非淀粉多糖酶对玉米及其加工副产品非淀粉多糖真代谢率的影响

蒋桂韬， 林 谦， 张 旭， 吴端钦， 戴求仲*

（1.中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙 410205；2.湖南省畜牧兽医研究所动物营养与饲养技术研究室，湖南长沙 410131；3.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙410128；4.湖南畜禽安全生产协同创新中心，湖南长沙 410128）

非淀粉多糖酶对玉米及其加工副产品非淀粉多糖真代谢率的影响

蒋桂韬1，2，4， 林 谦1，2，3，4△， 张 旭1，2，4， 吴端钦1，4， 戴求仲1，2，4*

（1.中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙 410205；2.湖南省畜牧兽医研究所动物营养与饲养技术研究室，湖南长沙 410131；3.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙410128；4.湖南畜禽安全生产协同创新中心，湖南长沙 410128）

为研究非淀粉多糖酶对玉米及其加工副产品非淀粉多糖（NSP）真代谢率的影响，试验选用56只平均体重为（2.5±0.2）kg的健康成年黄羽肉公鸡，采用完全随机试验设计，将其分为7组，每组8个重复，每个重复1只鸡，采用绝食强饲法进行5期代谢试验，以单一原料或添加复合非淀粉多糖酶为强饲饲料，测定玉米及其加工副产品中添加复合非淀粉多糖酶前后的非淀粉多糖真代谢率。结果表明：添加非淀粉多糖酶不同程度地提高了玉米及其加工副产品的不可溶性NSP（INSP）、可溶性NSP（SNSP）以及总NSP（TNSP）的真代谢率。加酶后，玉米、玉米胚芽粕、玉米纤维饲料、玉米蛋白饲料及DDGS（国产）中的INSP真代谢率较加酶前显著提高（P＜0.05），玉米、玉米纤维饲料、玉米蛋白粉（江苏徐州、吉林松原）、玉米蛋白饲料、DDGS（国产、进口）和玉米糖渣（山东沛县）的SNSP真代谢率显著提高（P＜0.05）；就TNSP而言，加酶后，玉米、喷浆玉米皮（山东济宁）、玉米纤维饲料、玉米蛋白粉（吉林松原）、玉米蛋白饲料、DDGS（国产）和玉米糖渣（山东沛县、江苏徐州）的TNSP真代谢率较加酶前分别提高了25.94%（P＜0.001）、16.90%（P＜0.05）、15.24%（P＜0.05）、13.02%（P＜0.01）、27.05%（P＜0.05）、17.36%（P＜0.01）、12.70%（P＜0.01）以及13.87%（P＜0.05）。由此可知，添加复合非淀粉多糖酶能提高玉米及其加工副产品的非淀粉多糖真代谢率，改善玉米及其加工副产品的营养效价。

非淀粉多糖酶；玉米加工副产品；可溶性非淀粉多糖；不溶性非淀粉多糖；非淀粉多糖真代谢率；黄羽肉鸡

玉米深加工过程中产生的玉米蛋白粉、玉米皮、玉米胚芽饼/粕、玉米干酒糟及其可溶物（DDGS）等副产品，均可作为饲料资源被开发利用（林谦等，2013a）。但因生产加工工艺及原料来源不同、非淀粉多糖含量较高、缺乏对添加非淀粉多糖酶前后NSP含量变化等一系列生物学效价评定的研究基础等，导致同名玉米加工副产品间质量变异大，饲料生产厂家难以精准利用，从而限制了此类饲料资源在畜禽日粮中的广泛应用（林谦等，2013b）。

目前，对非淀粉多糖酶的作用已广泛认识，但相关研究多集中在麦类饲粮方面 （Kiarie等，2014；施传信等，2012；Slominski，2011），而玉米及其加工副产品方面的研究鲜见报道。Jaworski等（2015）通过体外消化试验研究了玉米及5种玉米加工副产品（玉米DDGS、玉米蛋白粉、玉米蛋白饲料、玉米胚芽粕和玉米皮）的NSP消化率，结果表明，在模拟回肠的体外消化试验结果中，玉米及其加工副产品的NSP消化率接近零甚至是负值，说明动物机体内源的如胰酶、胃蛋白酶等消化酶对NSP的降解无太大作用，同时试验还观察到玉米及其副产物的干物质回肠消化率与其自身的NSP浓度有很强的负相关（R2=0.97）；而模拟全消化道的体外消化试验结果表明，玉米及其5种加工副产品的NSP消化率从玉米皮的6.5%到玉米蛋白粉的57.3%不等。Olukosi等（2015）在基础日粮中添加不同浓度的外源性复合酶制剂（含有蛋白酶、木聚糖酶和淀粉酶），研究其对肉鸡NSP代谢率的影响，结果表明，含有非淀粉多糖酶的外源性复合酶制剂显著降低了回肠中的不溶性木糖和阿拉伯糖含量以及前肠段的不溶性和总葡萄糖及半乳糖含量（P＜0.05），提示含有非淀粉多糖酶的外源性复合酶制剂能促进阿拉伯木聚糖等NSP的酶解。

