复合酶对临武鸭几种饼粕饲料原料养分利用率和代谢能的影响

张　旭　李昊帮　黄　璇　蒋桂韬　王向荣

李　闯2　吴端钦1　戴求仲1,2*

(1.中国农业科学院麻类研究所，长沙410205；2.湖南省畜牧兽医研究所，长沙410131)



复合酶对临武鸭几种饼粕饲料原料养分利用率和代谢能的影响

张旭1,2李昊帮2黄璇2蒋桂韬2王向荣2

李闯2吴端钦1戴求仲1,2*

(1.中国农业科学院麻类研究所，长沙410205；2.湖南省畜牧兽医研究所，长沙410131)

摘要：本试验旨在研究复合酶(蛋白酶、纤维素酶和木聚糖酶)对临武鸭几种饼粕饲料原料(大豆粕、大豆渣、棉籽粕、2种菜籽粕、花生仁粕、2种芝麻粕)养分利用率和代谢能的影响。试验选用48只体重2.0 kg左右的健康成年临武鸭公鸭，随机分为6组，每组8个重复，每个重复1只鸭。采用绝食强饲-全收粪法进行3个批次代谢试验，每种原料均设对照组和添加复合酶组(试验原料中添加250 mg/kg的复合酶)，对每只试验鸭强饲60 g试验原料，内源组强饲60 g无氮饲粮。测定添加复合酶条件下，临武鸭对8个饼粕饲料原料的表观代谢能(AME)、真代谢能(TME)及干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)和粗纤维(CF)表观利用率和真可利用率。结果表明：临武鸭对8个饼粕类原料的DM、CP、EE和CF表观利用率分别为38.85%～62.86%、50.73%～65.39%、50.16%～74.50%和32.32%～46.46%，AME和TME分别为6.82～12.72 MJ/kg，8.79～14.69 MJ/kg，添加复合酶使临武鸭对几种饼粕饲料原料的DM、CP、EE和CF的有效营养改进值(ENIV)分别为6.25～21.70 g/kg、2.60～16.73 g/kg、0.13～8.66 g/kg和0.66～2.74 g/kg，TME提高了0.19～1.15 MJ/kg。由此可知，添加复合酶能够一定程度地提高临武鸭对饼粕饲料原料的养分利用率和代谢能。

关键词：临武鸭；复合酶；饼粕；养分利用率；代谢能

大豆粕、棉籽粕、菜籽粕和芝麻粕等饼粕类原料是分别以大豆、棉籽、菜籽和芝麻为原料提取油脂后的副产物，粗蛋白质(CP)含量达到30%～50%，是配制畜禽饲粮的主要蛋白质饲料原料。受原料自身成分及加工工艺的影响，饼粕类原料中均含有一些抗营养因子及对畜禽有害的物质，饼粕类原料中非淀粉多糖(non-starch polysaccharides，NSP)含量较高，而家禽体内缺少降解非淀粉多糖的酶，使得家禽对原料中营养成分的利用率不高，另外，原料中棉酚、硫甙、芥酸、植酸、草酸等物质的存在也会抑制养分的利用，甚至对动物生长发育产生不利影响，限制了饼粕类原料在饲料中的应用。有研究表明，可以通过添加酶制剂的方法提高家禽对饼粕类原料的养分利用率和代谢能，雷廷等[1]在饼粕类原料中添加果胶酶显著提高了棉籽粕的代谢能，对大豆粕的代谢能也有一定提高；谷物及一些副产品中添加非淀粉多糖酶能够不同程度地提高肉鸭的养分利用率和代谢能[2-3]。纤维素酶、木聚糖酶与果胶酶同属于非淀粉多糖酶，可以降解饲料原料中的非淀粉多糖。本研究通过代谢试验的方法，探讨饲料原料中添加复合酶制剂对肉鸭养分利用和代谢能的影响。本试验在饼粕类原料中添加含有蛋白酶、木聚糖酶和纤维素酶的复合酶，测定添加复合酶后临武鸭对饼粕类原料的养分利用率和代谢能，评价几种饼粕类原料加酶后的有效营养改进值(effective nutrients improvement value, ENIV)[4]，为酶制剂在肉鸭饲料中的使用和配方制订提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

