不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨骼钙磷代谢的影响

引用本文

王德海, 杨维仁, 郭宝林, 张崇玉, 郭文文, 王志恒, 张天荣, 赵丽芳. 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨骼钙磷代谢的影响[J]. 动物营养学报, 2016, 28(6): 1850-1858. 复制到剪切板

WANG Dehai, YANG Weiren, GUO Baolin, ZHANG Chongyu, GUO Wenwen, WANG Zhiheng, ZHANG Tianrong, ZHAO Lifang. Effects of Different Inorganic Phosphorus Levels on Bone Calcium and Phosphorus Metabolism of Weaned Piglets Fed Phytase Supplementation Diets[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(6): 1850-1858. 复制到剪切板

不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨骼钙磷代谢的影响

王德海¹, 杨维仁¹, 郭宝林², 张崇玉¹, 郭文文¹, 王志恒¹, 张天荣³, 赵丽芳²

1. 山东农业大学动物科技学院, 泰安 271081;
2. 北京昕大洋科技发展有限公司, 北京 100081;
3. 临沂新程金锣牧业有限公司, 临沂 276402

收稿日期: 2015-12-16

基金项目: 山东省现代农业产业技术体系生猪创新团队建设项目(SDAIT-08-05)

作者简介: 王德海(1989-),男,山东德州人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲科学。E-mail:haide.wang@163.com

通信作者: 杨维仁,教授,博士生导师,E-mail:wryang@sdau.edu.cn

摘要: 本试验旨在研究不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨骼钙磷代谢的影响。试验选用192头初重(9.12±0.29) kg、健康状况良好的"杜×长×大"三元杂交断奶仔猪,随机分为6组,每组4个重复,每个重复8头。对照组饲喂基础饲粮(磷为6.00 g/kg);试验组在基础饲粮中添加750 U/kg的植酸酶,无机磷添加量分别为对照组的100%、75%、50%、25%和0(钙磷比为1.17~1.79)。试验期35 d。在加植酸酶的条件下,降低无机磷的添加量,胫骨和跖骨的钙磷及灰分含量以及肋骨磷含量降低且呈线性和二次相关(P<0.05);血清成纤维细胞生长因子(FGF23)含量以及骨合成生化指标骨钙蛋白(BGP)、护骨素(OPG)含量和骨特异性碱性磷酸酶(BAP)活性降低且呈线性和二次相关(P<0.05);血清降钙素(CT)含量,骨吸收生化指标Ⅰ型胶原C端肽(CTX-Ⅰ)、骨桥蛋白(OPN)含量,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP-5b)以及1,25-二羟维生素D₃[l,25-(OH)₂D₃]活性升高且呈线性和二次相关(P<0.05)。无机磷水平为75%的加植酸酶组与对照组相比,骨钙磷及灰分含量、骨合成生化指标、骨吸收生化指标差异不显著(P>0.05);无机磷水平为50%的加植酸酶组与对照组相比,骨灰分含量、骨合成生化指标差异不显著(P>0.05),骨吸收生化指标显著升高(P<0.05)。与对照组相比,上述2组血清l,25-(OH)₂D₃活性、CT含量显著升高(P<0.05),FGF23含量显著降低(P<0.05)。综上所述,在加植酸酶的条件下,胫骨和跖骨的钙磷和灰分含量以及肋骨磷含量与无机磷的添加量呈线性和二次相关;骨代谢激素及骨代谢生化指标能准确反映骨代谢状况,且比常规指标更敏感。综合各项指标,在断奶仔猪饲粮中添加植酸酶可以替代25%(0.52 g/kg)的无机磷添加量。

关键词: 断奶仔猪磷植酸酶骨骼骨代谢生化指标

Effects of Different Inorganic Phosphorus Levels on Bone Calcium and Phosphorus Metabolism of Weaned Piglets Fed Phytase Supplementation Diets

WANG Dehai¹, YANG Weiren¹, GUO Baolin², ZHANG Chongyu¹, GUO Wenwen¹, WANG Zhiheng¹, ZHANG Tianrong³, ZHAO Lifang²

