 또는 xylanase + β-glucanase complex를 돼지 사료에 보충했을 때 영양소 소화율 측면에서 여러 가지 개선이 발견 되었음에도 불구하고, G:F의 현저한 개선에 반영되지 않았다.

따라서 이 메타 분석 결과 xylanase and xylanase + β-glucanase에 의해 방출되는 arabinose, xylose and/or glucans은 돼지가 비효율적으로 사용하는 것으로 보입니다.

Xylose, arabinose and glucans이 단위 동물의 소장에서 사라진다는 것은 문헌에서 잘 입증되었다(Schutte et al., 1991; Yule and Fuller, 1992; Knudsen and Jorgensen, 2007).

그러나 Huntley and Patience(2018)의 검토에서 요약한 바와 같이 산화 경로를 통한 xylose 대사는 돼지에서 매우 비효율적입니다.

순수한 xylose and/or arabinose가 돼지 사료에 보충될 때, 흡수대비 높은 비율로 소변으로 배설됩니다(Wise et al., 1954; Yule and Fuller, 1992).

단위가축에서 β-glucans의 건강 증진 효과는 잘 알려져 있습니다 (Ewaschuk et al., 2012; Laerke et al., 2014);

그러나 대장 상류의 에너지 균형에 대한 그들의 기여는 잘 조사되지 않았습니다.

Xylanase and xylanase + β-glucanase에 의해 방출되는 제품은 또한 대장에서 미생물 발효 중에 생성되는 단쇄 지방산의 흡수를 통해 돼지의 에너지 균형에 기여할 수 있습니다.

Xylanase and xylanase + β-glucanase 보충이 돼지의 위장관 내 미생물 구성에 영향을 미칠 수 있다는 증거가 있습니다(O'Connell et al., 2005; Reilly et al., 2010; Lan et al., 2017);

그러나 xylose, arabinose and glucans을 가장 효율적으로 사용할 수 있는 미생물 종은 알려져 있지 않습니다.

따라서 각 실험에서 돼지의 기본 장내 미생물 구성은 관찰 된 사료 효율의 가변성에 또 다른 원인 일 가능성이 높습니다.

이러한 효소에 대한 반응으로 G:F에 대한 효과의 불일치를 설명 할 수 있는 요인은 다음과 같습니다.

a) 곡물 공급원의 arabinoxylan 조성의 가변성

b) 실험 간 관리 관행 및 동물 건강의 변동성. 개별 곡물의 Arabinoxylan 구성은 높으며 곡물 품질, 수확 시간 및 조건, 불순물 수준 및 유형 등에 따라 다릅니다.

최근 연구에서 Clarke et al. (2018)은 품질이 낮은 보리(높은 조섬유 함량, 낮은 β-glucans 함량) 기반에 보충했을 때 xylanase + β-glucanase에 대한 긍정적인 반응을 관찰했지만 고품질 보리에 기반에 보충했을 때는 반응이 없었다.

그러므로 유사한 성분 조성으로 수행된 연구는 잠재적으로 효소에 의해 분해되는 기질의 농도가 매우 다를 수 있습니다.

이에 따라 발견된 일관성 없는 결과를 설명합니다.

마찬가지로 연구 시설의 생체 내 실험은 종종 좋은 관리와 높은 건강 상태에서 수행되므로 돼지가 최대 잠재력까지 성장할 수 있으며 효소 보충으로 인한 개선의 여지가 거의 없습니다.

 

 

 

Mannanase

 

메타 분석의 결과로 옥수수 기반 돼지 사료에 Mannanase 보충이 영양소 소화율(+3.1% DM AiD, +0.8% DM ATTD, +1.0% CP ATTD 및 +1.0% GE ATTD)을 증가시키고 ADG(+19.4g/일) 와 사료 효율(+0.7% G:F)를 증가시킬 수 있음을 나타냅니다.

각 실험 식단에서 대두박의 함량은 20 ~ 42 %로 다양했다.

두 연구는 또한 식이 성분으로 Palm kernel(팜 커널)을 포함했다 (Kim et al., 2013a; Mok et al., 2015).