本试验以黄羽肉鸡作为试验动物，旨在通过代谢试验系统评价复合非淀粉多糖酶对玉米加工副产品中非淀粉多糖真代谢率的影响，为玉米及其加工副产品乃至非淀粉多糖酶制剂在饲料工业中的精准应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验原料 从吉林、山东、江苏等省共采集1种玉米和14种玉米加工副产品，共15种饲料原料，详见表1。样品粉碎后过40目筛，用自封袋封存。

表1 玉米和玉米加工副产品来源

1.1.2 酶制剂 复合非淀粉多糖酶制剂由湖南尤特尔生化有限公司提供，主要成分为纤维素酶（1000 IU/g）和木聚糖酶（12000 IU/g）。

1.2 试验动物与分组 选择平均体重（2.5±0.2）kg、采食正常、健康的成年雄性黄羽肉鸡56只。采用完全随机试验设计，将56只试鸡随机分成7组，每组8个重复，每个重复1只鸡。每组强饲1种原料，同一原料分别设加酶和不加酶2组，每批次测定3种原料及设置1个内源组，总共进行5批次代谢试验。加酶组强饲的原料系在待测原料中添加250 mg/kg酶制剂 （添加量系根据该复合酶体外降解评价结果及生产厂家建议用量而确定）混匀所得。试验在湖南省畜牧兽医研究所家禽代谢实验室进行。试鸡单笼饲养于禽用代谢笼中，24 h光照，自由饮水。

1.3 测试指标与方法 采用绝食强饲法，代谢试验包括5个阶段：预试期、禁食排空期、强饲期、粪尿排泄物收集期和体况恢复期。代谢试验开始前，每个试验组先预饲待测原料3 d。正式期4 d，前2天为禁食排空期，禁食期间自由饮水并通过饮水为每只试鸡每日补充葡萄糖50 g，第3天强饲，每次强饲40 g各组相应待测原料，内源组不强饲，每日于饮水补充葡萄糖50 g。采用全收粪法分别收集每只鸡48 h内的粪便，每12 h收集1次，每次收集后，加0.1 mol/L HCl搅拌均匀，立即置于-20℃冰箱保存备测。待全部粪尿排泄物收集完毕后，解冻并于60～65℃干燥至恒重，置室内回潮24 h，称重、记录，作为风干粪重，粉碎，过40目筛，混匀，装袋封存。用气相色谱法测定粪便样品的可溶性和不溶性非淀粉多糖含量，具体测定流程及计算方法参照龚敏等（2011）的方法进行。原料样品中的非淀粉多糖含量则参考吴端钦等（2015）的方法进行。非淀粉多糖真代谢率计算公式如下：

非淀粉多糖真代谢率/%=[非淀粉多糖摄入量-（非淀粉多糖排泄量-内源非淀粉多糖损失量）]/非淀粉多糖摄入量×100。

1.4 数据处理 试验数据用Excel 2003软件进行初步处理后，采用SPSS 19.0统计软件对加酶前后玉米及其加工副产品非淀粉多糖真代谢率进行t检验，显著水平为0.05。试验结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

复合非淀粉多糖酶对玉米及其加工副产品非淀粉多糖真代谢率的影响见表2。由表2可知，酶制剂的添加不同程度的提高了玉米及其加工副产品的非淀粉多糖真代谢率。加酶前各原料INSP的真代谢率为28.40%～52.34%，加酶后则为31.57%～56.47%；而各原料SNSP的真代谢率加酶前为 23.67% ～48.94%，加酶后则为27.12%～58.09%；加酶前各玉米及其加工副产品TNSP真代谢率为25.09%～48.83%，加酶后则为28.12%～57.54%。复合非淀粉多糖酶制剂的添加显著提高了玉米、玉米胚芽粕、玉米纤维饲料、玉米蛋白饲料及DDGS（国产）中的INSP真代谢率（P＜0.05或P＜0.01），与加酶前相比，INSP真代谢率分别提高13.95%、21.28%、26.67%、32.46%和17.50%；而加酶后，玉米、玉米纤维饲料、玉米蛋白粉（江苏徐州、吉林松原）、玉米蛋白饲料、DDGS（国产、进口）和玉米糖渣（山东沛县）的SNSP真代谢率较加酶前分别提高了28.92%（P ＜ 0.01）、18.38% （P ＜ 0.05）、13.15% （P ＜0.01）、25.80%（P ＜ 0.01）、17.33%（P ＜ 0.05）、20.47%（P＜0.01）、28.41%（P＜0.01）和17.13%（P＜0.05）；而对于各原料的TNSP来说，加酶后，黄羽肉鸡对玉米、喷浆玉米皮（山东济宁）、玉米纤维饲料、玉米蛋白粉（吉林松原）、玉米蛋白饲料、DDGS（国产）和玉米糖渣（山东沛县、江苏徐州）的TNSP真代谢率较加酶前分别提高了25.94%（P＜0.001）、16.90%（P=0.026）、15.24%（P=0.020）、13.02% （P=0.006）、27.05% （P= 0.018）、17.36%（P=0.003）、12.70%（P=0.001）以及13.87%（P=0.037）。