1. College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai'an 271018, China;
2. Beijing Smistyle Sci. & Tech. Development Co., Ltd., Beijing 100081, China;
3. Linyi Xincheng Jinluo Animal Husbandry Co., Ltd., Linyi 276402, China

Corresponding author:YANG Weiren,professor,E-mail:wryang@sdau.edu.cn

Abstract: The objective of this study was to estimate the influence of different inorganic phosphorus level diets supplemented with phytase on bone calcium and phosphorus metabolism of weaned piglets. A total of 192 healthy post-weaned piglets (Duroc×Landrace×Largewhite) with an average body weight of (9.12±0.29) kg were randomly divided into 6 groups with 4 replicates in each group, and 8 piglets per replicate. Control group was fed a basal diet (phosphorus content was 6.00 g/kg), experimental groups were fed diets supplemented with 750 U/kg phytase, and inorganic phosphorus addition level was 100%, 75%, 50%, 25% and 0 (calcium-phosphorus ratio was 1.17 to 1.79) of the control group, respectively. The experiment lasted for 35 d. The results showed that with phytase supplementation, the dietary inorganic phosphorus level reduction resulted in a linear and quadratic decrease in contents of tibia and metatarsal bone calcium, phosphorus and ash and the rib bone phosphorus content (P<0.05), and got the same effects on contents of serum fibroblast growth factors (FGF23), biochemical indices of bone synthesis such as bone gla protein (BGP) and osteoprotegerin (OPG) contents, and bone-specific alkaline phosphatase (BAP) activity (P<0.05); it also resulted in a linear and quadratic increase in serum calcitonin (CT) content, biochemical indices of bone resorption such as contents of C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen (CTX-Ⅰ) and osteopontin (OPN), and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP5b) activity, as well as 1,25-dihydroxyvitamin D [l,25-(OH)₂D₃] activity (P<0.05). Compared with control group, 75% inorganic phosphorus level + phytase group had no significant difference on contents of bone calcium, phosphorus and ash, and biochemical indices of bone synthesis and resorption (P>0.05); 50% inorganic phosphorus level+phytase group had no significant difference on bone ash content and biochemical indices of bone synthesis (P>0.05), but got significantly higher biochemical indices of bone resorption (P<0.05). Meanwhile, these two groups above both had significantly higher serum l,25-(OH)₂D₃ activity and CT content (P<0.05), but a significantly lower FGF23 content compared with control group (P<0.05). In summary, with phytase supplementation in diets, contents of calcium, phosphorus and ash in tibias and metatarsus and phosphorus in ribs are linear and quadratic correlated with inorganic phosphorus addition level. Hormones and biochemical indices of bone metabolism can accurately reflect the situation of bone metabolism, and are more sensitive than conventional indicators. Dietary phytase supplementation for weaned piglets can replace 25% (0.52 g/kg) inorganic phosphorus.

Key words: weaned piglets phosphorus phytase bone bone metabolism biochemical indices

磷和钙是动物体内必需的矿物元素。与钙相比，磷的摄入量更能影响骨骼的发育和代谢^[1]，其缺乏会引起动物肢蹄病的增加^[2]，但过量的磷添加会增加饲料成本以及磷排放造成对环境的污染^[3]。为了提高饲粮中磷的利用率，植酸酶在饲料生产中被广泛应用^[4-5]。活体屠宰评价动物骨骼性能的方法代价太高，而骨代谢标志物能反映动物钙磷营养状况^[6]，为我们探讨快速准确地检测骨骼代谢状况的方法提供了新的参考。国内外有关饲粮无机磷水平对骨骼性能的研究大多集中在家禽方面，而猪上研究较少，关于无机磷对断奶仔猪骨代谢调节激素及骨代谢生化标志物的影响尚未见报道。因此，本试验以断奶仔猪为研究对象，研究饲粮添加植酸酶并梯度降低无机磷的添加量对断奶仔猪骨骼性能和骨代谢激素及生化标志物的影响，为研究猪骨骼代谢提供新的指标参考，并为生产中应用植酸酶替代无机磷提供理论依据。