이 메타 분석에서 Mannanase 보충에 대한 매우 일관된 반응이 발견되었다.

Mannanase 보충 된 모든 식이는 옥수수를 주 곡물로 배합하였다.

 

 

 

Protease

 

현재의 메타 분석의 결과는 돼지 사료에 protease 보충이 영양소 소화율과 성장을 증가시킬 수 있음을 나타냅니다.

그러나 메타 분석에서 동료 심사를 거친 출판물의 수가 적기 때문에 결과에 주의를 기울여야 합니다.

예를 들어, 부산물 및 보리 기반 식단에 대한 protease 보충에 대한 MD추정치는 각각에 대해 하나의 간행물에 의존합니다.

그러나 이것은 현재 사용 가능한 데이터로 결정할 수 있는 최상의 추정치입니다.

옥수수로 식단을 만들었을 때, DM, GE 및 CP의 AiD 및 ATTD는 protease 보충으로 인해 개선되었습니다.

그러나 G:F는 개선되지 않았습니다.

반면, 부산물을 배합에 protease 첨가 한 경우 ATTD는 변하지 않았지만 ADG(+68.1g/day)는 증가하는 경향이 있었다.

Protease 보충으로 인한 결과의 변동성은 아미노산 소화율의 차이 때문일 수도 있습니다.

Lee et al.(2018)은 돼지의 모든 성장 단계를 포함하는 데이터 세트(혼합 공개, 내부자료 미공개)를 사용하여 돼지 사료에 대한 protease 보충에 대한 반응으로 성장에 대한 MD 추정 효과를 요약했다.

ADG, ADFI 또는 G:F에서 어떠한 개선도 발견하지 못했습니다.

더구나 grow-finisher 돼지에서 protease 효과는 이 연구에서 확인할 수 없습니다.

데이터 세트와 비교하여 Lee et al. (2018)에는 단 5개의 검토 간행물(O'Doherty and Forde, 1999; O'Shea et al., 2014; Pan et al., 2016; Upadhaya et al. , 2016b; Pan et al., 2017)을 메타 분석에 포함 된 11개의 검토 간행물과 비교했습니다.

후자는 메타 분석을 수행할 때 데이터 세트 컴파일 전에 구조화된 체계적인 검토를 수행하는 것이 중요하다는 점을 강조합니다.

 

 

 

Enzyme complexes

 

Multi-enzyme complexes 보충은 비육돈의 영양소 소화율과 사료 효율을 향상시키는 측면에서 가장 일관된 효과를 나타냈습니다.

이 메타 분석의 결과는 multi-enzyme complex를 옥수수(+1.9%), 밀(+2.1%), 보리(+2.1 %) 및 부산물(+2.5 %)에 보충했을 때 G : F가 개선되었음을 나타냅니다.

실험에 사용된 multienzyme complexes 2개, 3개 또는 4개의 서로 다른 효소 조합을 가지고 있으며, 복합 효소 구성은 phytase, cellulase, xylanase, β-glucanase, protease, mannanse, α-galactosidase, and α-amylase 등이다.

이 메타 분석의 결과로부터 효소간 시너지가 존재하고 효소를 함께 보충하면 유익한 부가 효과를 볼 수 있다고 추측할 수 있다.

이유자돈 사료에 대한 효소 보충에 대한 메타 분석에서 multi-enzyme 효소 보충은 G : F를 지속적으로 증가 시켰습니다(Torres-Pitarch et al., 2017).

그러나 제품에 하나 이상의 효소가 포함되어 있기 때문에 사용된 대부분의 실험 설계에서 각 개별 성분의 기여도와 그 첨가도를 구분 할 수 없습니다.

ADG(Lyberg et al., 2008) 및 G:F(Kim et al., 2008)에 대한 부가적인 개선은 phytase와 xylanase가 함께 보충되었을 때 발견되었습니다.

그러나 다른 연구에서는 추가적으로 G:F에 대한 효과가 없음을 발견했다(Olukosi et al., 2007; Woyengo et al., 2008).

Mok et al. (2013)은 mannanase와 phytase를 육성 돼지 사료에 보충했을 때 어떠한 부가 효과도 발견하지 못했습니다.

