复合酶对家禽饲料氨基酸消化率的影响探讨

摘要 本文重点就复合酶对家禽饲料氨基酸消化率的影响进行了总结。酶对家禽饲料氨基酸消化率影响的因素较为复杂，饲料、酶、动物、环境条件、氨基酸消化率的测定方法及内源氨基酸的干扰是影响酶改善氨基酸消化率的主要因素。

关键词 复合酶；饲料氨基酸消化率；影响因素

中图分类号 S816.79 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）06-0245-03

蛋白质是家禽极为重要的一种营养素，其本质是氨基酸的营养。复合酶在家禽中的应用研究较多，其对氨基酸消化率的影响较为复杂，结果差异较大，本文重点就复合酶对家禽饲料氨基酸消化率影响的因素进行总结探讨，以期对酶的应用提供一些参考。

1 动物饲粮

1.1 饲粮类型

饲粮不同，所含的抗营养因子种类和含量亦有所差别，针对其中含量较高的抗营养因子添加相应的复合酶后，对氨基酸消化率的改善效果可能亦愈佳。

能量飼料中，可溶性非淀粉多糖在玉米中含量较低，如阿拉伯木聚糖仅为0.1%，另含有微量的β-葡聚糖和甘露聚糖。其他能量饲料，如大麦、小麦、燕麦及米糠、次粉等副产品，尽管由于品种、产地、气候和收割时间等导致其可溶性非淀粉多糖的含量有所区别，但总体而言仍相对较高。如大麦β-葡聚糖含量为2.97%～10.61%，小麦阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖含量分别为1.8%和0.4%。动物采食此类饲料后，其所含的较多可溶性非淀粉多糖在肠道内会与水分结合而使食糜变得黏稠，并形成胶状物质，包裹住蛋白质、脂肪等养分，从而使蛋白酶与蛋白质接触减少，抑制了蛋白质等养分的消化利用。但如果添加相应的复合酶，则有可能使这些胶质黏稠复合物降解，增加了蛋白酶与底物的接触时间和机会，亦有可能提高饲料氨基酸消化率。张宏福等研究了复合酶制剂（含蛋白酶、纤维素酶和葡聚糖酶）在玉米—豆粕型、玉米—棉粕型及大麦饲粮中的应用效果[1]，试验动物为成年公鸡，结果表明，酶对玉米—豆粕和玉米—棉粕型日粮的干物质及能量消化率无显著影响，但显著提高了大麦型日粮干物质、能量及纤维素的表观消化率。大麦日粮中总氨基酸表观消化率提高了1.8%，胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、组氨酸及精氨酸等必需氨基酸的表观消化率提高达显著或极显著水平，且显著减少了试鸡甘氨酸的排泄量。

豆粕是一种极为重要的蛋白原料，它含有的一种抗营养因子为α-半乳糖苷类物质，含量约为65 g/kg·干物质。由于家禽自身不分泌α-半乳糖苷酶，因此对α-半乳糖苷类物质利用率极低。而α-半乳糖苷由于无法降解进入后肠后，经细菌发酵产生了氢气和其他气体，导致肠胃胀气、增加肠内容物液体的保持力以及改变肠道内渗透压，导致抗营养作用的发生。而α-半乳糖苷酶可特异性地降解此类抗营养物质，提高豆粕的氨基酸消化率。BUN Sidoeun报道[2]，肉鸡豆粕和棉粕日粮中添加α-半乳糖苷酶后，色氨酸的消化率提高了17.72%（p<0.01），其他几种主要氨基酸的消化率亦有所提高，如蛋氨酸消化率提高了1.96%，苏氨酸提高了2.39%，缬氨酸提高了1.36%。

1.2 饲粮营养水平和加工工艺

饲粮营养水平不同，添加酶的效果亦有所区别。倪志勇研究后指出，复合酶的添加效果与饲粮营养水平存在互作，低营养水平时复合酶作用效果更佳[3]。如果饲粮蛋白水平偏高，总氨基酸供给量充足，酶制剂对氨基酸消化率的改善效果有可能被掩盖。