1 材料和方法 1.1 试验材料

植酸酶，活性为6 000 U/g，北京昕大洋科技发展有限公司提供；饲料级磷酸氢钙(CaHPO₄)，磷含量16.36%，钙含量20.92%。

1.2 试验设计

试验选用(40±2)日龄、初始体重[(9.12±0.29) kg]相近、健康状况良好的“杜×长×大”三元杂交断奶仔猪192头，随机分为6组，每组4个重复，每个重复8头。各组猪初始体重差异不显著(P>0.05)。组1为对照组，饲喂基础饲粮；组2~6为试验组，分别在基础饲粮中添加750 U/kg的植酸酶，无机磷添加量分别为对照组的100%、75%、50%、25%和0。

1.3 试验饲粮

基础饲粮参考NRC(1998)^[7]10~20 kg猪营养需要量配制，其组成及营养水平见表 1。饲粮钙、磷含量按试验要求调整，各组饲粮矿物质及植酸酶添加水平见表 2。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)

%
原料 Ingredients	含量 Content	营养水平 Nutrient levels²⁾	含量 Content
玉米 Corn	59.54	粗蛋白质 CP	19.50
面粉 Flour	7.50	粗纤维 CF	2.83
大豆粕 Soybean meal	7.00	粗脂肪 EE	5.49
酵母 Yeast	1.25	代谢能 ME/(MJ/kg)	13.66
发酵豆粕 Fermented soybean meal	15.00	赖氨酸 Lys	1.25
白砂糖 White sugar	2.50	蛋氨酸 Met	0.53
豆油 Soybean oil	2.50	苏氨酸 Thr	0.84
甲酸钙 Calcium formate	0.61	蛋氨酸+半胱氨酸 Met+ Cys	0.78
磷酸氢钙 CaHPO₄	1.59	钙 Ca	0.70
食盐 NaCl	0.30	总磷 TP	0.60
L-赖氨酸盐酸盐 L-Lys·HCl	0.35	非植酸磷 NPP	0.12
预混料 Premix¹⁾	1.00
沸石粉 Zeolite powder	0.86
合计 Total	100.00
¹⁾预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet：VA 8 000 IU，VD₃ 3 000 IU，VK₃ 2.00 mg，VB₁ 1.50 mg，VB₂ 6.00 mg，VB₆ 2.20 mg，VB₁₂ 0.04 mg，泛酸 pantothenic acid 14.00 mg，烟酸 nicotinic acid 45.00 mg，生物素 biotin 0.15 mg，叶酸 folic acid 1.20 mg，Mn 40.00 mg，Fe 120.00 mg，Cu 10.00 mg，Zn 130.00 mg，Se 0.30 mg，Ⅰ 0.50 mg。 ²⁾营养水平为计算值。Nutrient levels were calculated values.

表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)

表 2 试验饲粮矿物质及植酸酶添加水平 Table 2 Mineral composition and phytase supplementation level of experimental diets

1.4 饲养管理

试验猪在同一圈舍内统一饲养管理，试验期间控制舍内温度(21±3) ℃及相对湿度(80±3)%。预试期7 d，正试期35 d。试验猪自由采食饮水。免疫、消毒、卫生等按猪场常规程序进行。试验地点为山东临沂良种猪繁育场。

1.5 测定指标及方法 1.5.1 骨骼指标

于试验第35天，从每个重复中选取1头中等体重、健康的仔猪屠宰，取其右侧后腿第4跖骨、胫骨和第10肋骨并称重。骨灰分含量测定按常规方法^[8]进行。骨灰分中钙含量采用高锰酸钾滴定法测定；总磷含量采用钼黄比色法(WFJ-7200分光光度计)测定，植酸磷含量采用三氯乙酸法^[8]测定。

