■汤海鸥 高秀华, 姚 斌 李学军 崔胜男
(1.中国农业科学院饲料研究所,北京 100081;2.生物饲料开发国家工程研究中心,北京 100081)
饲用酶制剂作为一种高效绿色添加剂,在饲料行业上的应用已经越来越广泛。饲粮中添加酶制剂能相应提高配方中饲料的营养价值,因此在配方制作过程中,如果维持原料和营养标准不变,则应根据营养改进值的大小,对酶制剂赋予一定营养值才能反映实际情况[1-2]。由于添加成本和行业竞争等原因,酶制剂在饲粮中的添加量一般是酶制剂发挥作用的基础添加量,但随着酶制剂发酵产能的提高和酶制剂应用研究的发展,商业上常规酶制剂添加量(约0.02%)已经不能完全反映酶制剂的使用效果;同时,根据酶解作用原理,饲粮中实际含有底物的量远高于普通酶制剂添加量所作用的底物的量,因此如何更好地确定酶制剂添加量与饲粮配方能量调整之间的关系,对酶制剂在饲粮中的应用具有重要意义[3-4]。目前,对于饲用酶制剂在饲粮中的添加量与降低饲粮能量之间关系的研究,一直以浓度梯度试验为主,一般添加起始浓度较低且梯度较小,试验较难判断加酶各组之间差异性以及高剂量添加酶制剂的效果[5-7]。本试验通过调整饲粮配方能量值设定正、负对照组,并根据饲粮配方中各种酶解底物含量,再结合实际生产和商业应用配制复合酶配方,设置常规剂量和高剂量2个对比添加量试验组,以血清激素含量和微生物菌群为指标,进行肉鸡饲养试验,旨在研究在降低饲粮能量的基础上,复合酶制剂在常规剂量和高剂量添加情况下的作用机理,以便为复合酶在肉鸡养殖生产上的应用提供参考。
试验所用复合酶配方中各单酶及标示酶活性如下:木聚糖酶5 000 U/g、纤维素酶600 U/g、β-甘露聚糖酶1 000 U/g、α-半乳糖苷酶1 000 U/g、蛋白酶5 000 U/g。木聚糖酶、纤维素酶、β-甘露聚糖酶和α-半乳糖苷酶的活性单位统一定义为:在37℃、pH值为5.5的条件下,每分钟内从过量底物中降解释放1 μmol还原糖所需的酶量定义为1个酶活力单位(U)。蛋白酶的活性单位按照GB/T 23527—2009的方法定义[8]。
采用单因子完全随机设计,将320只1日龄AA+肉鸡随机分为4组,每组8个重复,每个重复10只(公、母各半)。Ⅰ组为正对照组,饲喂常规饲粮;Ⅱ组为负对照组,饲粮配方相对于正对照组增加了杂粕和麦类原料的用量,同时代谢能降低210 kJ/kg;Ⅲ组为常规剂量加酶组,在负对照组饲粮的基础上添加0.02%的复合酶;Ⅳ组高剂量加酶组,在负对照组饲粮的基础上添加0.20%的复合酶。基础饲粮组成及营养水平见表1。试验期为42 d,试验地点为中国农业科学院中试基地养鸡场,采用多层笼养于同一鸡舍内,自由采食和饮水,24 h光照,免疫程序和栏舍消毒按常规进行。
1.3.1血清激素含量
于试验的第42 d,称重后的鸡每重复取1公1母2只空腹采血5 ml左右,25~30℃室温下静置2 h,5 000 r/min离心5 min,分离血清,-20℃保存待测。测定三碘甲腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、促甲状腺激素(TSH)、生长激素(GH)、胰岛素(INS)和胰高血糖素(GLU)水平,所有指标均采用放免法测定,放免试剂盒均购于北京华埠力特生物技术研究所。
1.3.2 食糜微生物菌群
于试验的第42 d,鸡称重后喂食,每个重复随机取1只采食2 h后的公鸡处死,将空肠食糜挤入样品袋,-20℃冷冻备测。用平板培养法测定采集的空肠食糜样大肠杆菌数量和乳酸杆菌数量。微生物计数采用常规微生物平板菌落计数法测定,分别采用EBM和MRS培养基,结果用每克回肠食糜中细菌个数的常用对数(lg CFU/g)表示。
应用Excel 2007对数据进行初步处理,采用SPSS 17.0统计软件,应用单因素方差分析(oneway ANOVA)进行差异显著性分析,采用LSD法进行多重比较,结果以“平均值±标准差”表示。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)