加工工艺也是影响因素之一。酶是一种蛋白质，靠氢键、离子键、疏水力和范德华力等非共价键维持其空间结构，但饲料加工时，调质、制粒及膨化等高温会改变蛋白质的空间结构，使酶活性降低甚至失活，且该过程一般不可逆。因此，一般而言，粉料加酶对氨基酸的改善效果优于颗粒料。倪志勇等对粉料加酶和颗粒料加酶对粗蛋白利用率的影响进行了比较[4]，粉料加酶处理组与未加酶的粉料组相比，粗蛋白表观利用率提高了8.5%，而颗粒料加酶组与未加酶颗粒料组相比，粗蛋白表观利用率提高了5.5%。从改善趋势而言，粉料组效果略优。

2 酶的种类、酶活及酶的添加时间

2.1 酶的种类

酶制剂来源不同，其最佳酶活的温度和pH值等亦有所区别，它们对家禽日粮的氨基酸消化率的改善程度亦不同。李彥芬等就4种液体酶（L1、L2、L3、L4）对肉鸡氨基酸消化率的影响进行了探讨[5]，这4种酶主要含木聚糖酶，其中L1、L3源自毕赤酵母菌发酵，L2、L4分别源自绳状青霉菌、长梗木霉菌发酵，其木聚糖酶活性分别为4 349、5 042、18 749、9 314 U/mL。结果表明，添加4种液体酶后，与负对照组相比，各种氨基酸消化率都有所提高，其中L2酶处理组缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、脯氨酸的消化率都极显著的高于负对照组，L4酶处理组除脯氨酸之外，其他氨基酸的消化率亦都极显著的高于第二组。而4种液体酶相比，L4处理组的效果最佳。因此，针对特定的饲粮所含的底物种类，选择相应的酶制剂，添加适量的酶。

2.2 酶活

前已述及，不同类型饲粮所含的抗营养因子种类和含量均不同。因此，不仅要选择相应的酶制剂，而且亦应有适宜的酶活与对应的底物量相匹配，才会使催化作用达到最佳。同种酶制剂若添加量过少，则酶活较低，对底物的催化作用有限。若添加量过大，酶活过高，一是易造成饲料成本增加，二是这些过量的外源性蛋白酶进入机体后，亦有可能造成胰蛋白酶、肠肽酶等分泌的反馈抑制。范 凌等曾报道[6]，Allzyme Vegpro提高了豆粕（CP为48%）除缬氨酸外所有氨基酸的真消化率，蛋氨酸等许多氨基酸的消化率的改善均十分显著，但氨基酸的真消化率并不因酶的加倍添加而增多。李彥芬等的试验亦表明[5]，并非酶活最高的L3（木聚糖酶活性18 749 U/mL）对氨基酸消化率改善效果最佳，而是L4（木聚糖酶活性9 314 U/mL）最佳。

2.3 酶的添加时间

酶作为一种外源蛋白进入动物消化道后，可能会对内源酶的分泌造成影响，动物有可能需要一段时间才能适应。牛淑玲等[7]发现，蛋鸡饲料添加复合酶3～4周时，产蛋率提高较为显著。赵志伟等[8]指出，ND-复合酶添加到青年蛋鸡饲料中后，前10 d对能量利用率提高不显著，但后10 d却达到显著水平。周岩民等研究了酶的添加时间对鸡饲料氨基酸消化率的影响，试验动物为18周龄的伊莎褐种公鸡[9]，氨基酸消化率的测定采用Sibbald“TME”法。试验共分为5个处理，处理1采用常规未加酶日粮饲喂1周并强饲加酶日粮作为对照组，其余4组处理分别采用加酶日粮饲喂1周、2周、3周、4周，再强饲加酶日粮。结果表明，与对照组相比，17种氨基酸的表观消化率有不同程度的提高，但提高幅度因不同氨基酸而异，总氨基酸表观消化率分别提高3.85、3.49、2.76、4.12个百分点，且减少了氨基酸消化率的变异范围和标准差。这在一定程度上表明酶的添加时间可能会影响家禽的氨基酸消化率。與对照组相比，加酶日粮仅饲喂1周，对氨基酸消化率的改善即达较佳效果，这与牛淑玲和赵志伟的结果有些差异。这可能因为种公鸡体质较为健壮，抗应激需要的时间较短，对酶的适应亦较快，1周左右即可达到理想效果，而蛋鸡处于高产应激状态，酶的适应期可能稍长，需要3周左右，青年蛋鸡需10 d左右。但这些试验都提示，酶在生产中使用时，可能需要1周或更长的时间才能表现出其应有的优势。