1.5.2 血清生化指标

试验第34天早饲前，每个重复选取1头最接近平均体重的猪，前腔静脉采血20 mL，3 000 r/min离心取上层血清-20 ℃保存备用。用双抗体夹心法测定猪甲状旁腺素(PTH)、猪降钙素(CT)、Ⅰ型胶原C端肽(CTX-Ⅰ)、骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(BGP)、成纤维细胞生长因子(FGF23)、护骨素(OPG)含量和骨特异性碱性磷酸酶(BAP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP-5b)、1,25-二羟维生素D₃[l,25-(OH)₂D₃]活性。试剂盒均购自美国R & D公司，酶标仪为芬兰Labsystems Multiskan MS生产的352型。

1.6 数据处理及统计分析

数据采用SAS 9.1统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著性采用Duncan氏法进行多重比较(P<0.05者为差异显著)，对不同无机磷添加水平的处理效应进行线性和二次回归分析。

2 结果与分析 2.1 骨灰分及钙磷含量

不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨灰分及钙磷含量的影响见表 3。结果表明：在加植酸酶的条件下，随无机磷添加量的降低，胫骨、跖骨以及肋骨的磷含量降低(P<0.05)，且呈线性和二次相关(P<0.05)；肋骨钙及灰分含量差异不显著(P>0.05)，胫骨和跖骨钙及灰分含量降低(P<0.05)，且呈线性和二次相关(P<0.05)，但无机磷水平由100%到75%，胫骨钙含量差异不显著(P>0.05)，无机磷水平由100%到50%，跖骨钙及灰分含量差异不显著(P>0.05)。结果显示，骨磷含量比骨钙及灰分含量对饲粮无机磷水平的变化更为敏感。此外，组2和组3骨钙、磷及灰分含量差异不显著(P>0.05)，组4与对照组骨灰分含量差异不显著(P>0.05)。

表 3 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨灰分及钙磷含量的影响 Table 3 Effects of different inorganic phosphorus levels on contents of bone ash,calcium and phosphorus of weaned piglets fed phytase supplementation diets

%
组别 Groups	胫骨 Tibias			肋骨 Ribs			跖骨 Metatarsus
组别 Groups	磷 P	钙 Ca	灰分 Ash	磷 P	钙 Ca	灰分 Ash	磷 P	钙 Ca	灰分 Ash
1	9.19^a	18.54^a	55.45^ab	9.95^b	20.80	53.80	10.15^a	21.04^b	56.96^a
2	9.32^a	18.28^a	56.61^a	10.36^a	20.07	53.87	10.15^a	21.57^ab	56.80^a
3	9.22^a	18.16^a	56.16^a	10.57^a	21.73	53.45	10.20^a	21.11^ab	56.18^a
4	8.85^b	17.50^b	52.90^bc	8.97^c	21.52	54.17	9.30^b	21.69^a	54.55^a
5	8.48^c	17.44^b	50.30^c	8.53^d	21.32	53.00	8.48^c	18.94^c	50.37^b
6	8.40^c	16.64^c	50.08^c	8.97^c	21.76	52.79	8.82^bc	18.74^c	50.17^b
SEM	0.11	0.30	1.03	0.13	0.90	1.14	0.16	0.20	0.89
P值 P-value
组间 Group	<0.001	0.048	<0.001	<0.001	0.665	0.842	<0.001	<0.001	<0.001
线性 Linear	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	0.293	0.392	<0.001	<0.001	<0.001
二次 Quadratic	<0.001	0.015	<0.001	<0.001	0.449	0.635	<0.001	<0.001	<0.001
同列数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)，相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 Values in the same column with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below. 骨钙磷含量为骨鲜重基础，灰分含量为脱脂干骨重基础。 The contents of calcium and phosphorus were calculated on the basis of fresh weight of bone, and the ash content was calculated on the defatted weight.