表2 不同添加量复合酶对肉鸡血清激素含量的影响
由表2可知,负对照组甲状腺素含量为35.59 ng/ml,显著低于其它3组(P<0.05);高剂量加酶组胰岛素含量为54.47 μIU/ml,显著高于其它3组(P<0.05);肉鸡其它各血清激素含量在4种不同日粮处理组之间未见显著性差异(P>0.05)。
从表3中数据可知,不同剂量的复合酶制剂对肉鸡空肠中大肠杆菌数没有显著性影响(P>0.05),但加酶组乳酸杆菌数显著高于两个对照组(P<0.05)。
表3 不同添加量复合酶对肉鸡大肠杆菌、乳酸杆菌数量的影响(lg CFU/g)
甲状腺激素是维持动物体正常生长发育所必需的激素,它主要有T3和T4两种,甲状腺激素的主要作用是促进物质的能量代谢,促进组织分化、生长与发育成熟。促甲状腺素功能主要为调解甲状腺素的合成分泌,能促使甲状腺合成并分泌甲状腺激素[9]。研究结果表明,血液甲状腺激素水平与禽类生长呈正相关,甲状腺功能低下时,生长明显受阻[10-11]。本试验结果表明,负对照组T3和T4含量都低于其它各组,其中负对照组T4含量与其它各组之间有显著性差异,这说明提高日粮的营养含量或者通过添加酶制剂提高了肉鸡对饲粮的代谢和利用。张变英等[12]应用小麦替代部分玉米,同时添加复合酶制剂的日粮饲喂AA+肉鸡,试验结果表明,加酶组肉鸡甲状腺激素相比未加酶负对照组出现显著性提高,T4指标含量甚至超过全玉米型日粮的正对照组,加酶组的生产性能出现显著性改善。Brenes等[13]应用高油酸向日葵日粮添加复合酶饲喂肉鸡,结果表明,酶制剂抵消了向日葵中抗营养因子的不利影响,改善了肉鸡血清激素含量和生产性能。
生长激素可促进机体合成代谢和脂肪分解,同时对胰岛素有拮抗和抑制葡萄糖利用而使血糖升高等作用,最终影响动物的生产性能。胰岛素主要生理功能是合成代谢,促进糖元、脂肪和蛋白质的合成,调节血糖浓度;与之相反,胰高血糖素是一种促使血糖分解代谢的激素,它们在体内共同协调,影响机体的代谢和生长[9,14]。本试验结果表明,各组之间生长激素水平没有显著性差异,但从结果可以看出,随着酶制剂添加量的提高,生长激素水平出现了升高。高剂量加酶组胰岛素水平显著高于其它各组,胰高血糖素各组之间没有显著性差异,这说明复合酶制剂的添加促进了肉鸡的合成代谢,提高了肉鸡对营养元素的合成能力。高峰等[15]应用肉鸡研究在小麦米糠日粮中添加粗酶制剂时血液激素变化情况,结果表明,加酶组肉鸡血液T3和胰岛素水平相比未加酶的对照组出现显著提高。Jozefiak等[16]在含有全脂油菜籽的日粮中添加含有植酸酶的复合酶饲喂1~42日龄肉鸡,结果表明,复合酶的添加对血液生化指标没有显著性影响,但显著提高了胰岛素受体的敏感性和饲料转化率。
动物对营养成分的消化吸收不良会导致营养物质在肠道内蓄积,富含养分的食糜是细菌的良好培养基,并且使食糜通过消化道的速率降低,会大大减少菌群的移动,从而改变了肠道内的微生物区系,并且大量有害细菌的增殖会消耗许多营养物质从而降低营养物质的利用率。酶制剂不但能消除日粮中抗营养物质的抗营养作用,而且使日粮中的聚糖类物质降解成寡糖,可竞争性地与病原菌结合,使其无法附植在肠壁上;同时,寡糖也是动物肠道内有益菌如乳酸杆菌等的营养物质,可促进其大量繁殖[17-18]。本试验结果表明,在杂粕型日粮中添加复合酶对大肠杆菌没有显著影响,但显著增加了肉鸡空肠乳酸杆菌的数量,常规剂量加酶组和高剂量加酶组分别比负对照组增加了17.5%和18.9%。这主要是因为复合酶的添加可有效降低消化道食糜黏度,防止有害微生物的滋生,促进有益微生物的增长。Choct等[19]研究表明,小麦日粮中添加酶制剂使肉鸡肠道食糜黏度下降,微生物区系发生了改变。大量的研究表明,食糜中非淀粉多糖的存在可导致有害微生物的大量繁殖,抑制有益微生物的生长,NSP复合酶的添加可降低消化道食糜粘度,防止有害微生物的滋生,促进有益微生物的增长[20-21]。