3 试验动物

家禽品系、性别及日龄等动物自身的差异均可能会影响酶对氨基酸消化率的效用。一般而言，酶对高产品种或品系的家禽效果可能愈佳。因为生产潜力愈大，对饲料养分含量及消化率的要求亦愈高，则酶发挥作用的空间亦愈多。而且高产动物所受的应激亦愈大，因此添加酶之后的效果可能会愈明显。

有研究认为，雄性家禽添加酶的效果优于雌性家禽，可能是由于前者具有更高的养分利用潜力[10]。Bernard和McNab研究了酶（Vegpro添加量为0.2%）对不同日龄家禽氨基酸消化率的影响[11]，结果表明，酶将3周龄鸡的TMEn值提高了7.01%，且改善了绝大多数的氨基酸消化率，但对成年公鸡却无甚影响（表1）。不同日龄鸡消化生理的功能性差异影响了对酶的作用效果。而配方师设计配方时，采用的数据库，如代谢能值及氨基酸消化率标准等指标，多数根据成年鸡试验而得，这实际上高估了幼龄家禽对饲粮的消化能力。这亦提示在幼龄家禽饲粮中添加酶制剂的必要性和重要性。

4 环境条件

一般而言，高、低温条件下动物的氨基酸消化率均低于常温环境[12-13]，因此有理由推测，在高温或低温条件下，机体自身对氨基酸的消化率都不够充分，酶对氨基酸消化率的改善效果可能更大。在高产、高密度的集约化饲养条件下，转群、疾病等会提高动物应激，此时添加相应的复合酶对氨基酸消化率的改善效果可能会更佳。

5 氨基酸消化率的测定方法及内源氨基酸的干扰

不同的试验，可能采用了不同的氨基酸消化率的测定方法，如三氧化二铬示踪法、回肠食糜法及Sibbald“TME”法等。不同的试验方法会使试验结果具有多重性和复杂性。I.Zanella等比较了“TME”法、全收粪和回肠食糜法后发现，前2种方法的粗蛋白消化率分别比第3种低10.2%和22.5%[14]，且除了“TME”法外，添加酶均可使粗蛋白消化率显著提高。这3种方法导致结果不同，可能是由于后肠微生物发酵及泌尿系统氮与氨基酸影响所致。采用回肠食糜法的研究表明，酶提高了16种氨基酸中的15种氨基酸消化率，并显著提高了苏氨酸、丝氨酸、缬氨酸及酪氨酸氨基酸消化率，赖氨酸提高了1.2%，对蛋氨酸无太大影响。不同种类氨基酸，消化率的提高幅度有所差异，可能是由于内源氨基酸干扰所致。