2.2 骨代谢激素

不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨代谢激素的影响见表 4。结果表明：在饲粮无机磷添加量为100%条件下，添加植酸酶对血清PTH、CT和FGF23含量以及l,25-(OH)₂D₃活性无显著影响(P>0.05)。在加植酸酶的条件下，降低无机磷的添加量，血清PTH含量差异不显著(P>0.05)；血清CT含量及l,25-(OH)₂D₃活性显著升高(P<0.05)，且呈线性和二次相关(P<0.05)；血清FGF23含量显著降低(P<0.05)，且呈线性和二次相关(P<0.05)。组2与低无机磷水平加植酸酶组血清l,25-(OH)₂D₃活性以及FGF23、CT含量均有显著差异(P<0.05)，说明与骨成分相比，骨代谢激素对饲粮无机磷水平的变化更敏感。

表 4 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨代谢激素的影响 Table 4 Effects of different inorganic phosphorus levels on bone metabolism hormones of weaned piglets fed phytase supplementation diets

组别 Groups	1,25-二羟维生素D₃ l,25-(OH)₂D₃/(ng/L)	甲状旁腺素 PTH/(ng/L)	成纤维细胞生长因子 FGF23/(pg/mL)	降钙素 CT/(ng/L)
1	68.64^b	16.35	387.38^a	242.47^c
2	66.89^b	15.89	386.44^a	238.98^c
3	74.30^a	16.24	368.70^b	251.49^b
4	75.38^a	16.13	369.41^b	258.71^b
5	74.13^a	16.30	363.38^b	271.20^a
6	72.73^a	16.16	349.89^c	274.97^a
SEM	0.99	0.22	5.16	3.41
P值 P-value
组间 Group	<0.001	0.758	<0.001	<0.001
线性 Linear	0.030	0.391	<0.001	<0.001
二次 Quadratic	<0.001	0.507	0.002	<0.001

2.3 骨合成生化指标

不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨合成生化指标的影响见表 5。结果表明：在饲粮无机磷添加量为100%条件下，添加植酸酶，血清BAP活性、OPG含量显著升高(P<0.05)。加植酸酶条件下，降低无机磷的添加量，血清BAP活性及BGP、OPG含量显著降低(P<0.05)，且呈线性和二次相关(P<0.05)。说明随着饲粮无机磷水平的降低，成骨细胞活性减弱，骨形成降低，吸收的磷更多满足机体的磷需求。无机磷水平为75%、50%的加植酸酶组与对照组相比，血清BAP活性及BGP、OPG含量差异不显著(P>0.05)；无机磷水平为25%、0的加植酸酶组与对照组相比，血清BAP活性、BGP含量显著降低(P<0.05)，说明无机磷添加水平低于50%(4.90 g/kg)时，骨合成作用减弱。

表 5 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨合成生化指标的影响 Table 5 Effects of different inorganic phosphorus levels on biochemical indices of bone synthesis of weaned piglets fed phytase supplementation diets

2.4 骨吸收生化指标

不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨吸收生化指标的影响见表 6。结果表明：在饲粮无机磷添加量为100%条件下，添加植酸酶，血清CTX-Ⅰ、OPN含量及TRACP-5b活性显著降低(P<0.05)。加植酸酶条件下，降低无机磷的添加量，血清CTX-Ⅰ、OPN含量及TRACP-5b活性显著升高(P<0.05)，且呈线性和二次相关(P<0.05)，说明饲粮无机磷水平的降低使破骨细胞活性增强，增加骨磷释放，满足机体的磷需求。组3与对照组相比，血清CTX-Ⅰ、OPN含量及TRACP-5b活性差异不显著(P>0.05)，而无机磷水平为50%、25%、0的加植酸酶组与对照组相比则显著升高(P<0.05)，说明无机磷添加水平低于75%(5.48 g/kg)时，骨吸收作用增强。

表 6 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨吸收生化指标的影响 Table 6 Effects of different inorganic phosphorus levels on biochemical indices of bone resorption in weaned piglets fed phytase supplementation diets