1.1.1试验原料

从东北、江苏、湖南等地共采集8个饼粕类饲料蛋白质原料，详见表1。将8个原料用固体粉碎机粉碎(60～200目)，过40目筛(450 μm)，保存

于广口瓶和封口袋中备用。淀粉为市售玉米淀粉。根据饲料原料CP含量将其与一定量无氮饲粮配比，使试验原料CP含量在18.0%左右，强饲量与原料用量见表1。无氮饲粮由45.5%的玉米淀粉、45.5%的蔗糖、5.0%的纤维素粉、4.0%的磷酸氢钙、微量元素预混料和维生素预混料组成。

1.1.2复合酶制剂

试验用酶为复合酶制剂，主要成分为蛋白酶(6 000 U/g，采用SB/T 10317—1999方法测定)、纤维素酶(1 000 U/g，采用GB/T 23881—2009方法测定)和木聚糖酶(12 000 U/g，采用GB/T 23874—2009方法测定)。

表1　原料来源、描述及强饲量

1.2试验动物与分组

选用体重(2.0±0.2) kg、采食正常、无怪癖、强饲后无异常反应的健康成年临武鸭公鸭作为试验鸭，在代谢笼内个体饲养，笼下放置集粪盘。共48只，随机分为6组，每组8个重复，每重复1只试验鸭。同一原料进行对照组和添加复合酶组2组试验，内源组强饲无氮饲粮，共进行了3批次试验，每批试验结束后试验鸭进入10～14 d的体况恢复期，期间饲喂全价料至体重恢复至(2.0±0.2) kg。试验在湖南省畜牧兽医研究所水禽试验场的家禽代谢实验室进行，自然光照，自由饮水。

1.3测定指标与方法

1.3.1饲料原料中常规营养成分含量和总能(GE)的测定

干物质(DM)、CP、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)和总磷(TP)的含量采用文献[5]中方法进行测定，GE采用全自动氧弹式量热仪(湖南开元仪器有限公司)测定。

1.3.2养分和能量利用率的测定

采用全收粪法进行测定，试验分为预试期和正试期2个阶段进行，正试期包括禁食排空、强饲和粪尿排泄物收集3个步骤。预试期1周，饲喂全价料，正试期开始前1顿饲喂试验原料，禁食排空48 h，期间自由饮水并通过饮水每只鸭每日补充葡萄糖50 g，禁食结束后使用强饲器进行强饲，以不呕吐为度，对每只试验鸭强饲60 g试验原料，各原料的加酶试验组在表1原料配比的基础上添加250 mg/kg的复合酶。内源组的排空期同其他试验组，强饲60 g无氮饲粮。及时按个体记录强饲时间，各组强饲后立即使用集粪盘收集排泄物48 h。根据鲜粪重量和含水量酌情加入1～10 mL 10%盐酸(HCl)用于固氮和3～5滴甲苯用于防腐，搅拌均匀，立即保存于4 ℃冰箱。全部收集完成后转入60～65 ℃烘箱中鼓风干燥至恒重，置室内回潮24 h后称重，粉碎过40目筛制成风干样品保存于封口袋中备测。粪样中DM、CP、EE、CF、Ash、Ca、TP含量和GE的测定方法同1.3.1。概略养分、氨基酸及能量利用率采用套算法进行计算，添加酶制剂后的ENIV按ENIV系统理论[4]计算，公式如下：