O'Shea et al.(2014)는 grow-finisher에서 GE의 AiD에 대한 xylanase 및 protease 추가 반응을 발견했지만 G:F에 대해서는 관찰되지 않았다.

효소를 개별적으로 또는 조합하는 더 많은 연구가 grow-finisher에서 효소 보충의 추가 효과를 결정하기 위해 필요합니다.

 

 

 

Dose effect on response to enzyme supplementation

 

Exogenous enzymes은 일반적으로 제조업체가 권장하는 수준으로 돼지 사료에 보충됩니다.

상업용 효소 제품의 권장 용량은 제품의 순도(효소 활성) 및 비용 편익 추정치를 기반으로 합니다.

다음과 같은 몇 가지 이유로 메타 분석에서 변수로 효소 활성의 농도를 포함할 수 없었습니다.

효소 제품의 활성은 종종 다른 단위(units)로 표현되는 다른 조건(conditions)에서 측정되며, 가끔은 the activities recovered in the feed(사료에서 회수된 활성)이 간행물에도 보고되지 않습니다.

체계적인 검토 및 메타 분석에서 8개의 간행물은 exogenous enzyme 효과를 테스트 할 때 1회 이상의 용량을 사용했습니다.

일반적으로, 성장 및 영양소 소화율 반응의 positive linear은 grow-finisher 돼지에서 효소 포함률이 증가함에 따라 발견되었습니다.

밀(Barrera et al., 2004; Yang et al., 2017) 및 RSM 기반(Fanget al., 2007a, b)에 xylanase 증량했을 때 ADG 및 G : F의 양의 선형 증가가 발견되었습니다.

Barrera et al.(2004)는 또한 밀 기반에 xylanase 용량을 보충했을 때 CP의 AiD에 대해 긍정적 인 선형 반응을 발견했습니다.

Woyengo et al.(2008)은 밀 기반 식단에 보충 한 두 가지 용량에서 xylanase 보충의 효과가 없음을 발견했습니다.

옥수수 기반에 mannanase을 늘리면 ADG, G : F, GE의 ATTD 및 CP의 ATTD에 대해 긍정적인 선형 반응을 나타냈습니다 (Yoon et al., 2010; Kim et al., 2017).

증가된 용량의 enzyme complexes를 옥수수(Ao et al., 2010) 또는 RSM기반(Fang et al., 2007a)에 보충해도 효과가 발견되지 않았습니다.

이와 반대로 Fang et al.(2007b)는 RSM 기반 식단에 더 많은 용량의 multi-enzyme complex 보충되었을 때 ADG 반응이 증가함을 발견했습니다.

 

 

Conclusions

 

Mannanase 및 multi-enzyme complexes 보충은 grow-finisher 돼지의 성장과 사료 효율성을 높였다.

Xylanase or xylanase + β-glucanase 보충에 대한 반응으로 영양소 소화율이 개선되었음에도 불구하고, grow-finisher 돼지의 사료 효율을 개선하지 못했습니다.

Enzyme 보충에 대한 반응은 사료배합에 사용되는 주요 곡물 공급원의 영향을 받습니다.

Mannanase 보충은 옥수수 기반 사료 효율을 증가시켰고 multi-enzyme complexes 보충은 옥수수, 밀, 보리 및 부산물 기반 사료를 grow-finisher 돼지에서 사료 효율을 향상시켰습니다.

 

 

Acknowledgements

 

이러한 결과를 이끌어내는 연구는 Teagasc가 자금을 지원하는 프로젝트 PIG-ZYME (프로젝트 번호 PDPG6671)와 연구, 기술 개발 및 데모를 위한 European Union’s Seventh Framework Programme (ECO-FCE 프로젝트 번호 311794)으로부터 자금을 받았습니다.

A. Torres-Pitarch는 Teagasc Walsh Fellowship 프로그램의 지원을 받았습니다.

 

Systematicreviewandmeta-analysisoftheeffectoffeedenzymesongrowthandnutrientdigestibilityingrowfinisherpigs.pdf
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