3 讨论 3.1 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨灰分及钙磷含量的影响

植酸酶可以释放畜禽饲料中植酸形式的磷元素，提高饲粮钙、磷等矿物元素的表观消化率，促进这些矿物元素在骨骼的沉积，提高骨灰分含量^[9-11]；而且植酸酶释放植酸磷的作用，在高磷条件下效果不明显，而在低磷条件下更显著^[12]。本研究中，在无机磷添加量为100%(6.00 g/kg)条件下，添加植酸酶胫骨、肋骨、跖骨钙磷及灰分含量差异不显著。说明6.00 g/kg磷水平能够满足断奶仔猪的需求。

猪的骨生长主要发生在12周龄，并伴随着肌肉及体重的快速增加^[13-14]，获得最佳骨骼性能时断奶仔猪饲粮无机磷的添加水平比获得最佳生产性能要高^[15-16]。Varley等^[17]报道，钙磷比一定的条件下，随饲粮磷水平提高，骨骼钙磷及灰分含量增加。本试验中，在加植酸酶的条件下，随着饲粮无机磷水平的降低，跖骨和胫骨钙磷及灰分含量降低且呈线性和二次相关，李佳等^[18]在生长育肥猪的试验中也得到类似结论。研究发现骨密度与骨灰分含量高度正相关^[19-20]，饲粮无机磷水平降低会影响断奶仔猪的骨骼性能。本研究中，组3与对照组和组2相比，骨骼钙、磷、灰分含量差异不显著；组4与对照组骨灰分含量差异不显著，但骨磷含量显著降低，与组2相比，骨磷及胫骨灰分含量显著降低。所以，植酸酶可以替代25%(0.52 g/kg)的无机磷添加量而不影响骨骼成分含量。

3.2 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨代谢激素的影响

本试验条件下，无机磷添加量及植酸酶对血清PTH含量无显著影响，这可能是因为PTH的分泌主要受血钙浓度控制^[21]，本课题组前期试验各组间血钙浓度差异不显著^[22]，故血清PTH的含量差异不显著。加植酸酶条件下，血清CT、l,25-(OH)₂D₃活性随饲粮无机磷水平降低升高且呈线性和二次相关，75%、50%、25%、0无机磷水平组间血清l,25-(OH)₂D₃活性差异不显著，但与对照组相比显著升高。低磷刺激机体肾脏分泌l,25-(OH)₂D₃，其能增加破骨细胞数量并提高对PTH的反应性，促进骨质溶解；另外，l,25-(OH)₂D₃也能促进成骨细胞对钙的转运，控制骨的生成和钙化作用，使骨的代谢和更新加快^[21]。但CT能抑制破骨细胞的生成和活动，其血清含量随饲粮无机磷水平降低而升高可能是因为饲粮钙水平不变，钙的吸收率增大，导致血钙升高，刺激机体分泌CT，也可能是因为破骨作用增强，为了维持钙磷代谢平衡，CT代偿性地分泌增加。FGF23的主要作用是作为排磷因子以及l,25-(OH)₂D₃的反向调节激素^[23]，减少l,25-(OH)₂D₃的生成，同时使l,25-(OH)₂D₃在肾脏近曲小管被灭活^[24]。过量的FGF23可以通过抑制可溶性转运蛋白家族34成员引起低磷血症。本研究中，血清FGF23含量随饲粮无机磷水平降低显著降低可以减少磷排泄，同时减弱对l,25-(OH)₂D₃的抑制，促进肾磷的重吸收及骨骼钙磷动员。本研究结果表明，低磷组与对照组血清骨代谢激素CT、FGF23含量及l,25-(OH)₂D₃活性均差异显著，说明骨代谢激素对饲粮磷水平变化非常敏感。