养分表观利用率(%)=[(养分摄入量-

养分排泄量)/养分摄入量]×100；

养分真可利用率(%)=[(养分摄入量-养分

排泄量+内源养分量)/养分摄入量]×100；

D=100×(A-B)/F+B；

F=C1×f/[C1×f+C0×(1-f)]。

式中：D为待测原料中某营养物质的表观利用率(%)；A为试验原料中该营养物质的表观消化率(%)；B为无氮饲粮中该营养物质的表观消化率(%)；F为待测原料中该营养物质占试验原料中该营养物质的比例(%)；f为试验原料中掺入待测原料的比例；C0为无氮饲粮中该营养物质的含量(%)；C1为待测原料中该营养物质的含量(%)。

表观(真)可利用养分(g/kg)=养分表观(真可)

利用率×饲料中该养分含量×1 000；

ENIV(g/kg)=添加复合酶的真可利用养分-

未添加复合酶的真可利用养分；

表观代谢能(AME，MJ/kg)=(食入GE-

排泄物GE)/食入DM量；

真代谢能(TME，MJ/kg)=(食入GE-

排泄物GE+内源能)/食入DM量；

能量表观代谢率(%)=100×AME/原料GE；

能量真代谢率(%)=100×TME/原料GE；

代谢能的ENIV(MJ/kg)=

添加复合酶的TME-未添加

复合酶的TME。

1.4数据处理

采用Excel 2010软件对数据进行初步处理，采用SPSS 19.0统计软件作独立样本t检验，显著水平为P<0.05。试验结果以“平均值±标准差”表示。

2结果与分析

2.1几种饼粕饲料原料的概略养分含量和GE

几种饼粕饲料原料的概略养分含量和GE详见表2。这些饼粕饲料原料具有蛋白质和纤维含量高的特点，CP含量为33.64%～50.85%，其中大豆渣最低，棉籽粕最高。

表2　几种饼粕饲料原料的营养成分含量

2.2复合酶对临武鸭几种饼粕饲料原料养分利用率的影响

临武鸭对几种饼粕类原料的养分利用率及添加复合酶后的ENIV见表3。临武鸭对几种饼粕类原料的DM表观利用率为38.85%～62.86%，其中大豆渣最高，其次是大豆粕、花生仁粕、菜籽粕、棉籽粕，芝麻粕1号最低；CP表观利用率为50.73%～65.39%，其中大豆粕最高，其次是棉籽粕、花生粕、芝麻粕，菜籽粕1号最低；EE表观利用率为50.16%～74.50%，其中大豆渣最高，菜籽粕1号最低；CF表观利用率为32.32%～46.46%，其中大豆粕最高，棉籽粕最低。添加复合酶后几种饼粕类原料的可利用养分得到提高，DM真可利用率ENIV提高了6.25～21.70 g/kg，花生仁粕最高，菜籽粕1号最低；CP真可利用率ENIV提高了2.60～16.73 g/kg，棉籽粕最高，其次是花生仁粕，菜籽粕1号最低；EE真可利用率ENIV提高了0.13～8.66 g/kg，大豆渣最高，菜籽粕1号最低；CF真可利用率ENIV提高了0.66～2.74 g/kg，花生仁粕最高，大豆渣最低。在本试验条件下测得临武鸭的48 h内源养分排泄量为DM 4.20 g，CP 3.45 g，EE 0.13 g，CF 0.21 g。

表3　复合酶对临武鸭几种饼粕饲料原料养分表观利用率和真可利用率的影响

续表3项目Items表观利用率Apparentutilizationrate/%不添加酶Withoutenzymes添加酶WithenzymesP值P-value真可利用率Trueutilizationrate/%不添加酶Withoutenzymes添加酶WithenzymesP值P-value有效营养改进值ENIV/(g/kg)芝麻粕2号Sesamemeal2DM41.85±1.8542.70±1.640.74451.14±1.8552.00±1.640.7448.03CP65.68±6.1266.24±4.110.85571.30±6.1271.86±4.110.8552.79EE67.04±7.0668.96±6.280.64578.58±7.0680.50±6.280.6450.51CF37.72±2.1838.94±5.050.59944.07±2.1845.29±5.040.5980.89