目前，内源氨基酸对加酶饲料氨基酸消化率的影响研究十分有限。研究表明，肉鸡玉米—豆粕日粮添加酶后，天门冬氨酸及苏氨酸的消化率显著提高，而这2种氨基酸在内源分泌物中含量较高。而内源分泌物含量较低的蛋氨酸及组氨酸消化率未得到改善。Siltersides推测，酶实际上并未提高饲料氨基酸消化率，只是减少了肉鸡消化道内源氨基酸的分泌量。Bedford（1998）比较了饲喂小麦日粮加酶的肉鸡氨基酸的利用率[15]，采用空肠食糜法的分析结果表明，未加酶时，小麦日粮的氨基酸消化率变异较大，最低的苏氨酸为76%，最高的蛋氨酸为94%；但添加木聚糖酶后，苏氨酸提高到84%，蛋氨酸也提高了2%，同时使粗蛋白消化率提高了4%。对于日粮中含量较高的赖氨酸和蛋氨酸，其消化率提高幅度低于胱氨酸和苏氨酸（这2种氨基酸在内源分泌物中含量较高）。

总之，酶对家禽饲料氨基酸消化率的影响因素十分复杂，同一种氨基酸其消化率在不同试验中改善效果或幅度有所差异。这是饲粮、酶、动物自身、环境条件及内源氨基酸干扰等多种因素互作的结果。因此，在设计酶配方或生产中添加使用时，应重点考虑其中的主要因素，同时兼顾其他互作因素，才能达到预期效果。

6 参考文献

[1] 张宏福，刘妙莲，王薇青.复合酶制剂对鸡代谢率影响的研究[J].国外畜牧学——饲料，1998（5）：9-11.

[2] BUN SIDOEUN，呙于明，张炳坤. 豆粕和棉粕日粮中添加α-半乳糖苷酶对肉仔鸡生长性能的影响[J].中国畜牧杂志，2009，45（15）：25-29.

[3] 倪志勇，张克英，左绍群.不同营养水平饲粮中添加饲用复合酶对肉鸡生产性能的影响[J].四川农业大学学报，2001（1）：80-85.

[4] 倪志勇，张克英，左绍群.粉料和颗粒料添加复合酶对肉鸡生产性能的影响[J].广东饲料，2000，9（4）：16-18.

[5] 李彥芬，李发弟，刘国华，等.不同液体酶对肉仔鸡生产性能和养分消化利用的影响[J].中国饲料，2009（19）：22-26.

[6] 范凌，丁丽敏. 酶制剂可提高植物蛋白的氨基酸和能量价值的应用[J].中国饲料，1997（14）：28-30.

[7] 牛淑玲，刘静波，陈成功，等.鸡日粮中添加酶制剂及最佳作用时间的探讨[J].中国家禽，1995（2）：5-7.

[8] 赵志伟，丁晓明，陆治年.ND-复合酶制剂对青年鸡饲料养分利用率的影响[J].浙江畜牧兽医，1996，21（3）：9-11.

[9] 周岩民，姚建国，李如治，等.外源酶及其添加时间对鸡饲粮氨基酸消化率影响的研究[J].家畜生态学报，2007（1）：15-18.

[10] MICHAEL PACK，BEDFORD.Feed enzymes for corn-soybean broiler diets[J].World Poultry，1997，13（9）：87-90.

[11] BEMARD K，MCNAB J M.Effect of Vegpro on true amino acids digesti-bility of Canadian 48% crude protein soybean meal to either three weed old chicks or adult cockerels. In Biotechnology in the Feed Industry-Proceedings of All techs 13th Annual Symposium[M].Poster Presentation，1997：158，165.

[12] 林海，杜榮.环境温度对肉鸡消化道内食糜排空和消化酶活性的影响[J].动物营养学报，2001，13（1）：49-53.

[13] 黄昌澍.家畜气候学[J].南京：江苏科学技术出版社，1989：75-76.

[14] I ZANELLA N K，SAKOMURA，SIVERSIDES F G，et al.Effect of enzyme supplementation of broiler diets based on corn and soybeans[J].Poultry Sci，1999，78：561-568

[15] BEDFORD M R，SCOTT T A，SILVERSIDES F G，et al.The effect of wheat cultivars，growing environment，and enzyme supementation on digestibility of amino acids by broilers[J].Can J Anim Sci，1998，78：335-342.