3.3 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨合成生化指标的影响

BAP是血清碱性磷酸酶同工酶之一，由成骨细胞合成分泌的特异性产物，是成骨细胞表面的一种糖蛋白。BAP在成骨过程中解除焦磷酸盐对骨矿形成的抑制作用，促进骨形成，是评价全身性骨形成和骨转换最好的酶指标之一^[25]。BGP在1,25-(OH)₂D₃调控基质矿化阶段由成骨细胞产生，约占骨组织中非胶原骨蛋白总量的25%，是骨中最丰富的非胶原骨蛋白之一。BGP是唯一在矿化组织中大量存在的骨代谢标志物，因此是骨形成的最直接反映^[26]，其主要功能是维持骨的正常矿化速率，抑制异常的羟磷灰石结晶的形成，抑制生长软骨矿化的速度，促进骨组织矿物质沉积的正常钙化过程。成骨细胞合成的BGP大约有20%释放入血，血清BGP含量和骨组织BGP含量呈正相关，因此血中的BGP含量可反映骨组织中BGP的合成状况。OPG/RANKL(核因子κB受体活化因子配体)/RANK(核因子κB受体活化因子)系统是近年来骨科研究领域中的重大突破，OPG是RANKL的假性受体，能抑制前体溶骨细胞分化和成熟溶骨细胞形成骨吸收陷窝，并诱导溶骨细胞凋亡，并可拮抗促骨吸收因子如l,25-(OH)₂D₃、前列腺素E2和PTH等引起的骨吸收^[27]。本研究中，加植酸酶条件下，随无机磷添加量的降低，血清BAP活性及BGP、OPG含量降低且呈线性和二次相关，缺少OPG的抑制，前体溶骨细胞分化成成熟溶骨细胞，形成骨吸收陷窝，骨吸收作用增强。血清BAP活性、BGP含量降低，焦磷酸盐对骨矿形成的抑制作用增强，骨组织矿物质沉积的正常钙化减弱，骨形成减弱。然而，在人类医学领域，骨质疏松及佝偻病患者的血清BAP活性要高于正常人水平，这可能是因为本研究所用断奶仔猪处于生长阶段，本身骨形成作用大于骨吸收，饲粮磷水平的降低只是降低了仔猪的骨骼合成，并没有达到引起骨代谢疾病的程度，也可能是因为其他未知原因，需要进一步研究确认。

3.4 不同无机磷水平饲粮添加植酸酶对断奶仔猪骨吸收生化指标的影响

TRACP5b是破骨细胞分泌的骨转换生化标志物，它能反映骨吸收的状态，可以通过检测其血液浓度来实现骨吸收总量的检测^[28]。CTX-Ⅰ是骨吸收时破骨细胞降解Ⅰ型胶原释放出的特殊序列分解片段，在血清中生理变异小，稳定性好，可以特异的反映骨转换骨吸收^[29]。OPN对于破骨细胞的生理功能非常重要，它可促进破骨细胞与骨基质的黏附，诱导破骨细胞的破骨过程，为骨吸收创造条件，可能是骨质疏松症发病机制中的重要环节。OPN不仅能抑制骨矿晶体的生成和增殖，而且促进破骨细胞的复原和聚集，在骨吸收中起到重要作用^[30-31]。在本研究中，随饲粮无机磷添加量的降低，机体磷摄入量减少，血清磷浓度降低，OPN分泌增加，抑制骨矿晶体的生成和增殖，促进破骨细胞的复原和聚集，破骨细胞活跃，血液中TRACP5b、CTX-Ⅰ活性增加。

综上所述，组4与对照组相比，骨灰分含量差异不显著，然而骨吸收生化指标显著升高，说明机体已接近磷缺乏状态，容易造成磷缺乏。组3与对照组相比，骨钙磷及灰分含量、骨合成生化指标、骨吸收生化指标差异不显著，故添加植酸酶可以替代25%(0.52 g/kg)的无机磷添加量而不影响断奶仔猪骨骼健康和钙磷代谢。

4 结论

① 在加植酸酶的条件下，胫骨和跖骨的钙磷及灰分含量、肋骨磷含量与无机磷的添加量呈线性和二次相关。

② 骨代谢激素及骨代谢生化指标能准确反映骨代谢状况，且比常规指标更敏感。

③ 综合各项指标，在断奶仔猪饲粮中添加750 U/kg的植酸酶可以替代25%(0.52 g/kg)的无机磷添加量。

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动物营养学报 2016, Vol. 28 Issue (6): 1850-1858	PDF (1142 KB)