DM：干物质 dry matter；CP：粗蛋白质 crude protein；EE：粗脂肪 ether extract；CF：粗纤维 crude fiber。

同行同一指标数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values in the same indicator with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

2.3复合酶对临武鸭几种饼粕饲料原料代谢能的影响

临武鸭对几种饼粕类原料的表观代谢能和真代谢能及添加复合酶后对代谢能的ENIV详见表4。几种饼粕类原料的AME为6.82～12.72 MJ/kg，TME为8.79～14.69 MJ/kg，其中大豆渣最高，芝麻粕1号最低；添加复合酶后大豆渣的代谢能ENIV最高，其中菜籽粕2号最低。本试验条件下测得内源粪能为1.97 MJ/kg。

表4　复合酶对临武鸭几种饼粕饲料原料表观代谢能和真代谢能的影响

3讨论

3.1几种饼粕饲料原料间养分利用率和代谢能的差异

大豆粕的DM和EE利用率较大豆渣低，而大豆粕的CP和CF利用率较大豆渣高，大豆渣的代谢能较大豆粕高2.03 MJ/kg。本试验所用大豆粕的CP含量处于42%～44%之间，属国产二级大豆粕，其TME(12.66 MJ/kg)略低于Adeola[6]测得大豆粕的TME(14.81 MJ/kg，CP 52.90%)，低于Norberg等[7]以北京鸭为试验动物测得大豆粕的TME(14.17 MJ/kg，CP 49.00%)。本试验所用大豆渣是生产大豆黄酮的副产品，EE含量是大豆粕的近9倍，因而代谢能值高于大豆粕。菜籽粕2号(双低菜籽粕，印度)与菜籽粕1号(普通菜籽粕，中国)相比，双低菜籽粕的DM、CP和EE的利用率较普通菜籽粕高1.56%、2.11%和14.99%，CF利用率较普通菜籽粕低10.08%，代谢能较普通菜籽粕高4.93%。菜籽粕中含有硫甙、芥酸2类有害成分，会影响畜禽对菜籽粕中营养成分的吸收，双低菜籽粕中的硫甙和芥酸含量较普通菜籽粕低，这可能是双低菜籽粕的养分利用率略高于普通菜籽粕的主要原因。芝麻粕2号与芝麻粕1号相比，其CP和EE含量略高，芝麻粕2号DM、CP、EE、CF表观利用率分别较芝麻粕1号高7.72%、13.05%、18.19%和2.72%，代谢能较芝麻粕1号高13.20%。

同为饲料蛋白质原料的几种饼粕中，大豆粕、棉籽粕、菜籽粕、花生仁粕和芝麻粕的CP含量在36.97%～50.85%之间，能值在16.06～17.68 MJ/kg之间，较为接近；代谢能以大豆粕最高，其次是花生仁粕、棉籽粕、菜籽粕，芝麻粕最低。Yamauchi等[8]研究发现，在饲粮中添加30%的芝麻粕，会显著降低肉鸡的日增重，提高料重比，改变肠道黏膜结构，对肉鸡产生不利影响；也有研究者认为当芝麻粕添加量超过14%就会对肉鸡产生不良影响[9]。芝麻粕中植酸和草酸的含量较高，会妨碍家禽对营养物质的吸收，这可能是致使不良影响产生的主要原因。并且芝麻粕经过加工后蛋白质溶解度降低近50%，这也是芝麻粕CP利用率较低，代谢能较低的原因之一。