表2 复合非淀粉多糖酶对玉米及其加工副产品非淀粉多糖真代谢率的影响 %

3 讨论与结论

NSP是指原料中除淀粉以外的其他多糖成分，包括纤维素、非纤维素多糖（如阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖等）以及糖醛酸，分为可溶性NSP（SNSP）和不溶性NSP（INSP），而NSP的抗营养作用一般认为由SNSP造成，INSP则被认为仅具有营养稀释作用（施传信等，2012；雷丽，2007）。Choct（1990）和 Steenfeldt（1995）报道，INSP可降低家禽的养分代谢率和生产性能，说明无论是SNSP还是INSP，作为NSP成分均具有一定程度的抗营养效应。

同时，研究表明，玉米及其加工副产品均含有相当数量的NSP，且从总体上看，多数玉米加工副产品的INSP含量高于其SNSP含量 （吴端钦等，2015；Knudsen，2014）。而研究表明，添加非淀粉多糖酶可以提高畜禽对饲粮的NSP消化代谢率，进而改善畜禽对养分的利用效率及生产性能（Prandini等，2014；徐骏，2007；Meng等，2005）。袁旭鹏（2008）在生长猪小麦型饲粮中添加不同类型的复合非淀粉多糖酶制剂，结果表明，各酶制剂添加组均不同程度的提高了试猪的生产性能及干物质、粗蛋白质、部分氨基酸等养分的回肠表观消化率；Juanpere等（2005）研究在玉米、小麦和大麦3种类型饲粮中不同糖苷酶的应用效果，结果表明，在玉米型饲粮中添加α-半乳糖苷酶，在小麦型饲粮中添加木聚糖酶，在大麦型饲粮中添加β-葡聚糖酶均能降低相应饲粮的肠道食糜黏度，同时还能提高饲粮的（氮校正）表观代谢能和干物质、淀粉、粗脂肪、钙等的利用率。本研究结果表明，复合非淀粉多糖酶制剂的添加对15种玉米及其加工副产品的NSP真代谢率均有一定程度的提高，部分原料的INSP、SNSP及TNSP真代谢率提高幅度达到显著甚至极显著水平（P＜0.05或P＜0.01），这与雷丽等（2008）以及施传信等（2009）研究结果相类似。总体来说，在本试验条件下，玉米及其加工副产品中添加复合非淀粉多糖酶能不同程度地提高黄羽肉鸡对各类NSP的真代谢率，有效改善玉米及其加工副产品的营养效价。

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To make the precise application of corn by-products and non-starch polysaccharide enzyme in animal feed formulation，five metabolic test periods had been taken.A total of 56 healthy adult Chinese yellow-feather roosters with body weight（BW）（2.5±0.2）kg were randomly divided into 7 groups with 8 replicates of 1 each.The broilers were fed with single raw material and which added NSP enzyme.The results showed that：The true metabolic rate of INSP，SNSP，TNSP of corn and its by-products were increased in added enzymes group at a certain degree.After NSP enzyme were added，the true INSP availability were significantly increased in corn，corn germ meal，corn fiber feed，corn gluten feed and DDGS（domestic）（P＜0.05）；In addition，the true SNSP availability of corn by-products were significantly elevated in corn，corn fiber feed，corn gluten meal（Jiangsu and Jilin），corn gluten feed，DDGS（domestic and import）and corn sugar dreg（Shandong）after complex NSP enzymes were added（P＜0.05）.And for the true TNSP availability，after enzymes were added，the true TNSP availabilities of corn，corn germ （Shandong），corn fiber feed，corn gluten meal（Jilin），corn gluten feed，DDGS （domestic）and corn sugar dreg（Shandong and Jiangsu）were respectively elevated 25.94%（P＜0.001），16.90%（P＜0.05），15.24%（P＜0.05），13.02%（P＜0.01），27.05%（P＜0.05），17.36%（P＜0.01），12.70%（P＜0.01）and 13.87%（P＜0.05）compared with without enzymes group.In conclusion，complex NSP enzymes can increased the true NSP availability of corn and its by-products，and improved the nutrition titer of corn and its by-products.

non-starch polysaccharides enzyme；corn by-products；soluble non-starch polysaccharides；insoluble non-starch polysaccharides；true NSP availability；yellow broiler

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170811

S816.15

A

1004-3314（2017）08-0039-04

中国农业科学院科技创新工程（ASTIP-IBFC）；国家水禽产业技术体系建设专项（CARS-43）；湖南畜禽安全生产协同创新中心（CICAPS）

△本文共同第一作者

*通讯作者