著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Animals

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

養豚では母豚の繁殖効率を高めるため、子豚を早い時期に離乳させることが広く行われています。研究チームによると、離乳期の子豚は母豚からの分離、見知らぬ仲間との同居、環境の変化、母乳由来の栄養や免疫成分の喪失、植物性の固形飼料への急な切り替えを同時に経験します。その結果、食べる量が減り、栄養の吸収が悪くなり、腸の炎症や下痢、一時的な成長の停滞が起こりやすくなります。

離乳子豚の飼料では、たんぱく質とでんぷんが主な栄養成分ですが、子豚はこれらを十分に消化できないことがあります。そこで飼料に外から加える酵素として、たんぱく質を分解するプロテアーゼと、でんぷんを分解するアミラーゼが注目されてきました。ただし、熱に強いこの2種類の酵素を組み合わせて離乳子豚に与えた研究はほとんどありませんでした。研究チームは、それぞれを単独で加えた場合と両方を加えた場合に、成長、栄養の消化率、腸のバリア機能、腸内細菌の構成がどう変わるかを調べました。

何を、どのように調べたか

対象は、生後26日で体重がほぼそろった（平均約10.5kg）離乳子豚96頭です。子豚を無作為に4群に分け、基本の飼料だけを与える群、プロテアーゼを飼料1kgあたり150mg加えた群、アミラーゼを133mg加えた群、両方を加えた群としました。各群は8頭ずつの3つの囲いで構成され、子豚は42日間、飼料と水を自由に摂取しました。使った酵素は市販品で、製造元のデータでは、加熱や胃の中に似た酸性条件でも活性の多くが保たれるとされています。

試験の初日と最終日に体重を測り、1日あたりの増体量、飼料摂取量、飼料要求率（体重を1kg増やすのに必要な飼料の量で、小さいほど効率が良い）を求めました。試験36〜39日目には飼料とふんを集め、たんぱく質、脂肪、繊維がどれだけ消化されたかを調べました。最終日には血液を採り、たんぱく質や脂質の代謝の指標、抗酸化力、抗体（免疫グロブリン）の量、腸のバリアの傷みを示す指標を測りました。さらに、ふんに含まれる短鎖脂肪酸（腸内細菌が食物繊維などを発酵させてつくる酸）、腸内細菌の種類と構成、ふん中の代謝物の網羅的な分析も行いました。統計解析では、プロテアーゼとアミラーゼそれぞれの効果と、両者の組み合わせによる効果を分けて評価しました。

主な報告結果

成長については、最終体重、1日あたりの増体量、飼料摂取量にはどの群でも差がありませんでした。一方、アミラーゼを加えた群では、基本飼料の群に比べて飼料要求率が低くなり、同じ増体に必要な飼料が少なくて済んだと報告されています。

消化率では、酵素を単独または組み合わせて加えた群で、基本飼料の群より脂肪の消化率が高くなりました。たんぱく質と繊維の消化率には有意な差はなく、プロテアーゼでたんぱく質の消化率がやや上がる傾向が見られた程度でした。

血液検査では、酵素を加えたすべての群で、たんぱく質が分解されたときに生じる尿素窒素の濃度が基本飼料の群より低くなりました。両方の酵素を加えた群では、血中の総たんぱく質が高く、総コレステロールが低くなりました。抗酸化力を示す指標は、どちらの酵素を加えても改善しました。抗体については、アミラーゼを加えた群でIgGとIgMの濃度が高くなりました。

腸のバリアについては、両方の酵素を加えた群で、腸の細胞から血中に漏れ出すと増える酵素（ジアミンオキシダーゼ）の活性が低下しました。著者らは、アミラーゼの添加で同様の指標であるD-乳酸も低下したと述べています。細菌由来の毒素であるエンドトキシンの血中濃度には差がありませんでした。ふんの短鎖脂肪酸では、アミラーゼの添加がプロピオン酸や酪酸などの量に影響し、プロテアーゼ単独の群では酢酸と吉草酸の濃度が高くなりました。

腸内細菌では、細菌の種類の豊富さには群の間で差がなかった一方、群集全体の構成は酵素を加えたすべての群で基本飼料の群と異なっていました。短鎖脂肪酸をつくるとされる細菌のグループが増え、両方の酵素を加えた群では、栄養不良や炎症との関連が報告されている細菌のグループが減少しました。ふんの代謝物も酵素を加えた群で変化し、基本飼料の群と比べて量が異なる代謝物が、プロテアーゼ群で323種、アミラーゼ群で254種、両方の群で257種見つかりました。いずれの群でも、免疫や腸のバリアとの関わりが知られるキヌレン酸が増えていました。

この報告が示すこと

研究チームは、プロテアーゼとアミラーゼを単独または組み合わせて離乳子豚の飼料に加えることで、栄養の消化、抗酸化力、免疫、腸のバリア、飼料の利用効率が改善したと結論づけています。こうした変化には腸内細菌の構成やふんの代謝物の変化が伴っており、著者らは腸内の生態系の変化がこれらの効果に関わっている可能性があるとしています。

一方で、著者らは腸内細菌と代謝物の関係は相関を示したものであり、因果関係を証明したものではないと述べています。また、試験は管理された実験条件で行われたため、実際の養豚現場の条件で確かめる必要があるとしています。たんぱく質を分解する酵素を加えてもたんぱく質の消化率が明確には改善しなかった理由も、今後の検討課題とされています。

原著論文の著者・所属：Runzi Tang（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Jiaqi Chen（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Binke Chen（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Jiayue Zhao（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Wenzi Wu（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Hanyue Zhang（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Aikun Fu（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Xiuan Zhan（Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in East China, Ministry of Agriculture and Key Laboratory of Molecular Animal Nutrition (Zhejiang University) Ministry of Education, Institute of Feed Science, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Runzi Tang, Jiaqi Chen, Binke Chen, et al. Dietary Supplementation of Protease and/or Amylase Improves Growth Performance, Digestive Function, and Intestinal Health of Weaned Piglets. Animals（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-14. DOI: 10.3390/ani16162538. 原著ライセンス：CC BY.