3.2复合酶对饼粕饲料原料养分利用率和代谢能的影响

高正义[10]在含有大豆粕、棉籽粕、菜籽粕和花生仁粕的饲粮中添加复合非淀粉多糖酶，显著提高了蛋鸡的养分利用率和代谢能。雷廷等[1]研究发现，在肉鸭饲粮中添加果胶酶能够显著提高肉鸭对大豆粕和棉籽粕的代谢能，而对菜籽粕的代谢能有所提高但差异不显著，均与本研究结果相一致，本研究中复合酶对棉籽粕的代谢能提高幅度最大，添加酶与不添加酶的代谢能差异极显著，而对菜籽粕的代谢能改善最小。棉籽粕中的主要抗营养因子是棉酚，过多的棉酚会影响营养物质的吸收，降低肉鸭的生产性能[11-12]，有研究发现用纤维分解菌等微生物发酵棉籽壳，可以降解纤维素，大大降低棉酚的含量[13]，本试验结果表明，添加复合酶后棉籽粕CP、EE和CF的利用率分别提高了4.82%、10.87%和3.12%，复合酶中含纤维素酶和木聚糖酶可以降解原料中的纤维素和木聚糖等非淀粉多糖，而棉籽粕中的纤维素和木聚糖含量较大豆粕和菜籽粕中的高[4]，这可能是棉粕代谢能的ENIV较大豆粕和菜籽粕高的原因，关于复合酶是否有利于脱除棉酚需要进一步试验研究来证明。ADF体现了纤维素和木质素2类不能被家禽利用的成分含量的多少，菜籽粕中的ADF含量高于其他饼粕类原料，这可能是菜籽粕ENIV较其他原料低的主要原因。Vries等[14]发现，在菜籽粕中添加果胶酶，并没有影响肉鸡的CP和EE的消化率，但极显著增加了盲肠中非葡萄糖多糖(NGP)的浓度，NGP可以被盲肠中微生物利用，从而增加原料的有效能，纤维素酶和木聚糖酶的作用可能与果胶酶相近，即可以通过降解非淀粉多糖，增加肠道微生物发酵底物的方式，提高原料的代谢能。

4结论

添加复合酶能够显著提高临武鸭对大豆渣和棉籽粕的EE利用率，显著提高花生仁粕的CF利用率，显著提高棉籽粕和大豆渣的代谢能。因此，添加复合酶能够一定程度地提高临武鸭对饼粕饲料原料的养分利用率和代谢能。

参考文献：

[1]雷廷,呙于明,王耀辉,等.饼粕类饲料原料中添加果胶酶对肉鸡回肠氨基酸消化率和代谢能的影响[J].动物营养学报,2014,26(2):453-465.

[2]张旭,张艳国,蒋桂韬,等.谷物及其副产品中添加非淀粉多糖酶对肉鸭养分利用率的影响[J].动物营养学报,2013,25(12):2888-2896.

[3]张旭,黄生敏,蒋桂韬,等.谷物及其副产品中添加非淀粉多糖酶对肉鸭能量利用的影响[J].动物营养学报,2014,26(2):482-488.

[4]冯定远,沈水宝.饲料酶制剂理论与实践的新理念——加酶日粮ENIV系统的建立和应用[J].饲料工业,2005,26(18):1-13.

[5]张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].3版.北京:中国农业大学出版社,2007.

[6]ADEOLA O.鸭用饲料能值的参考值.中国饲料数据库[J].中国饲料,2006,22:37.

[7]NORBERG S E,DILGER R N,DONG H,et al.Utilization of energy and amino acids of spray-dried egg,plasma protein,and soybean meal by ducks[J].Poultry Science,2004,83(6):939-945.

[8]YAMAUCHI K,SAMANYA M,SEKI K,et al.Influence of dietary sesame meal level on histological alterations of the intestinal mucosa and growth performance of chickens[J].Journal of Applied Poultry Research,2006,15(2):266-273.

[9]KANEKO K,YAMASAKI K,TAGAWA Y,et al.Effects of dietary sesame meal on growth,meat ingredient and lipid accumulation in broilers[J].Japanese Poultry Science,2002,39(1):56-62.

[10]高正义.复合非淀粉多糖酶筛选及在蛋鸡杂粕日粮中的应用[D].硕士学位论文.郑州:河南农业大学,2008:44-48.

[11]ZENG Q F,BAI P,WANG J P,et al.The response of meat ducks from 15 to 35 d of age to gossypol from cottonseed meal[J].Poultry Science,2015,94(6):1277-1286.

[12]ZENG Q F,YANG G L,LIU G N,et al.Effects of dietary gossypol concentration on growth performance,blood profiles,and hepatic histopathology in meat ducks[J].Poultry Science,2014,93(8):2000-2009.

[13]院江,孙新文,丁宁,等.微生物发酵对棉籽壳营养成分及游离棉酚的影响[J].石河子大学学报:自然科学版,2006,24(3):299-301.

[14]VRIES S D,PUSTJENS A M,KABEL M A,et al.Effects of processing technologies and pectolytic enzymes on degradability of nonstarch polysaccharides from rapeseed meal in broilers[J].Poultry Science,2014,93(3):589-598.

(责任编辑武海龙)

Effects of Compound Enzymes on Nutrient Utilization Rate and Metabolize Energy of Several Meal Type Feed Ingredients ofLinwuDucks

ZHANG Xu1,2LI Haobang2HUANG Xuan2JIANG Guitao2WANG Xiangrong2LI Chuang2WU Duanqin1DAI Qiuzhong1,2*

(1.Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410205，China;2. Hunan Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Changsha 410131，China)

Abstract:The aim of this study was to determine the effects compound enzymes (protease, cellulase and xylanase) on nutrient utilization rate and metabolize energy of several meal type feed ingredients (soybean meal, soybean dregs, cottonseed meal, 2 kinds of rapeseed meal, peanut meal and 2 kinds of sesame meal) of Linwu ducks. Forty-eight healthy adult male Linwu ducks with body weight about 2.0 kg were randomly divided into 6 groups with 8 replicates in each group and 1 duck in each replicate. Three batch metabolic tests were carried out by hunger strike-gavage method. Two groups tests for each ingredient were divided into control group and supplemented with compound enzymes group (added 250 mg/kg compound enzymes in test ingredient). Each duck was fed 60 g/d diet by gavage. Endogenous group was fed 60 g/d nitrogen-free diet by gavage. The apparent metabolic energy (AME), true apparent metabolic energy (TME) and utilization rate and true utilization rate of dry matter (DM), crude protein (CP), ether extract (EE), crude fiber (CF) of eight meal type feed ingredients supplemented with compound enzymes for Linwu ducks were determined. The results showed that the apparent utilization rates of DM, CP, EE and CF of eight meal ingredients were 38.85% to 62.86%, 50.73% to 65.39%, 50.16% to 74.50% and 32.32% to 46.46%, respectively. AME and TME were 6.82 to 12.72 MJ/kg and 8.79 to 14.69 MJ/kg, respectively. Adding compound enzymes, the effective nutrients improvement values (ENIV) of DM, CP, EE and CF were 6.25 to 21.70 g/kg, 2.60 to 16.73 g/kg, 0.13 to 8.66 g/kg and 0.66 to 2.74 g/kg, respectively, and the TME improved 0.19 to 1.15 MJ/kg. The results indicate that diet supplemented with compound enzymes can improve utilization rates of nutrient and metabolizable energy to a certain extent of Linwu ducks.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(1)：135-141]

Key words:Linwu ducks; compound enzymes; meal; nutrient utilization; metabolizable energy

*Corresponding author, professor, E-mail: daiqiuzhong@163.com

中图分类号：S834

文献标识码：A

文章编号：1006-267X(2016)01-0135-07

作者简介：张旭(1979—)，女，黑龙江齐齐哈尔人，助理研究员，硕士，从事畜禽饲料营养价值评定和营养需要量研究工作。E-mail: zhx.f2002@163.com*通信作者：戴求仲，研究员，博士生导师，E-mail: daiqiuzhong@163.com

基金项目：国家水禽产业技术体系建设专项资金资助(CARS-43)

收稿日期：2015-07-01

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.01.018